植物组织培养技术在农业生产的应用
植物生物技术在农业生产中的应用案例

植物生物技术在农业生产中的应用案例植物生物技术是指利用现代生物学、遗传学、分子生物学等相关技术手段,对植物进行基因的工程改造和调控,以达到改良植物种质、提高农作物产量和抗性、改善农业生产环境等目的。
随着科学技术的进步,植物生物技术在农业生产中发挥着越来越重要的作用。
本文将介绍几个植物生物技术在农业生产中的应用案例。
一、转基因作物的应用转基因作物是指通过植物基因工程技术,将外源基因导入农作物中,使其具备特定的性状或功能。
转基因作物的应用案例非常广泛,其中最具代表性的是转基因抗虫作物和转基因抗草作物。
1. 转基因抗虫作物转基因抗虫作物是指通过导入特定的抗虫基因,使农作物对虫害的抵抗能力得到加强。
例如,转Bt基因的棉花能够产生一种叫做Bt毒素的蛋白质,可以有效地抑制棉铃虫的生长和繁殖,减少农药的使用量,降低对环境的污染,提高农作物的产量和质量。
2. 转基因抗草作物转基因抗草作物是指通过导入特定的抗草基因,使农作物对杂草的竞争能力得到增强。
例如,转基因抗草稻具有对除草剂耐受的特点,可以在除草剂处理下存活和生长,减少了对田间除草工作的依赖,提高了农田的管理效益。
二、植物组织培养的应用植物组织培养是一种将植物的组织、器官或细胞培养在人工培养基上,通过调节培养条件,使其生长和发育的技术。
植物组织培养广泛应用于植物的繁殖、育种和种质保护等方面。
1. 离体培养繁殖离体培养繁殖是指将植物的茎段、叶片等组织切割下来,通过培养基中添加适当的激素和营养物质,使其在无土环境下生根、分化、生长为完整的植株。
这种繁殖方式可以快速大量繁殖优质无性状的植株,提高繁殖效率和繁殖材料的遗传稳定性。
2. 植物遗传转化植物遗传转化是指向植物细胞导入外源DNA片段,通过细胞再生和选择筛选培养出转基因植株。
利用植物组织培养技术,可以实现对植物的基因工程改造。
例如,通过介导基因组整合位点,将抗病、抗虫基因导入植物细胞中,获得具有特定功能的转基因植株。
植物组培技术的应用和发展前景

植物组培技术的应用和发展前景植物组培技术是一种利用植物的细胞和组织进行繁殖和培养的技术,已经被广泛应用于农业、园艺、林业和药物等领域。
它通过无菌培养的方式,可以快速繁殖大量的植株,同时也可以进行遗传改良和药物合成等研究。
本文将探讨植物组培技术的应用和发展前景。
首先,植物组培技术在农业领域的应用十分广泛。
通过组培技术,可以实现农作物的快速繁殖和大规模生产,提高农作物的产量和品质。
例如,水稻的组培技术可以实现无性繁殖,大大提高了水稻的繁殖效率。
此外,组培技术还可以用于农作物的遗传改良,通过基因工程的手段,可以将抗病、抗虫等有益基因导入作物中,提高作物的抗性和适应性。
其次,植物组培技术在园艺领域也有广泛的应用。
通过组培技术,可以实现珍稀植物的大规模繁殖和保护。
例如,一些稀有的花卉品种,由于生长环境的限制,无法大规模繁殖,但是通过组培技术,可以实现这些珍稀植物的快速繁殖和保护。
此外,组培技术还可以用于花卉的花色改良和品质提高,通过基因工程的手段,可以改变花卉的颜色和花型,提高花卉的观赏效果。
再次,植物组培技术在林业领域的应用也十分重要。
通过组培技术,可以实现林木的无性繁殖和大规模生产。
例如,一些珍稀的树种,由于生长环境的限制,无法大规模繁殖,但是通过组培技术,可以实现这些珍稀树种的快速繁殖和保护。
此外,组培技术还可以用于林木的遗传改良,通过基因工程的手段,可以提高林木的抗病性和适应性,提高林木的生长速度和木材质量。
最后,植物组培技术在药物研发领域也有广泛的应用。
通过组培技术,可以实现药用植物的大规模生产和药物合成。
例如,一些药用植物由于生长环境的限制,无法大规模生产,但是通过组培技术,可以实现这些药用植物的快速繁殖和药物合成。
此外,组培技术还可以用于药物的研发和生产,通过基因工程的手段,可以提高药物的产量和纯度,降低药物的成本。
总的来说,植物组培技术在农业、园艺、林业和药物等领域的应用前景广阔。
随着科学技术的不断进步,植物组培技术将会得到更广泛的应用和发展。
组织培养在农业生产中的应用

植物组织培养技术在农业生产中的应用植物组织培养成为生物科学的一个广阔领域,•除了在基础理论的研究上占有重要地位,•在农业生产也得到越来越广泛的应用。
一、快速繁殖优良种苗植物离体快速繁殖是目前植物组织培养应用最多、最有效的一个方面。
很多作物都带有病毒,尤其是无性繁殖植物,如马铃薯、甘薯、草莓、大蒜等。
长期的病毒感染并在植物体内的积累,使植物的产量和品质不断下降。
比如我们看到合肥市场供应的草莓越来越小,就是病毒病感染的结果。
White早在1943年就发现植物生长点附近的病毒浓度很低甚至无病毒。
利用组织培养方法,取一定大小的茎尖进行培养,再生的植株有可能不带病毒,从而获得脱病毒苗,再用脱毒苗进行繁殖,种植的作物就不会或极少发生病毒。
目前利用茎尖脱毒技术组织培养在甘蔗、菠萝、香蕉、草莓、甘薯、马铃薯等主要经济作物上已成功应用。
二、无病毒苗(Virus free)的培养几乎所有植物都遭受到病毒病不同程度的危害,•有的种类甚至同时受到数种病毒病的危害,•尤其是很多园艺植物靠无性方法来增殖,若蒙受病毒病,代代相传,越染越重。
自从Morel(1952)发现采用微茎尖培养的方法可得到无病毒苗后,微茎尖培养就成为解决病毒病危害的重要途径之一。
•若再与热处理相结合,则可提高脱毒培养的效果。
•对于木本植物,茎尖培养得到的植株难以发根生长,则可采用茎尖微体嫁接的方法来培育无病毒苗。
组织培养无病毒苗的方法已在很多作物的常规生产上得到应用,•如马铃薯,甘薯,草莓,苹果香石竹,菊花等。
已有不少地区建立了无病毒苗的生产中心,这对于无病毒苗的培养、鉴定、繁殖、保存、•利用和研究,形成了一个规范的系统程序,从而达到了保持园艺植物的优良种性和经济性状的目的。
三、在育种上的应用1、通过花药或花粉培养为单倍体育种,由于单倍体植株往往不能结实,在花药或花粉培养中用秋水仙素处理,可使染色体加倍,成为纯合二倍体植株,它已成为一种崭新的育种手段,具有高速、高效率、基因型一次纯合等优点,目前我国科学家育成烟草、小麦、水稻新品种已大面积种植。
植物组织培养技术及其在生产上的应用

植物组织培养技术与应用

植物组织培养技术与应用植物组织培养技术是指将植物的细胞、组织、器官等放入营养培养基中,通过控制培养条件,使其在无菌状态下生长和分化的一种生物技术。
这项技术在农业、林业、园艺、药物、生物科学等领域有着广泛的应用。
植物组织培养技术的基本步骤包括杂交与孵化、离体培养、植株再生、体细胞胚胎发生、基因转化等。
首先,通过杂交将两个具有不同有益特性的植物品种进行交配,得到杂交种子。
然后将种子离体培养于含有生长因子和营养物质的培养基中,使其发芽和生长。
接下来,控制培养条件,使杂交种子分化为新的植株。
最后,通过体细胞胚胎发生和基因转化等技术手段,实现对植物基因型的改良和优化。
植物组织培养技术在农业方面有着重要的应用。
通过培养技术,可以大规模繁殖具有优良性状的植物品种,提高农作物的产量和品质。
同时,还可以通过控制培养条件,培育耐盐碱、抗虫害、抗病害等优势农作物品种,从而提高农业生产的抗逆性和稳定性。
在林业方面,植物组织培养技术可以解决木材供应紧张的问题。
通过培养技术,可以将速生树种快速繁殖,提高木材产量,缓解林木资源短缺的问题。
此外,植物组织培养技术还可以培育抗虫害、抗病害、耐旱、耐寒等优良树种,提高林木的生长能力和生存能力。
在园艺方面,植物组织培养技术可以在短时间内繁殖大量的植物品种,以满足市场需求。
通过组织培养技术,可以产生无性繁殖植株,提高植物繁殖效率。
同时,还可以通过基因转化技术,使植物具有抗病虫害、耐逆性等优势特性,提高植物的品质和市场竞争力。
在药物领域,植物组织培养技术可以用于大规模生产药材。
通过培养技术,可以繁殖出具有药用价值的植物品种,大幅度提高药用植物的产量和质量。
同时,还可以通过基因转化技术,使植物具有生物活性物质的合成能力,实现人工合成药物的生产。
在生物科学方面,植物组织培养技术被广泛应用于植物生理学、遗传学、分子生物学等领域的研究。
通过组织培养技术,可以在无菌条件下对植物细胞、组织进行生物学实验,研究植物生长发育、代谢物的合成和积累等过程。
简述植物组织培养在园艺作物中的主要应用

简述植物组织培养在园艺作物中的主要应用
1植物组织培养在园艺作物中的应用
植物组织培养是生物技术的一种,可用来研究植物的发育,繁殖和调节生长等相关技术。
在园艺作物中,植物组织培养技术有广泛的应用,可以用于增加植物数量,保护稀缺植物种类,培育各种新品种,延续文化遗产,防治病害等等。
1.1根据基因工程培育优良新品种
植物组织培养技术可以研究园艺作物的基因组,从而通过“剪切”和“增补”技术改造植物基因,以获得新的优质植物。
它的优势是,可以高效保持和完善植物基因组结构,并培育出具有抗病性、耐旱性等特性的优良新品种。
1.2保护稀缺植物种类
植物组织培养技术可以用于保护稀缺植物种类。
它可以利用每一株植物的细胞,在培养基上进行“增殖”,获得大量的植株,从而扩大植物的种植范围,减少植物的死亡率,对保护稀缺植物种类起到大有裨益。
1.3调节生长衰老
植物组织培养技术目前在调节植物生长和衰老方面有着广泛的应用。
科学家可以利用这种技术,使植物能在营养激素的作用下,延长处于增生期的生长,从而调节植物的植株衰老,延长生长时间。
总之,植物组织培养技术在园艺作物中有广泛的应用,如增加植物数量、保护稀缺植物种类、培育各种新品种、研发调节植物生长衰老等技术,为园艺作物的发展做出大量的贡献。
植物组织培养的用途

植物组织培养的用途植物组织培养是一种在无菌条件下将植物细胞、组织或器官转移到合适的培养基上,以促进组织生长、发育和分化的技术。
它可以用于各种目的,包括农业、园艺、植物繁殖、药物生产、基因改良等。
下面将详细介绍植物组织培养的用途:1. 植物繁殖和无性繁殖植物组织培养可以通过体细胞胚胎发生、愈伤组织培养、离体培养等方法,实现植物繁殖的快速和无性繁殖的大规模生产。
例如,通过离体培养可以迅速获得大量植株,用于园艺观赏植物的繁殖、林木等的人工林培育、经济作物的种子繁殖等。
2. 植物基因改良植物组织培养是进行植物基因改良的重要手段之一。
通过遗传工程的方法,可以将外源基因导入植物组织中,实现对植物性状的改良和优化。
例如,导入抗虫基因、耐逆性基因等,可以提高植物的抗病虫害能力和逆境环境下的生存能力。
3. 生物药物生产植物组织培养可以作为生物药物生产的工具之一。
通过转基因植物的培养和大规模培养技术,可以实现多种蛋白质的产生和大规模生产。
例如,目前已经使用转基因植物成功进行多种药物的生产,如罗勃饮食品耐性、癌症治疗药物等。
4. 细胞和分子生物学研究植物组织培养也是细胞和分子生物学研究的重要手段之一。
通过培养植物组织,可以研究细胞的分裂、分化、细胞生理等过程,也可以进行基因表达、基因调控等研究。
例如,通过培养愈伤组织可以获得大量的细胞用于基因表达研究,通过植物细胞的转化可以进行基因的功能研究等。
5. 遗传资源保存和利用植物组织培养可以用于遗传资源的保存、繁殖和利用。
通过培养植物的愈伤组织、胚乳组织等可实现植物的长期保存和传播,以便今后的利用和研究。
例如,由于植物组织培养技术的高效和精确性,目前已经成功保存了大量濒危物种和珍稀植物的遗传资源。
6. 植物病毒研究植物组织培养可以用于植物病毒的研究。
通过培养含有病毒的植物组织,可以观察和研究病毒的侵染和传播机制,了解植物对病毒的抗性和免疫机制等。
研究植物病毒有助于发展植物抗病技术和控制病毒病的策略。
植物组织培养技术在农业中的应用

汇报人:
目录
植物组织培养技术的 概述
01
植物组织培养技术在 农业中的应用
02
植物组织培养技术对 农业的影响
03
植物组织培养技 术的概述
植物组织培养技术的定义
植物组织培养技术是一种利用植物细胞、组织或器官进行离体培养的技术。 植物组织培养技术可以快速繁殖植物,提高植物的产量和质量。 植物组织培养技术可以应用于植物育种、基因工程、生物制药等领域。 植物组织培养技术可以提高植物的抗病性、抗逆性等特性。
应用领域:蔬菜、水果、花卉、药 材等作物的脱病毒及防病毒
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防病毒技术:通过植物组织培养技 术,将抗病毒基因导入植物体内, 提高植物抗病毒能力
技术优势:提高作物产量和质量, 减少农药使用,保护环境和食品安 全。
植物细胞和原生质体培养技术
植物细胞培养:将植物细胞置于培养基中,使其生长、繁殖和分化的技 术 原生质体培养:将植物细胞壁去除,仅保留原生质体的培养技术
原理:利用植物细胞的全能性,通过无菌操作,在培养基上培养出完整的植株
优点:快速繁殖,保持品种优良性状,提高产量和品质
应用:用于新品种的选育、脱毒、快速繁殖等
实例:水稻、玉米、大豆等作物的脱毒和快速繁殖,以及花卉、果树等观赏植物的快速繁殖和品 种改良。
脱病毒及防病毒的植物组织培养技术
脱病毒技术:通过植物组织培养技 术,将植物体内的病毒去除,提高 植物抗病能力
应用领域:植物育种、基因工程、生物制药、生物反应器等
技术特点:快速繁殖、遗传稳定、易于操作、可大规模生产
植物组织培养技 术对农业的影响
提高农业生产效率
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[植物组织培养技术在农业生产的应用]●研究性课题(2014----2015)●南春中学高三(2)班组长:杨坤贤指导老师:卢英钦组员:陆创伟、陈庆祥、魏斯狄陈逵、陈勤莹、陈银涛蔡承楷一、课题提出近年来,组培苗工厂化生产已作为一种新兴技术和生产手段,在园艺植物的生产领域蓬勃发展。
组培苗工厂化生产,是以植物组织培养为基础,在含有植物生长发育必需物质的人工合成培养基上,并附加一定量的生长调节物质,把脱离于完整植株的本来已经分化的植物器官或细胞,接种在不同的培养基上,在一定的温度、光照、湿度及pH值条件下,利用细胞的全能性以及原有的遗传基础,促使细胞重新分裂、分化长成新的组织、器官或不定芽。
最后长成和母株同样的小植物体。
工厂化生产组培苗,是按一定工艺流程规范化程序化生产的,具有繁殖速度快、整齐、一致、无虫少病、生长周期短、遗传性稳定的特点,可以加速产品的发展,尽快获得繁殖无性系。
特别是对一些繁殖系数低、杂合的材料有性繁殖优良性状易分离、或从杂合的遗传群体中筛选出表现型优异的植株,需要保持其优良遗传性,有更重要的作用。
组培苗的无毒生产,可减少病害传播,更符合国际植物检疫标准的要求,扩大产品的流通渠道,增加产品市场的销售能力,同时减少了气候条件对幼苗繁殖的影响,缓和了淡、旺季供需矛盾。
因此,小组开展了关于“植物组织培养技术在农业生产的应用”的课题研究。
二、研究目的1、了解植物组织培养技术。
2、研究有关植物组织培养技术在农业生产的应用。
3、学会对知识的探讨与研究。
三、研究过程1、查找资料:网上搜索,农业报刊等。
2、总结整理:(1)整理资料,分析内容。
(2)制作电子文本。
四、研究成果(1)技术原理植物组织培养即植物无菌培养技术,又称离体培养,是根据植物细胞具有全能性的理论,利用植物体离体的器官(如根、茎、叶、茎尖、花、果实等)、组织(如形成层、表皮、皮层、髓部细胞、胚乳等)或细胞(如大孢子、小孢子、体细胞等)以及原生质体,在无菌和适宜的人工培养基及温度等人工条件下,能诱导出愈伤组织、不定芽、不定根,最后形成完整的植株的学科。
(2)培养分类1、胚胎培养指以从胚珠中分离出来的成熟或未成熟胚为外植体的离体无菌培养。
2、器官培养指以植物的根、茎、叶、花、果等器官为外植体的离体无菌培养,如根的根尖和切段,茎的茎尖、茎节和切段,叶的叶原基、叶片、叶柄、叶鞘和子叶,花器的花瓣、雄蕊(花药、花丝)、胚珠、子房、果实等的离体无菌培养。
3、组织培养指以分离出植物各部位的组织(如分生组织、形成层、木质部、韧皮部、表皮、皮层、胚乳组织、薄壁组织、髓部等),或已诱导的愈伤组织为外植体的离体无菌培养。
这是狭义的植物组织培养。
4、细胞培养指以单个游离细胞(如用果酸酶从组织中分离的体细胞,或花粉细胞,卵细胞)为接种体的离体无菌培养。
5、原生质体培养。
指以除去细胞壁的原生质体为外植体的离体无菌培养。
(3)培养方法1、非试管微组织快繁非试管微组织快繁技术是将外植体(一般要求带一叶一芽)放置在室内外普通沙子培养基上进行培养,利用植物腋芽自然倍增达到快速繁殖的目的。
一般植物7~15天可以生长出根系。
此技术投资低,操作环节少。
2、试管组织培养试管组织培养是将外植体(即离体组织、器官或细胞)放置在组培瓶等器皿中在无菌的条件下进行组织培养获得组培瓶苗。
(4)培养步骤第一步,将采来的植物材料除去不用的部分,将需要的部分仔细洗干净,如用适当的刷子等刷洗。
把材料切割成适当大小,即灭菌容器能放入为宜。
置自来水龙头下流水冲洗几分钟至数小时,冲洗时间视材料清洁程度而宜。
易漂浮或细小的材料,可装入纱布袋内冲洗。
流水冲洗在污染严重时特别有用。
洗时可加入洗衣粉清洗,然后再用自来水冲净洗衣粉水。
洗衣粉可除去轻度附着在植物表面的污物,除去脂质性的物质,便于灭菌液的直接接触。
当然,最理想的清洗物质是表面活性物质—吐温。
第二步是对材料的表面浸润灭菌。
要在超净台或接种箱内完成,准备好消毒的烧杯、玻璃棒、70%酒精、消毒液、无菌水、手表等。
用70%酒精浸10~30秒。
由于酒精具有使植物材料表面被浸湿的作用,加之70%酒精穿透力强,也很易杀伤植物细胞,所以浸润时间不能过长。
有一些特殊的材料,如果实、花蕾、包有苞片、苞叶等的孕穗,多层鳞片的休眠芽等等,以及主要取用内部的材料,则可只用70%酒精处理稍长的时间。
处理完的材料在无菌条件下,待酒精蒸发后再剥除外层,取用内部材料。
第三步是用灭菌剂处理。
表面灭菌剂的种类较多,可根据情况选取1—2种使用见表。
第四步是用无菌水涮洗,涮洗要每次3min左右,视采用的消毒液种类,涮洗3-l0次左右。
无菌水涮洗作用是免除消毒剂杀伤植物细胞的副作用注意:①酒精渗透性强,幼嫩材料易在酒精中失绿,所以浸泡时间要短,防止酒精杀死植物细胞。
②老熟材料,特别是种子等可以在酒精中浸泡时间长一些,如种子可以浸泡5分钟。
③升汞的渗透力弱,一般浸泡10分钟左右,对植物材料的杀伤力不大。
④漂白粉容易导致植物材料失绿,所以对于幼嫩材料要慎用。
⑤在消毒液中加入浓度为0.08—0.12%的吐温20或80(一种湿润剂),可以降低植物材料表面的张力,达到更好的消毒效果。
(5)培养特点1、培养条件可以人为控制组培采用的植物材料完全是在人为提供的培养基和小气候环境条件下进行生长,摆脱了大自然中四季、昼夜的变化以及灾害性气候的不利影响,且条件均一,对植物生长极为有利,便于稳定地进行周年培养生产。
2、生长周期短,繁殖率高组培是由于人为控制培养条件,根据不同植物不同部位的不同要求而提供不同的培养条件,因此生长较快。
另外,植株也比较小,往往20-30天为一个周期。
所以,虽然组培需要一定设备及能源消耗,但由于植物材料能按几何级数繁殖生产,故总体来说成本低廉,且能及时提供规格一致的优质种苗或脱病毒种苗。
3、管理方便,利于工厂化生产和自动化控制植物组织培养是在一定的场所和环境下,人为提供一定的温度、光照、湿度、营养、激素等条件,极利于高度集约化和高密度工厂化生产,也利于自动化控制生产。
它是未来农业工厂化育苗的发展方向。
它与盆栽、田间栽培等相比省去了中耕除草、浇水施肥、防治病虫等一系列繁杂劳动,可以大大节省人力、物力及田间种植所需要的土地。
(6)培养优点1、占用空间小,不受地区、季节限制。
2、培养脱毒作物3、培养周期短4、可用组培中的愈伤组织制取特殊的生化制品5、可短时间大量繁殖,用于拯救濒危植物6、可诱导之分化成需要的器官,如根和芽7、解决有些植物产种子少或无的难题,8、不存在变异,可保持原母本的一切遗传特征9、投资少,经济效益高10、繁殖方式多,试用品种多(7)培养材料采集要根据培养目的适当选取材料,选择原则:易于诱导、带菌少。
要选取植物组织内部无菌的材料。
这一方面要从健壮的植株上取材料,不要取有伤口的或有病虫的材料。
另一方面要在晴天,最好是中午或下午取材料,决不要在雨天、阴天或露水未干时取材料。
因为健壮的植株和晴天光合呼吸旺盛的组织,有自身消毒作用,这种组织一般是无菌的。
培养材料的消毒从外界或室内选取的植物材料,都不同程度地带有各种微生物。
这些污染源一旦带入培养基,便会造成培养基污染。
因此,植物材料必须经严格的表面灭菌处理,再经无菌操作手续接到培养基上。
试剂·乙醇。
·吲哚乙酸( IAA)或 2 ,4 – D (生长素类似物)。
·氯化汞(升汞)或次氯酸钠。
· 6- 苄基氨基腺嘌呤( 6-BA )· MS 培养基·0.1 mol/L NaOH与 0.1 mol/L HCl配制培养基( 1 )愈伤组织诱导培养基: MS 培养基(蔗糖含量为 10 g/L , 2,4 – D 含量为 2 mg/L ,琼脂10 g/L )。
( 2 )试验培养基:在 MS 培养基中加入 IAA 和 6–BA 。
吲哚乙酸(IAA)先用少量 0.1 mol/L NaOH 溶解, 6- 苄基氨基腺嘌呤先用少量 0.1 mol/L HCl 溶解,然后用蒸馏水稀释,再加入培养基中。
仪器设备培养室,高压灭菌锅,水浴锅,解剖刀,三角烧瓶( 100mL ),烧杯,量筒,组培瓶,组培盖或封口膜,棉线,接种箱或超净工作台,分析天平,长镊子,剪刀,容量瓶,移液管,牛皮纸。
培养基灭菌将配好的培养基加入琼脂加热溶解,调至 pH 5.6- 5.8 ,趁热分装于 100 mL组培瓶中,每瓶约 30 mL 。
待培养基冷却凝固后,盖上组培盖,或盖上封口膜并用棉线扎牢,然后在高压灭菌锅中 121 ℃( 1 kg/cm 2 )下灭菌 20 min 。
取出组培瓶放在台子上,冷却后备用。
接种操作所需的一切用具(如长镊子、解剖刀、剪刀等)及灭菌水,需同时灭菌。
(8)植物组织培养在农业上的应用植物组织培养应用十分广泛,特别是和植物密切相关一些领域。
农业主要是以植物的栽培种植为主,因此植物组织培养在农业上的应用是其应用中十分重要的一个方面。
目前植物组织培养在农业上的应用主要有以下四个方面:离体无性系的快速繁殖、培养无病毒种苗、新品种的选育和人工种子和种质的保存。
1、离体无性系的快速繁殖离体无性系的快速繁殖是组织培养在生产上应用最广泛、最成功的一个方面。
无性系繁殖植物的主要特点是繁殖速度快,通常一年内可以繁殖数以万计的种苗,特别对于名贵品种、稀优种质、优良单株或新育成的品种的繁殖推广具有重要的意义。
离体繁殖良种种苗最早在兰花工业上获得成功。
兰花成熟的种子中大多数的胚不能成活,种子不能发芽,通过球茎组织培养,使兰花的繁殖系数大为提高,从而形成了20世纪60年代风靡全球的“兰花工业”。
甘蔗繁殖用种量大,1hm2地需要7.5-15t的种蔗。
采用茎尖、嫩叶组织培养繁殖种苗,节省了大量的种蔗,加速了优良品种的推广。
其他如牡丹、香石竹、唐菖蒲和菊花等难以扦插的名贵品种以及无籽西瓜、草莓、猕猴桃、葡萄、菠萝、樱桃、桉树、杉木等的无性快速繁殖都取得了进展,有力地推动了农业生产。
目前世界上80%~85%兰花是通过组织培养进行脱毒和快繁的。
我国第一个将优质杉木组培苗进行人工造林并取得了良好的经济效益;选用“雷林1号”优良桉树进行商业化生产的桉树组培苗,结合常规营养繁殖方法营造大面积人工林也获得了成功。
目前我国为其他国家代加工生产或直接出口的组培苗品种有甘蔗、香蕉、百合、玉簪、大花萱草、唐菖蒲、丝石竹等近30种。
另外,植物离体快繁也适合于一些价值较高的F1杂种植株的繁殖。
如美国每年种植火炬松F1实生苗20亿株,采用试管繁殖的约占10亿株。
2、培养无病毒种苗许多植物都遭受到病毒病不同程度的危害。
有的种类甚至同时受到数种病毒病的危害,严重地影响了产品的商品价值。
对于无性繁殖的作物如绝大部分的果树、部分蔬菜(洋葱、大蒜、石刁柏、菊芋、马铃薯)和花卉(菊花、唐菖蒲、风信子、秋海棠、月季)等,如遭受病毒侵染后,代代相传,则体内可以积累相当高浓度的病毒,影响生长和成活,严重危害生产的发展。