植物组织培养技术及应用进展_盛玉婷
植物组织培养的应用和展望
植物组织培养的应用和展望摘要：组织培养作为一种有效的技术手段已被广泛应用于生产实践的各个领域。
本文从植物组织培养技术的应用现状，指出植物组织培养在植物学研究、育种学研究的基础地位。
同时通过对植物组织培养中存在的问题进行分析提出了我国植物组织培养的发展对策与展望。
关键字：组织培养；应用；前景展望自从1902年德国科学家Gottlieb Haberlandt提出植物细胞全能性理论后，细胞全能性研究逐渐成为生物学研究领域的热点，而建立在细胞全能性基础上的植物组织培养技术从此逐渐兴起的发展，近年来，植物组织培养技术作为一种基本的实验技术的基础的研究手段，显示出巨大的应用潜力。
1.植物组织培养的应用植物组织培养作为一项高新技术，应用前景十分广阔，在科技发展的时代，植物组织培养应用到很多方面。
它是在无菌条件下，将离体的植物器官（如形成层、花药组织、胚乳、皮层等）、细胞（如体细胞、生殖细胞等）、胚胎（如成熟和未成熟的胚）、原生质体（如脱壁后仍具有生活力的原生质体）培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱发产生愈伤组织等，进而培育成完整的植株的技术。
1.1植物的离体快繁用植物组织培养方法快速繁殖农作物是组织培养应用在生产上成效最显著地实例。
离体快繁的特点是繁殖系数大，周年生产，繁殖速度快，苗木整齐一致等，利用这项技术可以使一个单株一年繁殖几万到几百万个植株。
以下几种情况采用组织培养快速繁殖，可以降低成本，提高效益。
（1）、新育成的，新引进的，一些短期内大量急需生产的良种。
（2）、一些生产用苗量大，需进行无性系繁殖的品种。
（3）、对一些繁殖系数低，特别是不能用种子进行繁殖或经种子繁殖后常丧失其优良特性的植物。
（4）、对一些难繁殖的名贵植物品种。
（5）、少量脱毒良种苗的快繁和无毒苗大量繁殖。
（6）、特殖育种材料、制种材料。
（7）、基因工程植株。
（8）、自然和人工诱导有用突变体。
（9）、离体保存种质。
（10）、新发现的、稀缺的、珍贵或稀有植物材料、濒危物种。
植物组织培养技术的应用与发展趋势研究
植物组织培养技术的应用与发展趋势研究植物是地球上最为基础的生命体，其无所不在的存在对人类的生存和发展具有极其重要的意义。
随着人类对自然科学的不断深入研究，植物组织培养技术作为一种重要的现代生物技术手段，越来越得到人们的关注和重视。
本文将基于这一背景，通过对植物组织培养技术的应用与发展趋势进行研究，探讨其在农业、医药等领域中的作用和前景。
一、植物组织培养技术的应用范围植物组织培养技术是指通过体外培养植物细胞、组织、器官等生物材料，并利用人工调控其生长、分化、增殖等生物学过程，最终获得新型或大量植物材料的一种生物技术手段。
它的应用范围非常广泛，可以用于植物遗传学、植物育种、植物生长调节剂研究、植物细胞工程、植物农艺生产等多个方面。
1、植物遗传学研究植物组织培养技术可以把不同种植物的雌花柱蘖、胚轴、愈伤组织等进行体外培养，然后通过调控其生长、分化和增殖等生物过程，最终得到纯合细胞系。
这样的纯合细胞系可以用于植物的遗传研究，便于揭示植物的基因组、转录组和蛋白质组等信息。
2、植物育种研究植物组织培养技术可以通过体外培养来获得植物性状发生的突变体、品种改良进行杂交选择率的提高，进而实现植物育种的高效性和精准性。
例如常见的灵长花杂交便是一种基于植物组织培养技术的重要育种技术。
3、植物生长调节剂研究植物组织培养技术在研究、开发植物生长调节剂时也非常重要。
通过对植物细胞、组织培养的过程中利用植物生长调节剂控制植物生长、分化、增殖等生物学过程，可以加深对植物生长调节剂特性的认识，并将其应用于植物生产和生物科技研究的实践中。
4、植物细胞工程植物细胞工程是一种将基因引入到植物中的技术。
它的最终目标是通过调节基因组、转录组和蛋白质组等因素进而改良植物、培育新的植物品种。
植物组织培养技术在植物细胞工程方面的应用前景非常广阔，包括遗传变异技术、基因工程技术、植物病毒的抗性育种等等。
5、植物农艺生产植物组织培养技术也可以应用于农业生产中，有效提升植物的经济产量和质量。
植物组织培养技术在园林植物育种中的应用进展
植物组织培养技术在园林植物育种中的应用进展植物组织培养技术是指利用植物体的细胞、组织或器官进行体外培养和再生的一种生物技术手段。
其基本原理是通过选择适宜的组织培养基和植物生长调节物质，促进植物细胞的分裂和再生，从而实现植物的无性繁殖和遗传改良。
在园林植物育种中，可以利用植物组织培养技术进行新品种选育、突变体选育、抗病虫害品种选育以及遗传改良等工作。
1. 新品种选育利用植物组织培养技术可以加速植物的生长和繁殖，从而缩短新品种选育的时间。
利用离体培养技术可以加速园林植物的幼苗生长，缩短新品种选育的周期。
还可以通过细胞融合技术实现异种杂交，培育出具有优异性状的新品种。
2. 突变体选育植物组织培养技术还可以用于诱发植物突变体的产生，从而培育出具有新颖性状和经济价值的植物品种。
通过诱变剂处理和组织培养再生，可以加速植物突变体的诱导和筛选，为园林植物育种提供了新的途径。
3. 抗病虫害品种选育植物组织培养技术可以利用转基因技术向园林植物导入抗病虫害基因，培育出具有抗病虫害能力的植物品种。
通过转基因技术和组织培养再生，可以实现非常规途径培育出抗病虫害的园林植物品种。
4. 遗传改良利用植物组织培养技术可以对园林植物进行遗传改良，培育出具有抗逆性、优异性状的新品种。
通过离体培养和再生，可以实现选择性繁殖和选择性遗传改良，提高园林植物的品质和产量。
三、植物组织培养技术在园林植物育种中存在的问题和挑战1. 技术难度大植物组织培养技术需要精细的操作和严格的环境控制，技术难度较大。
尤其是对于一些难培植物和难繁殖植物，其培养和再生的成功率较低，需要克服许多技术难题。
2. 培养条件复杂植物组织培养需要适宜的培养基、光照、温度和湿度等条件，不同植物的培养条件存在较大差异，需要根据具体植物的生长习性和生长需求进行调控。
3. 安全性和风险由于植物组织培养涉及到转基因技术和突变体选育等，存在一定的安全性和风险问题，需要严格遵循相关法律法规和安全操作规程。
植物组织培养技术在花卉繁育中的应用进展
植物组织培养技术在花卉繁育中的应用进展植物组织培养技术是一种通过培养植物组织或细胞在无菌条件下进行繁殖和再生的方法。
它是一种重要的生物技术手段，可以有效地解决花卉育种过程中遇到的困难和问题，为花卉的改良育种提供了新的途径和手段。
本文将从植物组织培养技术的基本原理、在花卉繁育中的应用和发展趋势等方面进行探讨，旨在全面了解植物组织培养技术在花卉繁育中的应用进展。
一、植物组织培养技术的基本原理植物组织培养技术是利用植物体内的一些可分化细胞或组织在合适的培养基上进行培养和再生的生物技术手段。
其基本原理是通过外部的激素处理和适宜的培养基环境，使植物体细胞或组织发生分化和增殖，最终再生成整株植物。
通常情况下，植物组织培养技术包括离体培养和原生质体培养两种方式。
离体培养是将植物体的部分组织或细胞在无菌条件下分离培养，再生出整株植物；原生质体培养是将植物体的原生质体在适宜的培养基上进行培养和再生。
这些技术手段为我们提供了一个有效的途径，可以在不受季节和环境限制的条件下对植物进行育种和繁殖。
1. 细胞培养植物组织培养技术通过对花卉的叶片、茎段等组织进行培养，可以促进植物的细胞分化和再生，实现无性繁殖和快速繁殖。
这种技术可以使得花卉的优良性状得到迅速传承和固定，加快育种进程。
比如在马铃薯、玫瑰等花卉的砧木育种中，利用细胞培养技术可以快速进行繁殖和固定性状，提高砧木的繁殖速度和繁殖效率。
2. 诱导多倍体利用植物组织培养技术，可以通过对花卉细胞的处理，诱导其产生多倍体植物。
多倍体植物在花色、花型、植株形态等方面具有明显的变异，可以创造新的花卉品种，丰富花卉的品种资源。
在百合、马铃薯、玫瑰等花卉的育种中，通过诱导产生多倍体，可以创造出新的花色、花型，提高花卉的观赏和市场价值。
3. 基因转化植物组织培养技术在花卉育种中还可以用于基因转化。
通过引入外源基因，可以使得花卉植株具有抗病、抗逆、增产等优良性状，为花卉的育种改良提供了新的手段。
植物组织培养技术研究与应用
植物组织培养技术研究与应用随着现代科学技术的不断进步和发展，植物组织培养技术也得到了广泛的应用和发展。
植物组织培养技术主要是指通过培养植物的组织、细胞或器官，使其保持生长和分化能力，进而实现对植物生长过程的控制和调节。
该技术的应用范围较为广泛，主要包括植物繁殖、遗传改良、病毒测试、有害物质筛选和植物生长激素制备等。
一、植物组织培养技术的研究进展植物组织培养技术的研究、发展和应用始于上世纪六十年代。
在此之前，植物杂交育种只能够通过自然的杂交或小麦假体涂抹的方式来实现。
但是，这种方法要求天气条件良好、花期重合和品种特异性较强等条件。
随着植物组织培养技术的出现，解决了这些限制，为植物育种的进一步研究提供了条件。
目前，植物组织培养技术已经形成了一系列的研究方法和应用技术。
其中，最重要的技术包括植物体外微繁殖、植物体外遗传转化、植物体外生产次生代谢产物等。
植物体外微繁殖是指将植物组织或细胞在无菌条件下进行培养，使其快速分裂和增殖。
通过该方法，可以大量的繁殖同一品种的植株，并且不会因环境变化而受到影响，因此被广泛应用于植物育种领域。
植物体外遗传转化是指通过将目标基因导入到植物细胞中，使其在培养过程中发生转化和表达，这种技术成为了植物转基因的关键步骤之一。
在该技术的应用中，主要的挑战是如何精准的把目标基因导入到植物细胞中，以及如何使基因维持在植物体内。
植物体外生产次生代谢产物是指通过基因工程技术和植物细胞培养技术结合，生产一些人类所需的物质，例如药物，提炼纯度更高的化学物质等。
这种技术大大加快了植物次生代谢产物的生产过程，并且可以大幅提高产物的纯度和稳定性。
二、植物组织培养技术在植物育种中的应用植物组织培养技术是一个高效且最先进的育种方法，可用于改良杂交种、育成新品种以及生产素质较高的种质资源。
通过该技术，育种者可以根据需要，选择质量高、抗性强、适应性强等特点的植物细胞，进行有效的遗传改良。
下面列举几个常见的植物育种应用场景：1. 利用无性繁殖去除休眠期：无性繁殖可用于消除植物杂交后的休眠期，使杂交后代在不会发生困难的情况下快速生长。
植物组织培养技术的研究进展
植物组织培养技术的研究进展一、本文概述植物组织培养技术，作为一种在无菌条件下，通过人工操作将离体的植物组织、细胞或器官培养在人工配制的培养基上，使其再生为完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术，自其诞生以来，就在生物学、农业、林业、医药等领域引发了广泛的关注和研究。
本文旨在全面综述植物组织培养技术的研究进展，探讨其在实际应用中的潜力与挑战，以期为推动该领域的发展提供有益的参考。
本文将首先回顾植物组织培养技术的发展历程，梳理其从早期的摸索阶段到现代的精细化、高效化发展的主要历程。
接着，我们将重点关注近年来在植物组织培养技术方面取得的重要突破，包括培养基的优化、外植体选择的新策略、基因编辑技术在组织培养中的应用等。
我们还将探讨植物组织培养技术在植物育种、脱毒、次生代谢产物生产、生物反应器等方面的应用，并分析其在实际应用中的优势和局限性。
我们将对植物组织培养技术的未来发展进行展望，探讨如何通过技术创新和方法优化，进一步提高植物组织培养的效率和质量，以满足日益增长的农业生产需求和社会经济发展要求。
我们也将关注植物组织培养技术在应对全球气候变化、生物多样性保护等重大问题中的潜在作用，以期为推动植物组织培养技术的可持续发展提供新的思路。
二、植物组织培养技术的基本原理和方法植物组织培养技术，又称为植物微繁殖或植物细胞培养，是一种通过控制环境条件，利用植物细胞或组织的再生能力，在无菌条件下进行植物繁殖或遗传改良的技术。
其基本原理主要基于植物细胞的全能性，即植物体的每一个活细胞都含有该物种的全套遗传信息，并有能力发育成完整的植株。
植物组织培养的基本方法主要包括以下几个步骤：从植物体上获取所需的外植体（如叶片、茎尖、花药等）。
然后，通过表面消毒和切割处理，将外植体接入含有适当营养成分和植物生长调节剂的培养基中。
这些调节剂如细胞分裂素和生长素，对细胞的分裂和分化起着重要的调控作用。
接着，将接种后的外植体置于适宜的光照、温度和湿度条件下进行培养。
植物组织培养技术及应用进展
植物组织培养技术及应用进展摘要：当前，植物组织培养技术得到了快速发展。
本文系统介绍了植物组织培养的含义，以及植物组织培养技术应用于植物育种、应用于植物脱毒和快速繁殖、应用于植物有用产物生产、应用于植物种质资源保存和交换、应用于遗传、生理、生化和病理研究。
植物组织培养技术已经渗透到科研、生产和生活各个领域，必将为社会创造更大的价值和效益。
关键词：植物组织；培养技术；应用；进展1、引言当前，植物组织培养技术得到了快速发展。
人们可以利用植物的组织培养技术，生产优良无性系，为人们生产需要的多种代谢物质，单倍体、三倍体、多倍体及非整倍体。
这样细胞融合就打破种属间的界限，促进植物新品种的培育和种性的改良。
组织培养的植物细胞能够在细胞水平上研究的理想材料，加速植物快繁、花药培养、细胞器培养、原生质融合以及DNA重组技术。
因此，植物组织培养技术可以在各个植物科学的领域及农业、医药等多种行业。
这样就为社会创造了巨大的经济效益和社会效益。
2、植物组织培养技术的含义3、植物组织培养技术的应用现状3.1应用于植物育种当前，我国将植物组织培养应用于作物育种，特别是在：第一，单倍体育种。
单倍体育种的优点是高速、高效率、基因型一次纯合。
因此，通过花药或花粉培养的单倍体育种，而成为一种最新的育种手段，育成大面积种植的作物新品种。
我国在单倍体育种方面取得了重大成果。
我国育成了作物新品种—单育1号烟草品种，以及中花8号水稻和京花1号、京单92-2097小麦等面积栽培的作物新品种。
第二，胚胎培养。
植物的杂交不孕使远缘杂交不容易成功。
但是，采用胚的早期离体培养能够使胚正常发育和培养出杂交后代，以无性系繁殖获得数量较多、性状一致的群体，胚培养已在多个科属中成功。
这种技术就是把未受精的胚珠分离出来，在试管内用异种花粉在胚珠上萌发受精，产生的杂种胚在试管中发育成完整植株。
用胚乳培养可以获得三倍体植株，三倍体加倍后可得到六倍体，可育成多倍体新品种。
植物组织培养技术在花卉繁育中的应用进展
植物组织培养技术在花卉繁育中的应用进展植物组织培养技术是通过利用植物细胞、组织或器官在人工培养条件下持续生长和分化的特性，以实现植物繁殖和改良的一种技术手段。
随着现代生物技术的发展，植物组织培养技术在农业、园艺、植物保护等领域得到了广泛的应用。
在花卉繁育领域，植物组织培养技术也发挥了重要作用，为花卉的新品种选育、病虫害防治以及花卉生产提供了新的途径和手段。
本文将从不同角度探讨植物组织培养技术在花卉繁育中的应用进展。
花卉作为园艺植物，对花色、花型、开花期、花朵数量等性状的要求较高。
而传统的花卉育种方法通常需要花期较长、费时费力，且容易受到自然环境的影响。
植物组织培养技术为花卉繁育提供了新的途径。
通过在培养基中调控生长调节物质的浓度和比例，可以促进植物愈伤组织的快速分化和生长，从而实现对花卉的新品种选育。
利用愈伤组织的再生和植株再生技术，可以在较短的时间内培育出具有优良性状的新品种花卉。
还可以利用植物组织培养技术进行基因工程育种，通过转基因技术向花卉中导入抗病虫害基因、改良花色和花型等。
这些技术为花卉新品种选育提供了新的可能性。
除了在新品种选育中的应用之外，植物组织培养技术还在花卉生产中发挥着重要作用。
在花卉生产中，植物组织培养技术可以用于无性繁殖，将高产量、高品质的母株进行无性繁殖，以加快繁殖速度，提高生产效率。
植物组织培养技术还可以用于花卉的快速繁殖和繁殖途径的扩大。
通过花卉离体培养技术，可以将一株植物的愈伤组织在无菌条件下培养，然后再生出多株植物，从而实现对花卉的快速繁殖。
这在保护珍稀濒危植物和推广植物种质资源方面有着重要的意义。
三、植物组织培养技术在花卉病虫害防治中的应用花卉病虫害是影响花卉生产的重要因素之一。
而传统的化学防治手段往往带来环境污染和食品安全问题。
植物组织培养技术为花卉病虫害防治提供了新的思路。
通过培养抗病虫害的愈伤组织和植株，然后将其转移到野外种植，可以大幅减少化学农药的使用。
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植物组织培养技术及应用进展盛玉婷(南京农业大学生命科学学院,江苏南京 210095)摘 要:植物组织培养技术作为一种科研手段,发展异常迅猛。
本文回顾了植物组织培养的基本原理、培养基、以及各种激素的作用机理和培养方法,简述了离体无性系快速繁殖与无毒化、植物育种、遗传物质的保存及植物次生代谢物的生产等组织培养技术在应用研究领域所获得的突破。
关键词:植物组织培养;植物激素;快繁;脱毒;转基因中图分类号 Q944.6 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2008)09-45-03A d v a n c e o f P l a n t T i s s u e C u l t u r e a n dI t s A p p l i c a t i o nS h e n g Y u t i n g (N a n j i n g a g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y,J i a n g s u N a n j i n g210095)A b s t r a c t:T i s s u e c u l t u r e,a s a w a y o f s c i e n c e r e s e a r c h,h a s d e v e l o p e dr a p i d l y.P l a n t t i s s u e c u l t u r ew a s w i d e l yu s e di n t h e c r o p b r e e d i n g,t a k i n g o f v i r u s,r e p r o d u c i n g q u i c k l y,p r e s e r v i n gg e n e t i c m a t e r i a l s,p r o d u c i n gs e c o n d a r y m e t a b o l i t e s a n di n t h e t r a n s f o r m a t i o n o f p l a n t g e n e.T h i s a r t i c l e m a i n l y i n t r o d u c e s t h e p r i n c i p l e a n d t h e a p p l i c a t i o n o f t i s s u e c u l t u r e i n c l u d i n g i t s c u l t u r e,m e t h o d,a n dt h e m e c h a n i s m.K e y w o r d s:P l a n t t i s s u e c u l t u r e;p h y t o h o r m o n e;i n t e r m e d i a t e p r o p a g a t i o n;d e t o x i c a t i o n;t r a n s g e n i c 自哈布兰特(G.H a b e r l a n d t)提出细胞全能性理论以来,在无数科学家的努力下,离体培养经过80多年的历程后,其培养技术日趋完善。
20世纪50年代以来,植物组织培养发展十分迅速。
利用组织培养,不仅可以生产大量的优良无性系,并可获得人类需要的多种代谢物质;细胞融合可打破种属间的界限,克服远缘杂交不亲和性障碍,在植物新品种的培育和种性改良中有着巨大的潜力;其植物细胞也成为在细胞水平上分析研究的理想材料。
植物组织培养技术已渗透到植物生理学、病理学、遗传学、育种学以及生物化学等各个研究领域,成为生物学科中的重要研究技术和手段之一,并广泛应用于农业、林业、工业、医药业等多种行业,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为当代生物科学中最有生命力的一门学科[1]。
1 组织培养的基本原理1.1 植物组织培养的概念 植物组织培养技术是指在无菌条件下,将离体的植物器官(如根尖、茎尖、叶、花、未成熟的果实、种子等)、组织(如形成层、花药组织、胚乳、皮层等)、细胞(如体细胞、生殖细胞等)、胚胎(如成熟和未成熟的胚)、原生质体培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱发产生愈伤组织或潜伏芽等,或长成完整的植株的技术[1]。
1.2 植物组织培养的依据 植物组织培养的依据是植物细胞“全能性”及植物的“再生作用”。
1902年,德国著名植物学家G.H a b e r l a n c l t根据细胞学理论,大胆地提出了高等植物的器官和组织可以不断分割,直到单个细胞,即植物体细胞在适当的条件下具有不断分裂和繁殖,发育成完整植株的潜力的观点。
1943年,美国人W h i t e在烟草愈伤组织培养中,偶然发现形成一个芽,证实了G.H a b e r l a n c l t的论点。
在许多科学家的努力下,植物组织培养技术得到了迅速发展,其理论和方法趋于完善和成熟,并广泛应用产生了巨大的经济效益和社会效益。
1.3 培养基的选择 组织培养的基础培养基有M T、M S、S H、W h i t e等。
由于不同植物所需要的生长条件有所不同,会对培养基做一些不同的处理,一般采用较多的是M S。
组织培养采用固体培养基的较多,但只有在植物周围的营养物和激素被吸收,如果其他残留的培养基也能被利用,对工厂化生产的成本减少方面有很大的帮助。
董雁等[2]利用回收转换后废弃的继代培养基,加入原继代培养基30%浓度母液的培养基,培养效果与原继代培养基的基本相同,说明继代培养基再利用是可行的,这为规模化组培育苗开辟了新的途径。
杜勤[3]等在无外源激素条件下,研究液体和固体培养基对黄瓜子叶培养器官分化的影响,结果用液体培养基直接诱导花芽率更高,分化高峰期出现的时间也更早,说明液体培养基对外植体的生长更有利,只是固体培养基更易操作而被较广泛应用。
1.4 各种激素的作用机理 I A A能促进细胞壁的扩张和诱导纤维素酶的形成[5]。
H a i l从燕麦芽鞘分离出原生质体,它可以保存在11%的蔗糖溶液中,若添加少量I A A,只需5m i n原生质体就会破裂。
这是I A A首先作用于质膜的一个证据。
当I A A直接同原生质膜结合时,引起膜构象和透性的变化,增加了离子流动,产生生物电位变化或一系列代谢变化,发生快速效应。
2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)诱导体细胞胚胎发生的作用机制是诱导一些特异蛋白质形成,2,4-D的浓度作者简介:盛玉婷,南京农业大学生命科学学院本科在读。
收稿日期:2008-02-01用等。
C T K对硝酸还原酶的合成有明显的调节作用[5]。
K e n d e以麦仙翁种子为材料,证明B A可以诱导硝酸还原酶蛋白的重新合成;陈微用蛋白合成抑制剂环己亚胺,阻抑了6-B A(6-苄基腺嘌呤)的这种诱导作用;叶叙丰用紫外线诱变技术,在氯酸盐培养基上选得了缺少硝酸还原酶活力的突变细胞株;陆嘉陵等发现这些细胞中含6-B A 受体位点比对照明显少,它们即使生长在加有6-B A的培养基上也不能变绿。
G A诱导α-淀粉酶的合成。
杨文钰等用G A3处理发芽的大麦、小麦和黑麦种子能诱导出α-淀粉酶、蛋白酶、核酸酶、磷酸酯酶和过氧化物酶。
胚乳切片和糊粉层的离体培养证明G A3诱导α-淀粉酶的的形成,洗去G A3,α-淀粉酶的合成停止。
同时发现:经G A3处理后,大麦糊粉层中R N A增加。
当用14C-尿核苷处理时,糊粉层中有放射性的R N A,表明G A3加速了转录。
现已发现G A3可影响大麦糊粉层和玉米盾片的核酸甲基化,同时也调节5'-末端的7-甲基鸟嘌吟结构,从而影响翻译活性。
目前已证明许多激素如生长素、赤霉素和细胞分裂素均有专一性的受体,后者大多为蛋白质,一般认为受体蛋白存在于细胞核或质膜上,或共同存在于两者之中。
2 组织培养的方法组织培养的材料称为外植体,主要形式有器官、胚胎、细胞、原生质体等[6]。
一般认为,诱导愈伤组织的成败关键不在于植物材料的来源,而在于培养条件。
植物组织培养中,影响培养力的因素是多方面的,而植物激素是愈伤组织诱导和绿苗分化的关键因素。
诱导愈伤组织的最常用的生长素是I A A、N A A和2,4 -D,所需浓度为0.10-10m g/L。
大多材料选用2,4-D,它对愈伤组织的诱导作用优于其它生长素,缺乏2,4-D是导致直接出芽的原因。
在植物组织培养中,最常用的细胞分裂素是K T和6 -B A。
K T的主要作用是促进细胞分裂和愈伤组织分化。
K T对愈伤组织诱导率不大,但可以改善愈伤组织的质量,在一定程度上能延缓愈伤组织的衰老,延缓其器官分化能力的丧失,从而提高植株再生频率。
A B A对植物体细胞胚的发生与发育具有重要作用。
它对胚胎愈伤组织的发生有良好作用,可以增加愈伤组织的致密和分生细胞的数目,且有利于愈伤组织的诱导和再生能力的保持,降低分化过程中的发芽率[7,8]。
各类植物激素的生理作用虽有相对专一性,但是植物的各种生理效应是不同种类激素之间相互作用的综合表现[9]诱导脱分化和再分化过程更非某类激素单独作用的结果。
王冬梅等[10]研究表明,2,4-D和B A是诱导分生愈伤组织、胚胎细胞和胚状体所必需的,但在诱导过程中, 2,4-D浓度应逐步降低,否则愈伤组织细胞不能成为胚胎细胞,而提前分化生根,则表明组织培养中生长素含量3 组织培养技术的应用3.1 在植物脱毒和快速繁殖上的应用 植物脱毒和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。
很多农作物如马铃薯、甘薯、大蒜等都带有病毒,但感病植株并非每个部位都带病毒,W h i t e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。
如果利用组织培养方法,取一定大小的茎尖进行培养再生可获得脱病毒苗,再用脱毒苗进行繁殖,则种植的作物就不会或极少发生病毒。
此法已在马铃薯、草莓等多种作物上获得成功,并产生了明显的经济效益。
由于运用组织培养法繁殖植物的明显特点是快速,每年可以数以百万倍的速度繁殖,因此,对一些繁殖系数低、不能用种子繁殖的名、优、特植物品种的繁殖,意义尤为重大。
目前,观赏植物、园艺作物、经济林木、无性繁殖作物等部分或大部分都用离体快繁提供苗木,试管苗已出现在国际市场上并形成产业化。
[11]3.2 在植物育种上的应用 植物组织培养技术对培育优良作物品种开辟了新途径。
目前,国内外已把植物组织培养普遍应用于作物育种,并在以下几个方面取得了较大进展: 3.2.1 单倍体育种 单倍体植株往往不能结实,在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,这种培养技术在育种上的应用称为单倍体育种。