植物组织快繁技术
植物快繁新技术
04
植物快繁新技术的优势与挑战
Chapter
植物快繁新技术的优势
繁殖速度快
繁殖材料丰富
繁殖品质优良
节省空间和时间成本
植物快繁新技术采用离体培养 、组织培养等高效繁殖方式， 比传统繁殖方式速度更快，可 大量快速繁殖优质植物。
植物快繁新技术可以使用各种 植物组织、器官、细胞、原生 质体等作为繁殖材料，不受季 节、地域限制，极大丰富了繁 殖材料来源。
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案例三
抗逆性增强
01
通过基因工程技术，将抗逆相关基因导入作物中，从而提高作
物对逆境（如干旱、盐碱、低温等）的耐受能力。
产量提升
02
抗逆性作物的生长发育受到逆境影响较小，能够保持较高的产
量和品质。
生态效益
03
抗逆性作物的推广种植，有助于减少化肥和农药的使用量，降
低农业生产对环境的负面影响，实现生态可持续发展。
植物快繁新技术可以通过无性 繁殖方式，保留母株的优良性 状，保证繁殖品质的一致性， 且可以避免有性繁殖带来的基 因变异。
植物快繁新技术可以在实验室 等室内环境中进行，节省了大 量耕地和时间成本，同时也避 免了自然环境下繁殖过程中的 病虫害等问题。
植物快繁新技术的挑战
技术难度大
植物快繁新技术需要专业的技术人员进行操作， 技术难度较大，需要掌握植物生理学、生物化学 、遗传学等多学科知识。
繁殖材料选择和处理难
不同的植物组织和器官对于离体培养和组织培养 等快繁技术的适应性不同，如何选择和处理繁殖 材料是技术成功的关键，也是一大挑战。
设备成本高
植物快繁新技术需要使用各种高精密度的仪器设 备和实验室设施，设备成本较高，也增加了技术 难度和成本。
植物组织培养 第六章 植物离体快繁
一、植物离体快繁的意义 二、离体快繁的方法 三、离体快繁中存在问题 四、几种植物的离体快繁技术
一、植物离体快繁的意义
1.植物繁殖类型
植物 繁殖
有性 繁殖
无性 繁殖
扦插
嫁接
常规无性繁殖
压条 分株
埋条
非试管快繁
在计算机控制环境条件下 的快繁技术（如扦插）
离体快繁 植物组织培养
一、植物离体快繁的意义
• 强度：光照弱，易产生玻璃化现象。
三、离体快繁中存在问题
• 4）琼脂浓度低：
• 培养基中琼脂浓度低时玻璃化苗比例增加，
水浸状严重，苗向上长。随着琼脂浓度的 增加，玻璃化苗比例减少。 • 但过硬的培养基影响了养分的吸收，试管 苗生长减慢，分蘖亦减少。因此，琼脂的 浓度一定要适当。
三、离体快繁中存在问题
三、离体快繁中存在问题
•2.褐化：外植体接种到培养基中后，外植体 或与培养基接触部位出现变褐色的现象。
•褐化后果：不加以控制，外植体会死亡。 •引起原因：切割后，使液泡中的多酚物质与细胞质 中多酚氧化酶接触发生反应，产生有毒的醌类物质。 •在自然界中，褐化（多酚物质与多酚氧化酶反应） 是主动防御机制，防止病原菌感染的自卫措施。
• 2.茎芽增殖途径：在培养过程中使其产生大 量无根试管苗。
•
侧芽增殖途径
• 途径有：不定芽增殖途径
•
体细胞胚增殖途径
• （增加 P105图8-1）
二、离体快繁的方法
• 2.茎芽增殖途径：在培养过程中使其产生大 量无根试管苗。
•
侧芽增殖途径
• 途径有：不定芽增殖途径
•
体细胞胚增殖途径
• （增加 P105图8-1）
植物组织培养中的快繁与脱毒技术及其应用
植物组织培养是一种重要的生物技术，它能够实现植物的快速繁殖、脱毒和基因转化。
在植物学研究和植物育种领域，植物组织培养技术的应用非常广泛。
本文将深入探讨植物组织培养中的快繁与脱毒技术及其应用，以帮助读者更深入地理解这一重要领域。
1. 快繁技术在植物组织培养中，快繁技术是指利用植物体的一小部分组织或细胞，通过体外条件培养，实现植物的快速繁殖。
这种技术可以大大提高繁殖速度，缩短繁殖周期，是进行新种质创制、遗传改良和疫病防治的重要手段。
快繁技术的主要方法包括离体培养、愈伤组织培养和微繁殖等。
1.1 离体培养离体培养是将植物体表层（如幼叶、幼茎）或内部组织（如胚乳、子叶）分离出来，移入含有适当营养盐和植物生长调节物的培养基中培养。
通过控制培养条件和添加合适的植物生长激素，可以诱导组织分化和再生形成新植株。
1.2 愈伤组织培养愈伤组织是植物在受到外界刺激或损伤后，经过细胞分裂和组织再生形成的一种未分化的组织。
愈伤组织培养是利用这种特殊组织进行快速繁殖的一种方法，通过控制培养条件和添加植物生长调节物，可以诱导愈伤组织再生形成新植株。
1.3 微繁殖微繁殖是利用植物的微小芽或胚珠进行快速繁殖的方法。
通过培养条件的控制和植物激素的添加，可以诱导微小芽或胚珠快速生长并形成新植株。
2. 脱毒技术在植物组织培养中，由于植物体内可能携带病毒、细菌等病原体，因此会影响到组织培养的效果。
脱毒技术是为了解决这一问题而出现的一种重要技术。
脱毒技术能够有效地清除植物体内的病原体，提高组织培养的成功率和繁殖效率。
2.1 生物脱毒生物脱毒是利用生物制剂对植物体内的病原体进行清除的方法。
通过培养环境中添加含有特定菌株或真菌的生物剂，可以促进植物体内病原体的清除和组织的健康再生。
2.2 生理脱毒生理脱毒是利用植物自身的生理代谢特性进行脱毒的方法。
通过调节培养条件和添加特定的营养物质，可以激活植物的生理代谢活性，加速病原体的清除和组织的再生。
植物组织培养脱毒快繁技术的综述
植物组织培养脱毒快繁技术的综述李西雁（广西职业技术学院农业技术工程系2002级应用生物技术专业）摘要：脱除病毒是植物组织培养深入探讨研究中的一个技术难题。
本文结合在桂林莱茵生物科技股份有限公司的实践情况，简要介绍植物组织培养的基本原理和方法，综述植物脱除病毒的热处理、茎尖培养和抗病毒药剂三种方法的原理、发展史和技术方法，并介绍了几种常用的病毒检测方法。
本文以马铃薯为例，重点介绍了利用热处理加茎尖组织培养法获得马铃薯脱毒苗的具体技术方法，脱毒率可达100%。
同时还对植物组织培养脱毒快繁技术的应用前景作了分析。
关键词：茎尖培养，组织培养，快繁脱毒技术，病毒检测，应用前景1 植物组织培养研究概况1.1 研究简史自从1943年怀特（White）提出植物细胞“全能性”（Totipotency）学说及诸多后学者（Steward，1958，Guha和Marteshwari，1964）相继证实后，引发植物组织和细胞培养快繁技术的勃然兴起。
我国的专家学者在20世纪70年代后也在此领域做了大量的研究和开发工作，创造了很多新方法、新技术，提出不少新成果，开拓了植物组织培养快繁技术的新局面[1]。
目前采用组织培养脱病毒快繁及离体快繁生产株苗的技术已发展相当成熟[2]。
脱毒株苗具有无杂菌、适应能力较强、繁育较快、质量优、抗性好、分蘖性强、繁殖系数高、大批量生产、周年供应、便于运输等优点，已得到有关专家的鉴定及高度评价和种植试验区、种植产区果农的认可。
例如脱毒马铃薯、脱毒红薯、脱毒生姜、脱毒大蒜、脱毒草莓、脱毒苗木、脱毒花卉等等，已成为现代农民致富的新宠[2]。
1.2 植物组织培养和脱毒快繁的定义植物组织培养（Plant tissue culture）是指在无菌的条件下，将离体的植物（根、茎、叶、花、果实、种子等）、组织（形成层、花药组织、胚乳、皮层等）、细胞（体细胞和生殖细胞）以及原生质体，培养在人工配制的培养基上，给予适当的培养条件，使其长成完整的植株。
第四节 植物组织培养快速繁殖技术
植物组织培养快速繁殖技术
（七）试管苗驯化与移栽
1.试管苗生存环境与自然环境的差异 2.试管苗的特点 3.试管苗的驯化 4.试管苗的移栽 5.苗期管理
讲课教师：郭广领
植物组织培养快速繁殖技术
1.试管苗生存环境与自然环境的差异
（1）高温且恒温：温度控制在25±2℃ 。 （2）高湿：瓶内相对湿度接近于100% 。 （3）弱光：组织培养中的光强与太阳光相比 一般很弱，故幼苗生长也较弱，2000～3000 Lx
讲课教师：郭广领
植物组织培养快速繁殖技术
课后热身
1、怎样选择和处理外植体？ 2、怎样进行外植体的表面灭菌与接种？
3、外植体发育的方式有哪些？ 4、试管苗的主要特点有哪些？怎样进行试管苗 的移栽？怎么对驯化的试管苗进行管理？
讲课教师：郭广领
讲课教师：郭广领
思考一下： 提高生根率的措施有哪些？
植物组织培养快速繁殖技术
（1）培养基内矿物元素浓度高时有利于发生茎叶，而 较低时有利于生根。(培养基采用1/2MS或1/2大量元 素培养基) （２）培养基中去掉细胞分裂素，加入适量的生长素。 （CTK/IAA比值低时有利于生根）
（３）生根培养基的蔗糖用量可适当减少，用1.5%～ 2%的浓度，以减少试管苗对异养条件的依赖。 (4）提高光照强度，促进光合作用。
讲课教师：郭广领
植物组织培养快速繁殖技术
（四）外植体的接种
1. 打开已准备好的培养基瓶盖或封口膜，将三 角瓶倾斜拿在手中，使瓶口靠近酒精灯火焰，并 将瓶口在火焰上方转动灼烧数秒钟。 2. 用镊子夹取一块切好的外植体送入瓶内，轻 轻插在培养基上。 3. 将叶片背面接触培养基，茎尖、茎段要按其 生长极性的上下端，正放在培养基上。外植体接 种以每瓶放一枚组块为宜。 4. 接完种后，将瓶口在火焰上再灼烧数秒钟， 盖上瓶盖或封口膜。然后再接下一瓶，直到全部 接种完毕。 5. 做好记录，注明处理材料的物种名称、处理 方法、接种日期等。
欧李优系组培快繁技术研究
欧李优系组培快繁技术研究1. 引言1.1 研究背景植物组培快繁技术是一种通过离体培养方式，利用植物的再生能力进行快速繁殖的技术方法。
在农业生产和科研领域，快速繁殖经济作物和珍贵植物种类具有重要的应用价值。
欧李优系组培快繁技术是一种全新的繁殖技术，具有独特的优势和潜力。
当前，植物资源日益枯竭，而利用组培快繁技术可以快速大批量地繁殖珍贵植物，在一定程度上缓解了植物资源的紧缺状况。
研究欧李优系组培快繁技术具有重要的现实意义。
随着科技的进步和人工智能技术的不断发展，组培快繁技术在植物繁殖领域扮演着越来越重要的角色。
以欧李优系为代表的组培快繁技术，具有操作简单、效率高、繁殖快速等优势，受到了广泛的关注和应用。
通过对欧李优系组培快繁技术的深入研究，可以为我国农业生产提供更多的优质种苗资源，推动植物繁殖领域的发展，为构建美丽乡村和生态环境做出贡献。
开展对欧李优系组培快繁技术的研究具有重要的意义。
1.2 研究目的研究目的是为了探索欧李优系组培快繁技术在植物生长和繁殖过程中的应用潜力，以及为植物种质资源的保护与利用提供新的途径。
通过对该技术的深入研究和实践应用，可以提高植物繁殖速度，促进植物品种的保存和更新，加快新品种选育的进程，为农业生产提供更加快捷、高效的技术支持。
研究目的还包括探索欧李优系组培快繁技术在解决植物疾病、害虫和环境胁迫等方面的应用潜力，为改善农作物产量和品质提供一种新的方法和技术支持。
通过深入研究欧李优系组培快繁技术，可以更好地理解其工作原理，并为其在农业生产和植物科学研究领域的应用奠定理论基础。
1.3 研究意义欧李优系组培快繁技术的研究意义主要体现在以下几个方面：该技术能够大幅提高植物繁殖效率，加快繁殖周期，节省时间和成本。
通过组培快繁技术，可以在较短的时间内获得大量健康的植株，满足市场需求，并为种植业的发展提供支持。
欧李优系组培快繁技术可以有效克服传统繁殖方法中存在的病虫害传播、资源浪费等问题，保证繁殖过程的纯净性和稳定性。
植物组织快繁技术
植物离体快繁技术原理
茎尖
离体培养
原球茎
形成新原球茎
切成3~6块
接种在新配置的培养基
停止 切块
长成完整植株
1、无菌培养系的建立 2、茎芽增殖 3、壮苗与生根 4、试管苗移栽与保护
1、无菌培养系的建立
1）外植体
❖ 外植体：所谓外植体，就是第一次接种用的离体植物材料
1、用于稀缺或急需良种植物的繁殖 2、用于茎尖脱毒及无毒苗木试管快繁 3、用于自然界无法用种子繁殖或难以保持
后代一致的三倍体、单倍体及基因工程 植株的快繁 4、用于濒危植物的拯救 5、用于种质的试管保存及交换
T hank you
❖ 兰花离体快繁：
Morel提出了兰花离体无性繁殖方法。把兰花 离体茎尖进行培养时可形成一个扁球状体 （后称：原球茎），基部生假根。把每个原 球茎切成4~6块，重新接种在培养基上，每一 块又形成若干新的原球茎。如果停止切块， 每个原球茎可形成一个完整植株
茎尖
离体培养
原球茎
形成新原球茎
切成3~6块
2、茎芽增殖
❖ 1）不定芽途径 ❖ 2）原球茎途径 ❖ 3）腋芽路径 ❖ 4）体细胞胚状体的发生途径
2、茎芽增殖
1）不定芽途径 不定芽的发生大多数有一个从外植体上产生 愈上组织的阶段,这一阶段的长短和愈伤组织 生长的程度,在不同植物种类和培养条件而有 极大的差异。
愈伤组织的发生，可能导致长期的培养过程 中不正常分裂而产生变异植株。
接种在新配快速繁殖的概念
❖ 离体快速繁殖：是指在无菌条件下，利用植物体
的一部分在人工控制的营养和环境下进行的植物繁 殖的一种方法，由于其繁殖速率快，称之为“快 （速）繁（殖）”，
植物无糖组培快繁技术
探索无糖组培快繁技术在更多植物种类和应用领域中的潜 力，如濒危植物保护、种质资源保存、药用植物繁育等， 促进其在实践中的广泛应用。
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快速扩繁
无糖组培技术可以在短时 间内扩繁出大量的优质果 树和林木苗木，提高造林 和栽培的效率。
农作物脱毒苗的繁育与应用
脱毒苗生产
利用无糖组培技术，可以生产出 无病毒、无病原菌的农作物脱毒 苗，提高农作物的产量和品质。
病虫害防治
农作物脱毒苗具有较强的抗病抗 虫能力，可以有效减少农药的使 用量和频率，降低对环境的负面
技术原理与基本流程
基本流程 1. 选择适宜的外植体（如种子、幼苗、叶片等），进行消毒处理。
2. 将外植体接种到无糖培养基上，添加适量的激素和营养物质。
技术原理与基本流程
3. 在恒温、光照充足的培养室 内进行培养，定期观察并记录生
长情况。
4. 当植株生长至一定大小时， 进行炼苗处理，提高其适应外部
不受范围
技术优点与应用范围
农业生产
用于繁殖优良作物品种，提高农业生产效率 。
医药产业
用于繁殖药用植物，提取药物成分。
园林绿化
繁殖花卉、树木等观赏植物，丰富城市绿化 。
科研实验
用于植物生理、生化、遗传等方面的研究。
技术原理与基本流程
• 技术原理：植物无糖组培快繁技术基于植物细胞的全能性，即 植物细胞具有发育成完整植株的潜能。通过提供适宜的培养条 件和激素配比，可以诱导植物细胞或组织进行分裂、生长和分 化，最终形成完整的植株。
保持品种特性
无糖组培技术可以确保观赏植物幼 苗保持原品种的优良特性，提高观 赏价值。
果树与林木的优质苗木繁育
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植物离体快繁技术原理
茎尖
离体培养
原球茎
形成新原球茎
切成3~6块
接种在新配置的培养基
停止 切芽增殖 3、壮苗与生根 4、试管苗移栽与保护
1、无菌培养系的建立
1）外植体
❖ 外植体：所谓外植体，就是第一次接种用的离体植物材料
植物组织快速繁殖技术
植物离体快速繁殖与应用
一． 植物离体快繁的概念与发展 二． 植物离体快繁技术原理 三． 植物离体快繁技术的应用
一、植物离体快繁的概念与发展
1、兰花的繁殖 2、植物离体快繁的概念 3、植物离体快繁的发展
1、兰花的繁殖
❖ 兰花的一般繁殖方法（常规方法）： 分株法（解释）、种子繁殖法
茎尖
离体培养
原球茎
形成新原球茎
切成3~6块
接种在新配置的培养基
停止 切块
长成完整植株
2、植物离体快速繁殖的概念
❖ 离体快速繁殖：是指在无菌条件下，利用植物体
的一部分在人工控制的营养和环境下进行的植物繁 殖的一种方法，由于其繁殖速率快，称之为“快 （速）繁（殖）”，
实际是一种特殊的营养繁殖方法，是植物扦插繁殖 方法的扩展和延伸。所不同的是扦插繁殖系数低， 而离体快繁只要建立起组织培养快速体系，将按几 何级数增殖，一般1年有6个繁殖周期。
分株繁殖法的繁殖极慢，每年只能使植株增 加一倍；种子繁殖法具有异质性，在后代中 可能出现高度变异，造成很大经济损失。
❖ 兰花离体快繁：
Morel提出了兰花离体无性繁殖方法。把兰花 离体茎尖进行培养时可形成一个扁球状体 （后称：原球茎），基部生假根。把每个原 球茎切成4~6块，重新接种在培养基上，每一 块又形成若干新的原球茎。如果停止切块， 每个原球茎可形成一个完整植株
大量的资料证明无论是裸子植物还是被子 植物，在离体培养的条件下，他们的体细 胞都能表现胚胎发生的潜力
3、壮苗与生根
材料增殖到一定数量后，应及时将培养 物移到生根培养基上，否则小苗就会老化 无效苗增多。
生根壮苗培养基多采用1/2或1/4的MS培 养基添家适量的生长素
4、试管苗移栽与保护
三、植物离体快繁技术的应用
❖ 现在国内外都在开展快繁研究，并进行了产业化 生产
❖ 我国目前从事植物组织培养的人员和实验室面积 居世界第一，试管繁殖有一定的成绩，但是经济 效益不高。
❖ 我国的观赏植物试管快速繁殖的研究起步较 晚，但取得了另人瞩目的成绩。主要花卉的 离体扩增技术以在我国较为成熟。并建立无 性系应用于生产。
二、植物离体快繁技术原理
1、用于稀缺或急需良种植物的繁殖 2、用于茎尖脱毒及无毒苗木试管快繁 3、用于自然界无法用种子繁殖或难以保持
后代一致的三倍体、单倍体及基因工程 植株的快繁 4、用于濒危植物的拯救 5、用于种质的试管保存及交换
T hank you
3、植物离体快繁的发展
1960年，Morel提 出兰花无性快繁， 此方法有巨大的使 用价值，很快就被 生产经营者所采纳。 现在组织培养已经 成为兰花无性繁殖 最常用的方法。
❖ 再快繁兰花技术的高效益的刺激下，观赏植物、 果树和其他园艺植物森林植物、药用植物及工业 原料植物的快繁的研究和应用取得了很大的进展
❖ 任何无菌体系的建立都必须选用适宜的外植体 ❖ 一般外植体的选择因培养体系的目的和接种的植物种类不同而有所不同。 ❖ 为了增加腋芽生枝的数目就应当使用带有营养芽的外植体；为了生产脱
毒植株，就必须使用不足1mm长的茎尖；母株不需要脱毒，选择带节的 插条
2 ）消毒 ❖ 目的：保证培养物的无菌性
❖ 方法：将新鲜的外植体在流水中冲洗1~2小 时，然后在超净工作台上用0.5%的升汞或 其他消毒剂消毒
2、茎芽增殖
❖ 1）不定芽途径 ❖ 2）原球茎途径 ❖ 3）腋芽路径 ❖ 4）体细胞胚状体的发生途径
2、茎芽增殖
1）不定芽途径 不定芽的发生大多数有一个从外植体上产生 愈上组织的阶段,这一阶段的长短和愈伤组织 生长的程度,在不同植物种类和培养条件而有 极大的差异。
愈伤组织的发生，可能导致长期的培养过程 中不正常分裂而产生变异植株。
2）原球茎途径 原球茎最初是兰花的种子发芽过程中的一 种形态学构造，种子萌发初期并不出现胚 根，只是胚渐渐膨大，以后种皮的一端破 裂，胀大的胚正小圆锥状，成原球茎。
原球茎本身可以增殖。
3）腋芽路径 腋芽在离体培养中都可以被诱导而发育
4）体细胞胚状体的发生途径 体细胞胚状体：是指在植物组织中起源于 一个非合子细胞，经过胚胎发生和胚胎发 育过程形成的具有双极性的培状结构。