植物组织培养技术的应用以及在培养过程中存在的问题
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。
植物组织培养技术的改进与应用
植物组织培养技术的改进与应用随着科技的不断进步，植物组织培养技术的改进和应用也日益广泛。
植物组织培养技术是一种通过无性繁殖方式培养植物组织和细胞，使其在无菌条件下生长和分化的技术。
它与传统的种植方式相比，具有高效、节约资源、减少土地使用量、可以无洲培育等显著优势。
本文将从技术改进和应用两个方面来进行论述。
一、技术改进1. 活性炭的利用植物组织培养技术需要使用基质来提供养分。
传统上，培养基使用的是不透明的玻璃瓶或塑料器皿。
随着活性炭的利用，可以使用白色或透明的器皿来代替传统的器皿。
这种改进有助于对白色或透明器皿中的细胞进行轻松观察，进而加强研究工作的有效性。
2. 基因改造技术随着生物技术的进步，如今已经开发出了许多的植物组织培养技术和基因改造技术。
这些技术可以在不经过繁琐的繁殖步骤的前提下，实现对植物生长相关基因的精确监测和调控，从而使研究人员能够更准确地分析和掌握植物的生长机理和调控规律。
3. 生长调节剂的运用生长调节剂是直接影响植物生长和发育的激素，可以在组织培养体系中被利用。
通过对生长调节剂的配比和使用方式的合理选择，可以加快细胞和组织的生长和分化，促进植物器官的形成，从而更为高效地开展组织培养和研究。
二、应用1. 植物繁殖在传统的植物繁殖方式中，容易发现会出现一些突变的情况，这意味着种植会产生意外的效果。
通过植物组织培养技术的使用，可以更好地掌握植物生长和发育的规律，并能够更加准确地进行植物育种，从而提高植物的生产力和产量。
2. 植物生物技术目前，植物生物技术在农业生产和药材生产等方面已经有了广泛的应用。
其中，植物生物技术的核心就是植物组织培养技术，并且随着技术的不断发展，植物生物技术的应用范围也日益广泛，被广泛应用于植物遗传育种、植物增殖及质量控制、植物抗逆性等方面。
3. 食品产业位列全球主要农业生产国的中国，生产的农产品数量已经十分丰富，然而农业生产的质量却需要进一步改善。
随着植物组织培养技术的应用，越来越多的科学家和种植者已经开始掌握了更高效的育种方法，不仅增加了食品产业的产量，还加强了食品的品质和安全。
植物组培技术及其在育种中的应用
植物组培技术及其在育种中的应用
植物组培技术是指通过细胞分裂、愈伤组织、调节营养物质等手段，将植物组
织在无菌状态下培养、延续，并进行染色体组合和遗传转化等技术手段，对植物进行育种和改良的一种现代化生物技术。
该技术还可广泛应用于植物病毒和真菌病害、光学识别、质量监测等领域。
植物组培技术在现代农业中运用广泛，可以用来培育优良品种、改良抗病抗虫
性等。
在品种改良方面，植物组培技术可用于快速育种，可以把需要繁殖的生物体从父本中分离出来，再将其成位，对其进行分化复制甚至人工合成。
这不仅可以保留母本的优异特征，还可以通过组织培养选择出优越的体系，借此实现快速育种和理想化培育。
此外，植物组培技术还可以用于育种受种上种的种植作物，育制高效抗病根、抗病种等。
凭借着植物组培技术和微型载体甚至微小分子器件的出现，育种速度得到有效
加速和提高。
同时，组培技术还可用于生成许多繁殖完整植物体，其中有各自不同的性质和特点。
这样一来，园丁可以根据自己的需求来调配、培育、筛选不同的植物。
从技术角度来看，植物组培技术要求操作人员有较好的生物技术学、组织培养、微生物学等专业知识，同时要运用先进的科技来尊重生命，创造消费者满意度的品质，并在各种环境况下保持优良的成长性能。
总之，植物组培技术是一种现代化可行育种方法，具备生物多样性保护、绿色
农业、技术创新等特点。
为香港及国际农业发展和生态保护及人类所追求的多样性生态所提供的技术支持，为提高产品品质，增加农产品供应、优化农业结构和增加农民收入等发挥着重要的作用。
组织培养在植物繁育中的应用及优势
组织培养在植物繁育中的应用及优势植物繁育中的组织培养技术，是一种常用的生物技术手段。
这种技术可以使所有植物细胞在无性条件下自我分裂，从而形成一定规律的新植株。
该技术的应用范围很广，可以帮助农业生产、森林资源培育、园林绿化等领域。
本文将从应用范围、优势等方面，探讨组织培养在植物繁育中的应用及优势。
一、应用范围1.农业生产组织培养技术可以促进农业种植业的发展。
农产品可以通过组织培养，使得单株产量提高，减少了播种量，节省了土地资源，也有利于农业生产管理的效率提升。
同时，该技术可用于农作物的良种繁育，使得农作物的品质、产量等方面也有了较大提升。
2.森林资源培育森林是重要的资源消耗来源。
组织培养技术可以培育出速生、优质的林木品种，进而为人们提供更好的森林资源。
同时，还可以有效减轻森林的损失问题，减小人为干扰的影响。
3.园林绿化组织培养技术在园林绿化领域中也有重要的应用。
它可以用于花卉和草坪等绿化工程的建设和维护。
在现代城市中，园林绿化的意义越来越重要，而该技术可以有效提升园林绿化的质量，节省建设过程中的时间和成本。
二、优势1.高效性组织培养技术可以大大提高植物生长的速度和效率。
在营养基的帮助下，一株细胞随时可以分裂成几十、几百、甚至上千的新植株。
这种方法有利于高效率繁殖大量的植株，而且效率极高。
具体来说，它是实现植物快速生长、快速繁殖和生成大量的相同品种的最佳方法。
2.可控性组织培养技术可以完全控制植物生长的过程。
营养基可以被制成有机体的感性环境，通过控制施肥和营养的方式操控其生长。
因此，可以制造出特定的植物衍生物质，从而满足市场或生产需要。
3.方便性组织培养技术可以在相对较小的空间内帮助培育大量植物，不需要耗费大量的土地资源，减少建设成本。
同时，该方法不需要特殊的设备，且易于操作，可以在标准实验室环境中进行。
总之，随着生物技术的不断发展，组织培养技术在植物繁育中的应用越来越广泛。
组织培养技术的应用范围已经涉及到农业等大量领域，优势显著，可以达到高效、可控、方便等目的。
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。
组培苗技术
组培苗技术组织培养技术是一种重要的植物繁殖技术，它可以帮助实现植物快速繁殖并生产优质种苗。
本文将重点介绍组织培养技术在植物育种、植物保护和植物生产等方面的应用，以及该技术的优势和发展趋势等内容，并对相关概念和术语进行解释。
一、概念与原理1.1 组织培养技术概述组织培养是一种利用植物体细胞和组织的生理特性，在无菌条件下通过外界激素和营养物质的定量调控，使细胞分化和再生生长的方法。
其基本原理是在无菌条件下，利用植物体内部的细胞和组织特性，通过外源激素的刺激和营养物质的供给，诱导细胞分裂、分化和重组，形成新的植株。
1.2 组织培养的发展及意义20世纪60年代以来，组织培养技术作为一种先进的植物繁殖技术，引起了全球范围内的广泛关注。
它的出现为植物育种、植物种苗培育、疾病防治、药用植物繁殖、植物改良等领域提供了新的手段和途径，对于提高农作物产量和品质、解决种质资源保存和植物疾病防治等问题具有重要的意义。
1.3 组织培养的基本操作组织培养技术的基本操作主要包括无菌条件下的培养基制备、细胞和组织的获取和处理、激素处理和培养条件的控制等步骤。
无菌条件的保持是组织培养技术取得成功的关键，需要在无菌工作台下进行操作，使用高压蒸汽灭菌器对培养基和操作器具进行消毒。
二、应用领域2.1 植物育种组织培养技术在植物育种中的应用主要体现在快速繁殖新品种和改良传统品种上。
通过组织培养技术，可以从优良植株中获取高质量的组织、细胞和胚，通过外源激素控制其生长分化，进而获得大量的同质化植株，为育种工作提供了快速、高效的手段。
2.2 植物保护在植物保护中，组织培养技术主要应用于植物抗逆性研究、病原体筛选和抗病育种等方面。
通过组织培养技术可以获得受到病原体或环境胁迫的植株组织，加以处理和观察，以便研究植物的抗病性和抗逆性。
2.3 植物生产在植物生产中，组织培养技术可以用于生产药用植物、优质果树和花卉苗木等。
通过组织培养技术可以快速繁殖出无病害的植株，减少繁殖时间和繁殖成本，提高种苗的质量和繁殖效率。
植物组织培养技术应用及进展
植物组织培养综述植物组织培养技术应用及进展摘要：本文综述了植物组织培养理论的发展，重点论述其再脱毒、快繁、育种与有机化合物工业生产以及种质资源的保存等方面的应用，本文还对植物组织培养过程中所采用的新技术进行了综述, 介绍了这些新技术的应用现状,并对应用的前景作简单的展望。
关键词:植物组织培养；应用；进展1.理论起源19世纪30年代，德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺创立了细胞学说，根据这一学说，如果给细胞提供和生物体内一样的条件，每个细胞都应该能够独立生活。
1902年，德国植物学家哈伯兰特在细胞全能性的理论是植物组织培养的理论基础。
1958年，一个振奋人心的消息从美国传向世界各地，美国植物学家斯蒂瓦特等人，用胡萝卜韧皮部的细胞进行培养，终于得到了完整植株，并且这一植株能够开花结果，证实了哈伯兰特在五十多年前关于细胞全能的预言。
植物组织培养的简单过程如下：剪接植物器官或组织——经过脱分化（也叫去分化）形成愈伤组织——再经过再分化形成组织或器官——经过培养发育成一颗完整的植株。
植物组织培养的大致过程是：在无菌条件下，将植物器官或组织（如芽、茎尖、根尖或花药）的一部分切下来，用纤维素酶与果胶酶处理用以去掉细胞壁，使之露出原生质体，然后放在适当的人工培养基上进行培养，这些器官或组织就会进行细胞分裂，形成新的组织。
不过这种组织没有发生分化，只是一团薄壁细胞，叫做愈伤组织。
在适合的光照、温度和一定的营养物质与激素等条件下，愈伤组织便开始分化，产生出植物的各种器官和组织，进而发育成一棵完整的植株。
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光照、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。
植物组织培养的三大难题及产生原因
植物组织培养研究自Haberlandt(1902)的工作开始，至今已有100多年的历史。
现在植物组织培养技术已在科研和生产中广泛应用，成为最引人注目的生物技术之一。
然而，在试验和生产过程中常常会遇到褐变、菌类污染和玻璃化现象三大难题。
所以，植物组织培养操作过程中的经验积累和技术的掌握是很重要的。
本文现根据国内外的研究成果，对植物组织培养中的三大难题产生的原因进行了分析。
1 褐变现象1.1 褐变概念及产生机理褐变是指外植体在诱导脱分化或再分化过程中，自身组织从表面向培养基释放褐色物质，以至培养基逐渐变成褐色，外植体也随之进一步变褐而死亡的现象。
目前认为褐化主要是由酶促引起的。
酶促褐化必须具有酶、底物和氧3个条件。
引起褐化的酶有多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶( POD)、苯丙氨酸解氨酶等。
在正常发育的植物组织中，底物、氧、PPO 同时存在并不发生褐化，这是因为在正常组织细胞内，多酚类物质分布在液泡，而 PPO 则分布在各种质体或细胞质中，这种区域性分布使底物与 PPO 不能接触。
然而，当细胞膜的结构发生变化和破坏时，则为酶创造了与 PPO 接触的条件，在氧存在的情况下使酚类物质氧化成醌，再进行一系列的脱水、聚合反应，最后形成黑褐色物质，从而引起褐化。
2 菌类污染污染是指在植物组织培养过程中，培养基和培养材料滋生杂菌，最终导致培养失败的现象。
从时间角度可以将污染发生原因归纳为 3 个阶段：A. 前期准备阶段：包括培养基灭菌不彻底、器皿的灭菌不完全，外植体的选择不当与消毒不彻底；B. 无菌操作阶段：包括无菌操作室灭菌和超净工作台有问题，操作不规范，操作工具的消毒不彻底等；C. 培养阶段：培养环境不清洁和培养体系意外开放等。
由于这三方面的作用，存在细菌性污染、真菌性污染、内源菌污染。
2.1 细菌污染细菌性污染的主要症状是材料附近出现黏液状和发酵泡沫状物体，或在材料附近的培养基中出现混浊和云雾状痕迹。
一般在接种后1-2天即可发现。
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植物组织培养技术的应用前景
植物组织培以下几个方面. 1 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. 很多农作物都带有病 毒 , 特别是无性繁殖植物, 如马铃薯、 甘薯、 草莓、 大 蒜等. 但是 , 感病 植株并 非每个 部位 都带有 病毒, Whit 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 , 则种 植的作物就不会或极少发生病毒 . 此法已在马铃薯、 大蒜、 草莓、 葡萄、 康乃馨等多种作物上获得成功 , 并
Application of tissue culture and the problem during tissue culture
HU Yan , ZHAO Yan ( 1 Biochemistry Department , Wenshan T eachers Colleg e; 2 Xishan Prim ary School in Wenshan County, Wenshan 663000, Yunnan, China) Abstract : Plant t issue cult ure w as w idely used in the crop breeding, t aking of virus, reproding quickly, preserving genet ic materials, producing secondary metabolit es and in the transformation of plant gene. T his art icle mainly introduce the applicat ion of tissue culture and the problems during tissue culture and g ive some met hods to solve these problems. Key words: plant t issue cult ure; secondary metabolit es; plant g ene t ransformat ion; mat erial brow ing 植物组织培养技术是指在无菌条件下, 将离体 的植物器官、 组织、 细胞以及原生质体, 在人工配制 的环境里培养成完整的植株. 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. Haberlanclt 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 Whit e 在烟草愈伤组 织培养 中, 偶然发现形成一个芽, 证实了 G. Haberlanclt 的 论点. 自 G. Haberlandt 提 出的 细胞全 能性 理论 以 来, 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, 其理论和方法逐渐趋于完善和成熟, 并 广泛应用于农业、 林业、 园艺、 医药等行业, 产生了巨 大的经济效益和社会效益 .
植物组织培养技术的应用以及 在培养过程中存在的问题
胡 彦 ,
1
赵
艳
2
( 1 文山师范高等专科学校 生化系 , 2 文山县西山小学 , 云南 文山 663000)
摘
要: 介绍了植物组织培养技术的应用以及在培养过程中遇到的问题并提出解决的方法. 植物组
织培养技术的应用范围很广, 目前主要用在离体无性系快速繁殖与无毒化、 植物育种 、 遗传物质的 保存 、 植物次生代谢物的生产和植物基因转化等方面. 关键词: 植物组织培养; 次生代谢物; 基因转化 ; 褐化 中图分类号 : Q943 1 文献标识码 : A
第 32 卷 专 辑 2004 年 6 月
陕西师范大学学报( 自然科学版 ) Journal of Shaanxi Normal U niversity ( Natural Science Edit ion)
Vol. 32 Sup. Jun. 2004
文章编号 : 1672 4291( 2004) Sup. 0130 05
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陕西师范大学学报( 自然科学版 )
第 32 卷
能够有效地提高转化效率以及 快速获得转基 因植 物. 因此, 组织培养技术的有效利用对基因转化的成 功十分关键 . 从 1983 年第一株转基因植株 问世以 来, 全世界已分离的目的基因有 100 多个, 获得转基 因植株近 200 种 , 其中农杆菌转化成功的植物已达 近百种, 有的已进入或正在进入商业开发阶段 . 1 2 5 培养细胞突变体 无论是愈伤组织培养, 还 是细胞培养, 培养细胞均处在不断分生状态, 容易受 培养条件和外界压力( 如射线、 化学物质等 ) 的影响 而产生诱变, 从中可以筛选出对人们有用的突变体 , 从而育成新品种 . 尤其对原来诱发突变较为困难、 突 变率较低的一些性状 , 用细胞培养进行诱发、 筛选和 鉴定时, 处理细胞数远远多于处理个体数, 因此一些 突变率极低的性状有可能从中选择出来, 例如植物 抗病虫性、 抗寒、 耐盐、 抗除草剂毒性、 生理生化变异 株等的诱发 , 为进一步筛选和选育提供了丰富的变 异材料. 目前, 用这种方法已筛选出抗病、 抗盐、 高赖 氨酸、 高蛋白、 矮秆高产的突变体, 有些已用于生产 . 1 3 在人工种子和种质保存方面的应用 所谓 人工种子 就是最外面为一层有机的薄膜 包裹以保护水分子免于丧失及防止外部的物理力量 冲击 , 中间含有培养物( 胚状体、 腋芽或微不定芽等 ) 所需的营养成分和某些植物激素 , 最内则是被包埋 的胚状体或芽, 通过这几部分的组合, 以人为方法制 造出一种和天然种子相类似的结构 . 目 前已有 100 多种植物可以经组织培养得到大量的胚状体, 它有 繁殖速度快和结构完整等特点 , 为制成人工种子用 于生产提供了基础. 近年来 , 由于环境污染和热带 森林资源的破坏 , 平均每天有两种植物从地球上消 失, 世界种质资源日益枯竭 , 大量有用基因丢失 , 特 别是那些不产籽植物或种子寿 命短的植物更 为严 重. 有人断言 , 谁掌握了种质资源 , 谁就掌握了农业 的未来. 因此, 植物种质的保存引起了科学家和各国 政府的极大重视 . 近 10 年来, 研究出用组织和细胞 培养法低温保存种质, 为保存和抢救有用基因带来 希望. 由于植物许多组织和细胞培养物在液氮超低 温贮藏后仍然保持很高的存活 率并能再生出 新植 株, 保持原来的遗传特性 , 这就为种质库的建立奠定 了良好的基础. 如用豌豆和草莓的茎尖为材料 , 在液
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发育成正常的植株, 从而有效地克服了远源杂交不 实的障碍 , 获得杂种植株. 胚培养已在 50 多个科属 中获得成功 . 远缘杂交中, 可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 , 此法称为 试管受 精 . 用胚乳培养可以获得三倍体植株, 为诱导形成 三倍体植物开辟了一条新途径. 三倍体加倍后可得 到六倍体, 可育成多倍体新品种 . 目前 , 已在怀地黄、 矮牵牛、 普通小麦、 黑麦草等自交或远源杂交不亲和 性植物的试管受精方面获得成功 . 1 2 3 细胞融合 植物体细胞杂交在植物远源杂 交育种中 , 除了应用离体胚培养或离体受精和授粉 培 养 技 术 之 外, 还 可 采 用 植 物 体 细 胞 杂 交 技 术 原生质体融合. 由于不同来源的原生质体都 有彼此融合的能力 , 在远源杂交中, 通过细胞融合可 获得种间、 属间、 科间、 甚至界间的细胞融合体系 , 因 此 , 细胞融合打破了种属间的界限, 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. 目前, 采用原生质体融合技术已经能 从不杂交的植物中如番茄和马铃薯、 烟草和龙葵、 芥 菜和油菜等获得属间杂种 , 但这些杂种尚无实际应 用价值 . 随着原生质体融合、 选择、 培养技术的不断 成熟和发展, 今后可望获得更多有一定应用价值的 经济作物体细胞杂种及新品种. 1 2 4 在基因转化方面的应用 基因转化是有目 的地将外源基因 或 DNA 导入植物细胞内 , 使之整 合、 表达并遗传 , 通过外源基因的导入, 并植物体内 表达 , 有目 的地改变植物性状 , 以提高 作物的抗逆 性 , 改良作物品质 . 植物组织培养是外源基因导入植 物细胞的关键技术, 通过组织培养技术可以建立一 个良好的植物转化系统 , 目前通常使用的再生系统 有愈伤组织再生系统、 直接分化再生系统、 原生质体 再生系统、 胚状体再生系统和生殖细胞受体系统等, 根据不同的植物材料选择不同的再生系统 . 在基因 转化中 , 一个很重要的环节是抑制农杆菌生长, 防止 细菌过度生长而产生污染. 为了解决这个难题, 在培 养基中经常添加对植物细胞无毒害作用的抑菌性抗 生素( 如头孢霉素、 羧苄霉素 ) . 这类抗生素即能有效 地抑制细菌的生长 , 又不影响植物的正常生长, 同时
专
辑
胡
彦 等 : 植物组织培养技术的应用以及在培养过程中存在的问题
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产生了明显的经济效益. 国外 40% ~ 80% 草莓是通 过试管脱毒后繁殖的, 意大利每个州都有年产百万 草莓无毒种苗的工厂. 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. 同时组织 培养可不受地区、 气候的影响 , 比常规方法快数万倍 到数百万倍的速度扩大繁殖, 及时提供大量优质种 苗. 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. 1 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, 国内外把植物组织培养已普遍应用于 作物育种 , 并在以下几个方面取得了较大进展 : 1 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 . 单倍体育种具有高速、 高效率、 基因型一 次纯合等优点, 因此 , 通过花药或花粉培养的单倍体 育种 , 已 经作 为一 种崭 新的育 种手 段问 世, 自 从 1964 年 Guha 和 M aheshw ari 报道利用花药 培养技 术由蔓陀罗花药诱导单倍体植株以来, 各国科学家 致力于花药培养 . 1974 年, 我国科学家用单 倍体育 种法育成世界上第一个作物新品种 单育 1 号烟 草品种, 现已有 300 种植物花药培养成功. 其中我国 首先培育出来的就有 40 余种 , 它们主要是粮食、 油 料、 蔬菜、 林木、 果树等重要经济作物 . 据报道, 水稻 品种中花 8 号、 9 号 等已累计推广面积超过 66 67 万 hm ; 小麦新品种京花 1 号、 3 号、 甘春 11 号、 甘 肃花培 746 等也累计推广面积超过 66 67 万 hm . 1 2 2 离体胚培养和体外受精 胚状体类似于植 物种子中的胚, 是完整植株的雏形 , 很容易形成完整 的植株, 这就克服了一些组培苗生根难的缺点 . 对胚 状体的形成研究不但可为扩大繁殖系数, 拓宽变异 谱打下基础 , 而且也为将来制造人工种子和进行外 源基因的导入打下基础. 植物胚胎培养是采用人工 的方法在无菌条件下从种子中把成熟胚或未成熟胚 分离出来 , 然后放在人工合成的培养基上培养 , 使它