植物快速繁殖和脱毒
高中生物第五章植物的组织培养技术5.1植物快速繁殖技术(1)素材中图版选修1(new)
植物快速繁殖技术植物快速繁殖就是应用组织培养技术，快速繁殖名优特新品种，使其在较短时间内繁衍较多的植株；快速繁衍珍稀濒危植物，使物种得以保存.快速繁殖是当前植物细胞工程中应用最广泛，又最有效的方法之一。
除了一部分豆类作物外,种子是不会传递病毒的.植物病毒是通过无性繁殖传递的，而快速繁殖是建立在无性繁殖的基础上，病毒在母体内逐代积累，危害越来越严重.目前在生产上尚无特效药物可彻底除去病毒，而快速繁殖却可以，因此，快速繁殖脱毒显得非常重要。
一、植物快速繁殖的途径和方法以植物的根、茎、叶柄和花等片段以及孢子作为外植体，或者切取茎尖、腋芽进行离体培养，可以直接诱导器官分化，产生芽、根，也可以诱导改变原有的分化状态，脱分化形成愈伤组织，再经过不同的细胞分化途径重建形成不同的器官，直到完整植株。
(P86L.1~L.16)植物快速繁殖的类型与方式可归纳如下表：快速繁殖中茎尖培养脱毒无病毒苗的获得:（一）材料的培养和灭菌为了获得无菌的茎尖,应把供试植株种在无菌的盆土中,放在温室栽培。
浇水要浇在土中,不要浇在叶片上。
如材料取自田间,可切取插条，在实验室内进行溶液培养。
由这些插条的腋芽长成的枝条，其污染程度比直接从田间植株取来的枝条少得多。
自外，定期喷施内吸杀菌剂（如0.1％多菌灵和0.1％链霉素）也十分有效.（二）茎类剥离取幼苗茎尖2~3cm小段，剥去可见的大叶，放在烧杯内用自来水冲洗1h左右，移入无菌室进行严格消毒.先用95%酒精快速浸泡一下，再放入5%的漂白粉溶液内消毒7~10min(也可用市场上出售的次氯酸钠溶液稀释为5％）,然后用无菌水冲洗3~4次，在双筒解剖镜下一手用细镊子将茎芽按住，另一手用解剖针仔细地将幼叶剥去，最后露出圆滑的生长点，用注的针头侧刃或自制的解剖针，仔细地切取带有1~2个叶原基的生长点，随即接种到试管培养基上进行培养。
这样外植体（生长锥带1～2个原叶基）的培养，严格来说，应称为分生组织培养。
植物的离体快繁
4、褐变现象
概念 褐变：指在组织培养过程中，由培养材料 向培养基中释放褐色物质，致使培养基逐 渐变成褐色，培养材料也随之慢慢变褐而 死亡的现象。
褐变原因
由于植物组织中的多酚氧化酶被激活，将酚 类化合物氧化成醌类物质，会抑制其它酶 的活性，从而影响所接种外植体的培养。
减轻褐变现象发生的方法：
三个选择：
在培养基中表现的症状
外植体接触培养基部位长菌 外植体损伤部位长菌 外植体生长不良或表现出缺绿
防治措施
接种前的工作： 1、 接种室的灭菌 2、超净工作台的灭菌 3、 接种器皿、用具的灭菌 4、工作人员接种前应做的准备工作 5、 材料的灭菌
1、接种室的灭菌
• 接种室的地面，墙壁要擦洗干净灯灭菌
3、玻璃化现象
定义：当植物材料不断地进行离体繁殖时，有些 培养物的嫩茎、叶片往往会呈半透明水渍状，这 种现象通常称为玻璃化。 特点：外观形态有明显异常；体内含水量、矿质 元素、糖类、纤维、蛋白质等基本成分含量有变 化，一些酶活和内源激素含量有变化。
影响玻璃化苗发生的因素
1.培养材料：材料种类和外植体不同都有影响。
兰花的萌发
兰花的启动
兰花的增殖
兰花的分化
培养的兰花
五种器官发生方式优点、缺点比较：
（1）不定芽型：容易成苗，对培养基要求不 高，后代遗传性较为稳定，但取材受到一 定限制，仅限于具有明显顶端分生组织和 次生分生组织的物种。
（2）器官型和类胚体发生型：对培养基要求 高，器官发生条件苛刻。繁殖数量不如不 定芽型和器官发生型多，但遗传性稳定。
错
误
2、遗传稳定性
影响遗传稳定性的因素有： 1、基因型 2、继代次数 3、发生方式 4、激素浓度
植物脱毒技术
主要影响因素：茎尖大小，一般要求茎尖长度小于1mm。 1mm。 主要影响因素：茎尖大小，一般要求茎尖长度小于1mm
茎尖越小， 技术上通常切取茎尖越小 脱毒效果越好， 技术上通常切取茎尖越小，脱毒效果越好，但是茎尖培养 的成活率变低。但对于木本植物来说， 的成活率变低。但对于木本植物来说，由于其分生组织在 离体条件下很难控制其生长发育或者其形成的苗不易生根。 离体条件下很难控制其生长发育或者其形成的苗不易生根。 所以在脱毒时可以采用微嫁接的方法，即，将分生组织嫁 所以在脱毒时可以采用微嫁接的方法， 接到试管中繁殖的砧木上，得到完整植株。 接到试管中繁殖的砧木上，得到完整植株。
1 2 3
指示植物法 免疫学方法 分子生物学法
酶联免疫吸附法（ELI A) 酶联免疫吸附法（ELISA) 免疫电镜法（ 免疫电镜法（ISEM) ) 反转录聚合酶链反应（RT反转录聚合酶链反应（RT-PCR) 核酸斑点杂交技术（NA ) 核酸斑点杂交技术（NASH)
此外，还有PCR微量板杂交法， 此外，还有PCR微量板杂交法，蛋白质电泳 PCR微量板杂交法 法等也可以用来检测植物病毒。 法等也可以用来检测植物病毒。
3
抗病毒药剂脱毒
选用三氮唑核苷(C8H12N4O5)、盐酸吗啉双胍 选用三氮唑核苷(C Cl)、土霉素(C )3种药剂进行试验 种药剂进行试验。 (C5H14N5Cl)、土霉素(C22O9H31N2)3种药剂进行试验。取刚分 化长5 10mm的不定芽供试 的不定芽供试。 化长5-10mm的不定芽供试。培养基配 方:MS+BA2.0mg/L+IBA0.1mg/L +GA30.2mg/L,将抗病毒药剂按试验设计(二次回归正交设 将抗病毒药剂按试验设计( 将抗病毒药剂按试验设计 分别设A代表三氮唑核苷 B代表盐酸吗啉双胍,C 三氮唑核苷, 代表盐酸吗啉双胍,C代表 计)分别设A代表三氮唑核苷, B代表盐酸吗啉双胍,C代表 土霉素,加入培养基中,每种处理组合20 其它同一般MS 土霉素,加入培养基中,每种处理组合20 瓶,其它同一般MS 培养基的配置.选取合适的优系短枝富士进行第1次转接, 培养基的配置.选取合适的优系短枝富士进行第1次转接, 次转接后45d.在无菌条件下取样, 重量不低于0.5g, 45d.在无菌条件下取样 0.5g,进 第1次转接后45d.在无菌条件下取样, 重量不低于0.5g,进 ELISA检测 培养期间,注意观察嫩梢生长情况,及时记载. 检测. 行ELISA检测.培养期间,注意观察嫩梢生长情况,及时记载.
第7章 茎尖培养和脱毒、快繁技术
7.3 快速繁殖技术（micropropagation ） 快速繁殖技术（
3. 快繁的一般步骤：
③ 试管苗的壮苗与生根：
• 一般要分成单苗 ， 转移到盐浓度较低 、 不含细 一般要分成单苗， 转移到盐浓度较低、 胞分裂素， 含低浓度生长素的生根壮苗培养基， 胞分裂素 ， 含低浓度生长素的生根壮苗培养基 ， 至根、茎长到合适的长度，即可锻炼出瓶。 至根、茎长到合适的长度，即可锻炼出瓶。 • 问题：不易生根 （ 延长时间、 继代 ） ；易生根： 问题：不易生根（ 延长时间 、 继代） 壮苗阶段不加生长素， 壮苗阶段不加生长素 ， 试管外生根可减少费用； • 特殊方法：如马铃薯的小球茎法。 特殊方法：如马铃薯的小球茎法。
7.3 快速繁殖技术（micropropagation ） 快速繁殖技术（
4. 提高试管苗繁殖速度的措施：
① 选择合适的繁殖途径 ② 改良培养基： 激素 （腋芽 、 不定芽 、 胚状体 ） 等； 激素（ 腋芽、 不定芽、 胚状体） ③ 改良培养条件 ： 温 、光 、 湿度、 气体（有利气体、 湿度 、 气体 （ 有利气体、
7.1 茎尖培养
3. 茎尖培养技术： • 培养方法：固体培养、液体纸 桥培养（易愈伤化时）
7.1 茎尖培养
3. 茎尖培养技术： • 对培养基和培养条件的要求： • 一般可用MS培养基，加少量的生长素（不 用2,4-D）和细胞分裂素；GA3有时对抑制 愈伤等有一定的效果。
7.2 脱毒技术： 脱毒技术：
3. 茎尖培养技术： • 材料消毒：在温室种植或田间种植的健康植 株上取枝条，必要时母株可用杀菌剂处理； 在实验室切取2-3cm长的芽，去掉较大的叶 片，进行常规的表面灭菌；
7.1 茎尖培养
3. 茎尖培养技术： • 茎尖分离：将灭菌的芽置放有湿滤纸的无菌 培养皿中，置体视显微镜下，依次用镊子或 解剖刀剥去叶片直至露出生长点，用锋利的 解剖刀片把带或不带叶原基的分生组织切下 来，直接接种到培养基上；
人教版高中生物选择性必修三课件——第2章 第 1 节 二 植物细胞工程的应用
2.通过植物组织培养技术可以快速繁殖、生产药物及培育无病毒的植物等。据 图甲、表乙回答问题:
表乙 植物的花芽分别在含有不同比例的吲哚乙酸和细胞分裂素的培养基中的 生长状况
吲哚乙 酸
细胞分 裂素
花芽生 长状况
A组 B组
C组
D组 E组
0 3 ppm 3 ppm 0.03 ppm 0
0 0.2 ppm 0.002 ppm
带病毒。
探究点二 作物新品种的培育和细胞产物的工厂化生产 1.单倍体育种(科学思维): 【实验情境】通过植物的组织培养进行单倍体育种流程图
请据图分析: (1)图中①和②分别代表:①_杂__交__,②_花__药__离__体__培__养__。③通常是指_秋__水__仙__素__处__理__, 目的是_使__染__色__体__数__目__加__倍__,形成纯合子。
(2)单倍体育种的原理以及涉及的生物学技术分别是什么? 提示:单倍体育种的原理是生殖细胞的全能性(花药离体培养为单倍体植株);染色 体数目的变异(秋水仙素诱导单倍体幼苗细胞染色体数目加倍)。涉及的生物学 技术是植物组织培养。 (3)单倍体育种的优点和缺点分别是什么? 提示:单倍体育种的优点是后代稳定遗传,都是纯合子;明显缩短育种年限。缺点 是技术相对复杂,需要与杂交育种结合。
单育1号烟草品种、中 花8号、11号水稻和京
花1号小麦等
产生新基因,大 幅度改良某些
性状
抗花叶病毒的甘蔗、抗 盐碱的野生烟草等
【定向训练】 如图表示植物组织培养的大致过程,据此判断不正确的是
()
A. 若①是来自不同植物体细胞融合的杂种细胞,则④可能出现不同植物的遗传特 性 B.若①是花粉,则④是单倍体植株,经染色体加倍后可得到稳定遗传的品种 C.若①是人参细胞,对②进行扩大培养可提高细胞产物人参皂苷的产量 D.若①是具有杂种优势的农作物细胞,则用③进行繁育一定会发生性状分离
马铃薯组织培养脱毒快繁
马铃薯组织培养脱毒快繁植物组织培养（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。
由于培养物是脱离植物母体，在玻璃瓶中进行培养，所以也叫做离体培养。
在有些情况下，再分化也可不经愈伤组织阶段，而直接发生于脱分化的细胞。
[1]植物组织培养脱毒快繁是人工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条件下繁殖植物，脱除病毒得到无毒苗株，继而在大田快速繁殖的技术。
脱毒及离体快繁，这是目前植物组织培养应用最多、最广泛和是有效的一个方面。
主要是进行茎尖培养脱除病毒。
对于脱毒苗、新育成、新引进、稀缺良种、优良单株、濒危植物和基因工程植株等可通过离体快速繁殖，同时可不受地区和气候的影响，比传统的繁殖方法快数万倍。
植物组织培养已发展成为一门富有生命力的学科。
[2]植物组织技术在农业上的应用有很多方面，其中植物脱毒和离体快速繁殖是目前植物组织培养应用最多、最有效的一个领域。
通过植物生物技术改良作物是以后农业科学领域最重要的发展之一。
首先用茎尖脱毒获得无病毒植株成功的是法国人莫勒尔,他们用大丽花为原料,在1952 年试验产生了无病毒植株。
在1955 年以马铃薯为材料产生了无病毒植株。
农业生产中，许多农作物都带有病毒，无性繁殖方式植物如马铃薯、甘薯、大蒜等尤为严重，但是感病植株并非每个部位都带有病毒。
[3]一、国内外研究动态（一）研究背景栽培种的马铃薯(Solanurn tuberosurn)是双子叶种子植物, 属茄科(Solanceae)茄属(Solanum)的一年生草本植物,生产上绝大多数是利用块茎进行无性繁殖。
[4]马铃薯用块茎繁殖，植株长势逐年削弱、矮化，分枝变小，结薯变小，产量逐年下降，甚至绝产，这种现象叫做种性退化。
植物脱毒的基本原理
植物脱毒的基本原理植物脱毒的基本原理你知道吗？我们身边的植物有时候就像生病的小朋友一样，可能会感染各种病毒。
这些病毒会让植物变得病恹恹的，生长不好，产量也会大大降低。
就像我们人如果生病了没精神，干活都没力气一样。
那怎么办呢？这就需要植物脱毒技术来帮忙啦。
植物脱毒的原理呢，首先得知道病毒在植物体内的一些特点。
植物病毒在植物体内可不是到处乱分布的哦。
大部分病毒主要是通过维管束系统在植物体内传播的，就像我们城市里的交通网络一样，病毒沿着这些特殊的“道路”在植物体内溜达。
但是呢，植物有一些特殊的部位，就像我们身体里的特殊“安全区”一样，病毒比较难到达。
比如说植物的茎尖部分，这里就像是植物体内的一片净土。
茎尖为什么不容易被病毒感染呢？这就和细胞的分裂速度有关系啦。
茎尖的细胞分裂速度那可是相当快的，就像一群活泼的小兔子在不停地蹦跶。
病毒在植物细胞里繁殖和扩散是需要一定时间的，但是茎尖细胞分裂得太快了，病毒还没来得及“攻占”这些新细胞，新细胞就已经又分裂成更多的细胞了。
这就好比一群侵略者还没站稳脚跟，当地的居民就又迅速繁衍出好多新的小居民，侵略者就很难完全控制这个地方了。
另外呢，在植物的茎尖，有一些细胞还比较特殊，它们就像是植物体内的超级卫士。
这些细胞里有一种特殊的机制，可以抵抗病毒的入侵。
这就像我们身体里的免疫系统一样，有一些细胞天生就比较厉害，能够识别并抵御外来的病菌。
除了茎尖脱毒这个神奇的方法，还有一种原理是利用热处理。
想象一下，植物就像住在一个小房子里，病毒也在这个房子里。
当我们给这个小房子升温的时候，就像给房子里放了一个小火炉，植物和病毒的反应可不一样。
植物比较耐热，就像一个坚强的小战士，虽然热得有点难受，但还能坚持。
而病毒呢，就比较脆弱了，就像娇弱的小花朵，温度一升高，它们就受不了啦，很多病毒在高温下就失去了活性，就像睡着了一样再也不能捣乱了。
这样经过热处理后的植物，病毒含量就大大降低了。
再来说说另一种脱毒的原理，就是利用组织培养技术。
《植物组织培养技术》 知识清单
《植物组织培养技术》知识清单一、什么是植物组织培养技术植物组织培养技术，简单来说，就是在无菌的条件下，将植物的离体器官、组织、细胞或原生质体等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，使其长成完整植株的技术。
这一技术的出现，为植物的快速繁殖、品种改良、脱毒培养等方面提供了强有力的手段。
二、植物组织培养技术的原理植物细胞具有全能性，这是植物组织培养技术的核心原理。
所谓全能性，是指每个植物细胞都包含着该物种的全部遗传信息，在一定条件下，具有发育成完整植株的潜在能力。
就好像一颗小小的种子，包含了长成参天大树的所有“密码”，只要给予合适的环境和营养，它就能逐步生长、分化，最终成为一棵完整的植物。
而植物组织培养就是人为地创造出适宜的条件，激发细胞的全能性，让它们按照我们期望的方式生长和发育。
三、植物组织培养技术的基本步骤1、外植体的选择与消毒外植体是指用于培养的植物离体部分，比如茎尖、叶片、茎段、花器官等。
选择健康、无病虫害的外植体至关重要。
在选取后，需要对其进行严格的消毒处理，以去除表面的微生物，常用的消毒剂有酒精、升汞等。
2、培养基的制备培养基就像是植物细胞的“营养餐”，为它们的生长和分化提供必要的营养物质和生长调节物质。
常见的成分包括大量元素、微量元素、有机成分、植物激素等。
不同的植物和培养目的，需要的培养基配方也有所不同。
3、接种在无菌操作台上，将消毒后的外植体小心地接种到培养基上，这个过程要确保无菌，避免污染。
4、培养接种后的培养容器要放置在适宜的环境中进行培养，通常包括温度、光照、湿度等条件的控制。
根据培养的目的和植物的特点，培养方式可以分为固体培养和液体培养。
5、继代培养当外植体在培养基上生长一段时间后，需要将其转移到新的培养基上进行继代培养，以促进细胞的分裂和生长。
6、生根与炼苗当培养的芽或愈伤组织生长到一定阶段，需要诱导生根，形成完整的植株。
生根后的植株要经过炼苗，逐渐适应外界环境，然后才能移栽到土壤中。
第五节 植物脱毒技术
液摩擦
汁液和金刚砂
至于 温室中
2-6天 观察
出现枯斑 有病毒 没有出现 不含病毒
1.检测方法
嫁接法： 适用于木本多年生果树和草莓、甘薯等
无性繁殖的草本植物，采用汁液接种法比较 困难，通常采用嫁接接种的方法，以指示植 物作砧木，被检测植物作接穗，可采用劈接、 靠接、芽接等方法嫁接。
2.对指示植物的要求
3.指示植物检测法的优缺点
(1)优点：条件简单，操作方便，是一种经济 有效的检测方法，所以大多数植物检测用指 示植物检测法。
(2)缺点：不能测出病毒总的核蛋白浓度，而 只能测出病毒的相对感染力。
（三）抗血清检测法
抗体是动物在外来抗原的刺激下产生的 一种免疫球蛋白，抗体主要存在于血清中，含 有抗体的血清即称为抗血清。
2、用于自然繁殖极易感染病毒的植 物，如马铃薯、甘薯、甘蔗、香蕉、
石竹、百合等。
3、用于有性繁殖变异范围大而自 然条件下又不易无性繁殖的植物，
如非洲菊、紫罗兰等。
谢 谢 ！
用自来水冲洗干净，在75%酒精中浸泡30秒左右，用1% 次氯酸钠或5% ～ 7%的漂白粉溶液消毒10 ～ 20min，最 后用无菌水冲洗材料4 ～ 5次。
（3）、茎尖剥离和接种 将已消毒的芽放在带滤纸的培养皿上 解剖镜下剥去幼叶 切下带1～2个叶原基的生长点（0.2～0.5mm） 切下的茎尖转至培养基上（顶部向上）。
（2）培养条件：在茎尖培养中，光下培养的效果
通常比暗培养效果好。
（3）外植体的生理状态：茎尖最好从活跃生长
的芽上切取，一般地培养顶芽茎尖比培养腋芽茎尖 效果好。
4.茎尖培养脱毒的特点：
❖ ﹙1﹚脱毒效果好 ❖ ﹙2﹚后代遗传性稳定
所以是目前生产无病毒苗最安全、 最重要的一条途径。
植物快速繁殖技术
植物快速繁殖技术
植物快速繁殖技术是一种利用植物的组织培养技术，实现植物快速繁殖的方法。
该技术具有繁殖速度快、繁殖系数高、可保持亲本性状、实现种苗脱毒等优点，被广泛应用于植物种苗生产、植物种质资源保存、植物新品种选育等领域。
植物快速繁殖技术的基本流程包括外植体的选择、灭菌、接种、培养、炼苗和移栽等步骤。
其中，外植体是指从植物体上切取下来，用于离体培养的那部分组织或器官，常用的外植体有茎尖、腋芽、叶片、鳞片等。
在接种前，需要对培养基和外植体进行灭菌处理，以避免微生物的污染。
接种后，将外植体放置在含有必需营养物质和植物生长激素的培养基中，进行组织培养。
通过调整培养基的成分和激素配比，可以诱导外植体产生愈伤组织，进而分化出不定芽和不定根，形成完整的植株。
在培养过程中，需要注意控制培养环境的温度、光照、湿度等条件，以保证培养效果。
当培养出的植株长到一定大小时，需要进行炼苗处理，即将其从培养基中取出，移栽到土壤中，进行常规的养护管理。
通过植物快速繁殖技术，可以在短时间内获得大量的植物种苗，为植物生产和种质资源保存提供了有力的支持。
同时，该技术也为植物新品种的选育提供了便捷的途径，可以通过对培养条件和基因型的筛选，获得具有优良性状的新品种。