脱毒苗生产及离体快速繁殖
植物组织培养的应用
植物组织培养技术的应用一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，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。
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。
二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：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1964年Guha等获得曼陀罗的花药单倍体植株以来，单倍体育种在国际上引起很大重视，各国纷纷开展这方面的研究工作，已先后在水稻、小麦、玉米、辣椒以及许多药用植物如枸杞、人参、平贝母中获得单倍体植株，共计300多种。
其中许多已经应用于育种研究并得到了专利品种。
我国在20世纪70年代掀起了单倍体育种的高潮，在农作物上取得了一批有实用价值的育种成果，特别是培育禾本科粮食作物，现在已经培育出水稻新品种15个、小麦新品种6个。
2 胚、子房、胚珠离体培养植物胚培养是采用人工的方法在无菌条件下从种子中将成熟胚和未成熟胚分离出来，在人工合成的培养基上培养，使它发育成正常的植株，从而有效地克服远缘杂交不实的障碍，获得杂种植株。
第五章植物脱毒快繁技术
2、培养基
一般以White、MS为基本培养基，提高钾盐 和铵盐含量有利于茎尖生长。MS培养某些植物茎 尖时，有些离子浓度过高应稀释。
在双子叶植物中，激素可能在第2对叶原基中 合成，所以茎尖的圆锥组织生长激素不能自给，必 须加入生长素与细胞分裂素，浓度要合适。在生长 素中应避免用易促进愈伤组织化的2，4-D，宜用 NAA或IBA；细胞分裂素用KT或BA；GA3对某些 植物茎尖培养有用。
五、快速繁殖
茎尖培养得到的脱毒苗不多，用于生产需扩大繁殖。
扩繁方法： 1）组培快繁 2）无毒苗栽到土壤中进行扩繁。如甘薯、草 莓等利用蔓，马铃薯、姜、蒜等利用地下部分繁 殖。为了预防病毒再感染，扩繁应在培育温室或 防虫罩内，因为昆虫传播病毒。
3）两种方法相结合，试管内扩繁，移栽后再 扩繁。
注意： 1、培养变异的产生，应及时去除 2、脱毒苗并非永远是无毒苗，由于昆虫等的传播，
• ④愈伤组织增殖 可以说，所有的植物通 过组织培养的方法均可以诱导形成愈伤组 织,愈伤组织再进一步分化即可获得小植株。
• 愈伤组织增殖的特点是成功率高，繁殖系 数大，但遗传稳定性较差。
• 3．生根培养
• 4．生产用苗的培植
（二）离体繁殖的使用范围
离体繁殖常用于以下几个方面：
• 某些难以繁殖或繁殖系数很低的植物 • 某些需要加速繁殖的特殊基因型如名贵花卉、
3、茎尖的培养方法
材料选择、消毒 微茎尖的剥取 接种
3、茎尖的培养方法
需要一台解剖镜（8-40倍）。 剥离茎尖要迅速并尽快接种，或在一个衬有 无菌湿滤纸的培养皿内进行操作，以防茎尖变干。 茎尖分生组织由于有彼此重叠的叶原基的严 密保护，只要仔细解剖，(无须表面消毒)就可得 到无菌的外植体。有时消毒处理会增加培养物的 污染率。
第三章第三节 园艺植物的离体快繁
（四）、马铃薯无病毒株的繁殖
（１） 直接块茎繁殖 （２） 扦插繁殖 （３） 组织培养切段繁殖 A：继代培养 B：低温保存
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（二）茎芽增殖的途径：
1.茎芽增殖的途径
（1）侧芽增殖途径：指利用茎尖及侧芽培养直接获得芽 苗或丛生芽的方法。通过添加细胞分裂素促进侧芽萌发而 形成丛生芽。 （2）不定芽途径：除了利用顶芽和侧芽等固定芽之外， 由根、茎、叶等外植体直接或经脱分化形成愈伤组织后再 分化不定芽的过程进行增殖。
（3）体细胞胚途径：由外植体直接或间接（先形成愈伤 组织）形成胚状体的途径进行快速繁殖。如百合鳞片可 直接形成胚状体；胡萝卜、芹菜先形成愈伤组织，然后 形成胚状体。
（三）玻璃化 1. 玻璃化苗发生的原因： （1）琼脂和蔗糖浓度与玻璃化呈负相关； （2）培养温度过高；（3）生长调节剂浓度过高，如细胞 分裂素过高；（4）培养瓶乙烯浓度过高；（5）光照过 强或与高温同时作用；（6）培养基含氮量高，尤其是 銨态氮。 2. 防治玻璃化的措施： （1）提高培养基硬度；（2）提高培养基蔗糖含量或加入 渗透剂；（3）选用透气瓶盖改善通气状况；（4）降低 生长调节剂和含氮化合物的浓度；（5）适当降低温度； （6）一些添加物或抗生素可降低玻璃化，如马铃薯汁、 活性炭、PP333，CCC等。
马铃薯的脱毒与快繁
马铃薯
微型薯
马铃薯病毒的种类
危害有17种之多，如X病毒、S病毒、Y病毒、 M病毒、A病毒、花叶病毒、纺锤形块茎病毒等。 马铃薯病毒可使块茎产量减少5万公顷， 每年需合格种薯45亿公斤，脱毒原种4亿 公斤，脱毒小薯或微型薯45亿粒。
马铃薯继代培养基：
MS+2. 0 mg/L6BA+0. 2 mg/L NAA+3%蔗糖；
植物组织培养在现代农业中的具体应用
三、植物新品种培育
3、细胞融合 通过原生质的融合可部分客服有性杂交不亲和，从而获得体细
胞杂种，创造新物种或优良品种。
三、植物新品种培育
4、选择细胞突变体 离体培养过程中会发生变异，从中可以筛选出对人们有用的突
变体，进而育成新品种。
四、生产植物次生代谢物
利用植物组培技术生产一些价格高、产量低、需求量大的次 生代谢产物，其具有一些特定的功能，对人类有重要的影响和作用。
五、植物种质资源离体保存
1、常规的植物种植资源保存方法耗资巨大，种 质资源流失的情况时有发生。
2、通过抑制生长或超低温贮存的方法离体保存 植物种质资源，可节约大量的人力、物力和财 力，还可挽救那些濒危物种。
3、离体保存还可避免病虫害侵染和外界不利气 候及栽培因素的影响，可长期保存，有利于种 质资源材料的远距离交换。
江西野生金线莲
六、人工种子
1、人工种子是利用人工种皮包被植物组织培养中得到的体细胞胚。 2、人工种子可为某些珍稀物种的繁殖、转基因植物、自交不亲和植物、远缘 杂种的繁殖提供有效的手段。
任务二 植物组织培养在农业 生产中应用
目录
01
植物离体快速繁殖
02
植物种苗脱毒
03
植物新品种培育
04
植物次生代谢物生产
05
Hale Waihona Puke 植物种植资源保存06人工种子
一、植物离体快速繁殖
1、植物快繁是植物组织培养在生 产中应用最广泛，产生较大经济效 益的一项技术。
2、植物快繁具有不受季节和气候 等条件限制、可周年生产、生长周 期短、繁殖速度快、种苗整齐一致 等优点。
4、植物组培种苗脱毒广泛应用于花卉、果树、 蔬菜、苗木等植物。
第三章第二节脱毒苗培养章节优讲
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（3）热处理脱毒：
通过热处理可以由受病毒侵染的个体得到无病毒植株， 其原理是利用病毒与植物的耐热性不同，在高于常温的环 境下，植物组织中的病毒受热后可被部分或全部钝化或失 去活性，而寄主植物组织很少或不会受到伤害。或高温下 植物生长快，而病毒增殖慢而使植物新生部分不带病毒。
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生长至1.0-1.5 cm的无毒苗接种于生根培养基诱导生根或 在诱导试管鳞茎、试管种薯等培养基上诱导形成脱毒鳞茎、 脱毒种薯等繁殖材料。
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一、脱毒的意义：
无性繁殖作物长期营养繁殖，易受病毒侵染，而使病 毒在体内积累，导致种性退化，造成产量下降或品质降低 甚至死亡，给农业造成巨大损失。
通过茎尖培养获得无病毒种苗，对退化品种进行提纯复 壮。提高产量和品质，如马铃薯脱毒可提高产量30-60%, 提高了经济效益。此外，由于减少农药使用，可以保护生 态环境。
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2. 热处理脱毒条件：
（1）温度和持续时间：因病毒种类而异，有些33-34℃处 理28-33d即可脱毒，而有些必须在39-42 ℃处理50-60d， 耐热杆状病毒热处理脱毒效果差。在植物的耐热范围内， 温度越高，脱毒效果越好。一般采用35-38 ℃.尤其37℃ 恒温处理30±2天为普遍。也可采用高低温处理减少对植物 的损伤。如马铃薯40 ℃ （4h）+16-20 ℃（20h）。
1.热处理脱毒方法：
可以通过温汤浸渍或热空气处理法脱毒，前者对休眠芽 效果较好，后者对活跃生长的茎尖效果较好。
热空气处理即把旺盛生长的植物移入热疗室，在35-40℃ 下处理一定时间（几分钟到数周）热处理后将茎尖切下嫁 接于无病毒砧木或进行组织培养。热处理温度应逐步升高， 直到要求温度。
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。
马铃薯茎尖脱毒及脱毒苗快繁技术操作规程
目录1 茎尖脱毒技术操作规程 (1)1.1 设备条件 (1)1.1.1 试剂配置室 (1)1.1.2 洗涤及灭菌室 (2)1.1.3 无菌室 (2)1.1.4 培养室 (2)1.2 材料的选择 (2)1.3 类病毒和病毒的检测 (2)1.3. 1 类病毒的检测 (2)1.3.2 病毒检测 (9)1.3.3 脱毒材料热处理 (13)1.4 培养基的制备 (13)1.4.1 培养基母液配制 (13)1.4.2 培养基配制 (15)1.5 外植体灭菌 (17)1.6 茎尖剥离前消毒 (17)1.7 茎尖剥离与接种 (17)1.8 培养 (17)1.9病毒检测筛选脱毒苗 (17)1.10 品种典型性鉴定 (18)2 脱毒苗快繁技术操作规程 (18)2.1 茎切段培养基繁殖 (19)2.1.1 扩繁前的准备工作 (19)2.1.2 茎切段和接种 (19)2.1.3 培养 (19)2.2 扦插苗扩繁 (21)2.2.1 培养基础苗 (21)2.2.2 基础苗移栽 (21)2.2.3 基础苗剪切 (21)2.2.4 基础苗切段后的管理 (22)2.2.5 扦插苗 (22)2.2.6 扦插苗管理 (23)马铃薯茎尖脱毒及脱毒苗快繁技术操作规程1 马铃薯茎尖脱毒技术操作规程马铃薯健康种薯的生产方法主要有利用茎尖脱毒快繁技术生产无病毒种薯、田间系选生产良种和实生种子生产无毒实生薯等，其中植物茎尖分生组织培养脱毒技术（即茎尖脱毒）在实际的农业生产中应用最为广泛并取得了巨大成功。
茎尖脱毒技术是根据病毒在植物体内分布不均和茎尖分生组织带毒少的原理，结合使用钝化病毒的热处理方法，通过剥离茎尖分生组织进行培养获得脱毒植株。
这一技术具有周期短、效率高、能与组织培养快速繁殖相结合等特点。
目前除一些类病毒外，绝大多数植株病毒都可以通过茎尖脱毒技术进行脱除。
经茎尖分生组织培养获得的植株经病毒检测并确认其不带病毒后可进一步利用，对仍带有病毒的株系进行淘汰或再脱毒。
脱毒苗的培养方法
脱毒苗的培养方法
一、蛹虫草附生菌种培养
1. 准备材料：收获的蛹虫草菌株、接种基质。
2. 将收获的蛹虫草菌株洗净消毒后，置于培养基中，进行菌种的附生。
3. 在培养箱中进行温度、湿度等条件的控制，促进菌种的生长。
二、组培苗繁殖
1. 准备材料：蛹虫草附生的培养基、表型较好的草莓种质植株。
2. 从表型良好的草莓种质中剪取茎段，进行离体培养，培养出愈伤组织。
3. 将蛹虫草菌种加入到培养基中，促进愈伤组织的生长和单倍体苗的发生。
4. 经过多次培养和筛选，逐步选育出表型优良的二倍体草莓组培苗。
三、体细胞培养
1. 准备材料：草莓种子。
2. 取草莓种子，进行表皮消毒处理。
3. 通过离体培养，诱导单个细胞的质体分裂，产生多个愈伤组织。
4. 经过培养和筛选，选出表型良好的二倍体草莓组培苗。
四、苗木移栽
1. 准备材料：草莓组培苗、移栽土壤。
2. 将草莓组培苗移至移栽盆中，加入移栽土，进行移栽。
3. 对移栽后的苗木进行光照、灌溉等管理，促使草莓苗木生长健壮。
总之，草莓脱毒苗的培育过程需要经过多个步骤和环节，需要科学合理的控制温度、湿度等条件，采取适当的材料和方法，才能培育出高品质、高产量的无毒草莓苗木。