植物组织培养的一些注意事项

植物组织培养的一些注意事项
植物组织培养的一些注意事项

植物组织培养的一些注意事项

一、常用培养基主要特性

1、高盐成分培养基包括MS、LS、BL、BM、ER 等培养基。其中MS 培养基应用最广泛,其钾盐、铵盐及硝酸盐含量均较高, 微量元素种类齐全, 其养分数量及比例均比较合适, 广泛用于植物的器官、花药、细胞及原生质体的培养。LS、BM、ER 培养基由MS 培养基演变而来。

2 、硝酸钾含量较高的培养基包括B5 、N6 、LH、GS 等培养基。

①B5 培养基B5 培养基除含有较高的钾盐外, 还含有较低的铵态氮和较高的盐

酸硫胺素, 较适合南洋杉、葡萄及豆科与十字花科植物等的培养。

②N6 培养基N6 培养基( 朱至清等1975 ) 系我国学者创造, 获国家发明二等奖, 适用于单子叶植物花药培养, 柑橘花药培养也适合, 在楸树、针叶树等的组织培养中使用效果也好。

③SH 培养基是矿盐浓度较高的一种培养基, 其中铵与磷酸是由磷酸二氢铵

( NH4 H2 PO4 ) 提供的, 这种培养基适合于某些单子叶及双子叶植物的培养。

3 、中等无机盐含量的培养基

①H 培养基本培养基大量元素约为MS 培养基的一半, 仅磷酸二氢钾及氯化钙稍低, 微量元素种类减少, 而含量较MS 为高, 维生素种类比MS 多。适于花药培养。

②尼奇培养基(Niotsch 1969 ) 此培养基与H 培养基成分基本相同, 仅生物素比

H 培养基高10 倍。也适合于花药培养。

③米勒培养基(Miller 1963 ) 此培养基和Blaydes(1966) 培养基二者成分完全相同。适合大豆愈伤组织培养和花药等培养用。

4 、低无机盐培养基大多情况下用于生根培养基。有以下几种:

①改良怀特培养基(White 1963 )

②WS 培养基(Wolter & Skoog 1966)

③克诺普液( Knop 1965 ) 花卉培养上用得多。

④贝尔什劳特液(Berthelot 1934)

⑤HB 培养基( Holley & Baker 1963) 此培养基在花卉脱毒培养和木本植物的茎尖培养中效果良好。其成分是大量元素比1/ 2 克诺普( Knop ) 液稍多, 微量元

素用贝尔什劳特液, 每升培养基中加0 . 5ml。

二、与培养基有关的一些细节问题

1、培养基所用药品应采用等级较高的化学纯CP(三级) 及分极纯AR(二级) , 以免杂质对培养物造成不利影响。

2、调节PH也可用精密pH试纸(应在干燥器中保存, 以免吸湿而失效)。培养基过酸的可用1mol/ L 氢氧化钠( NaOH) 来调节; 培养基过碱的可用1mol/ L 盐酸( HCl ) 来调节( 1mol/ L NaOH 的配制方法是称40gNaOH, 溶解后加入蒸馏水, 定容到1 000ml 即可。1mol/ L HCl 的配制方法是量取12mol/ L HCl 84ml , 加水定容至1 000ml)。经高压蒸汽灭菌后, 由于某些成分的分解(如蔗糖的分解) 或氧化, 酸度会增加( pH 值一般可降低0 . 2 )。有时玻璃器皿质量较差, 其中一部分物质溶解, 也会影响酸度的变化。这些在调整pH 值时都要考虑进去。分装后应立即灭菌, 若因故不能及时灭菌, 最好放入冰箱中在24h 内完成灭菌工作。灭菌时压力表读数为0 . 8kg/ cm2 ~1 . 1kg/ cm2 , 121℃时保持15min~20min 即可。

3、某些生长调节物质, 如吲哚乙酸、玉米素及某些维生素等物质遇热不稳定, 因此不能进行高压灭菌, 而需用过滤方法灭菌, 经过滤灭菌的溶液, 可在琼脂培养基温度下降到大约40℃时加入到已高压灭菌的培养基中。

4、配好的培养基可放到培养室中预培养3d ,若没有污染反应, 则证明是可靠的, 可以使用。暂时不用的培养基最好置于10℃下保存, 含有生长调节物质的培养基在4℃~5℃低温下保存则更理想。含吲哚乙酸或赤霉素的培养基应在配制一周内用完, 其他培养基至多也不能超过一个月。一般情况下, 两周内应用完, 以免干燥变质。

三、培养材料及消毒

1、取材季节的影响:大多数植物应在其生长开始的季节采样, 生长末期或已进入休眠期, 则外植体对诱导反应迟钝或无反应。

2、器官的生理状态和发育年龄:沿植物的主轴, 越向上的部分所形成的器官其生长的时间越短, 其生理年龄也越老, 越接近发育上的成熟, 越易形成花器官。反之, 越向下, 其生理年龄越小。木本植物的组织培养中, 以幼龄树的春梢嫩枝段或基部的萌条较好, 下胚轴与具有3 对~4 对真叶的嫩茎段, 生长效果也较

好。一般情况下, 幼年组织比老年组织具有较高的形态发生能力。

3、材料大小的影响:材料越小成活率越低, 茎尖培养存活的临界大小应为一个茎尖分生组织带1 个~2 个叶原基, 约0 .2mm~0 .3mm 大小。叶片、花瓣等约为5mm2 , 茎段则长约0 .5mm。因此, 除非用于去除病毒否则不宜将外植体切的过小。但并不是说外植体越大越好, 外植体过大易造成污染, 有实验证明外植体越大污染率越高。

4、材料的灭菌:一般是组织越大越易污染, 夏季比冬季带菌多,甚至不同年份污染的情况也有区别。取材最好选在中午或下午, 避开阴雨天取材可减少污染率。消毒是为了消灭病菌, 以保证无菌组织培养的进行。但不同植物及一株植物不同部位的组织, 其带菌程度不同, 它们对不同种类、不同浓度的消毒剂的敏感度也不一样。最初所使用的消毒剂种类, 浓度及消毒时间的长短都要进行摸索, 以达到最佳的消毒效果。

材料有绒毛最好在消毒液中加入几滴吐温- 80 ,对与难消毒的根及地下部位材料可将其浸入消毒液中进行抽气减压, 以帮助消毒液的渗入, 从而达到彻底灭菌的目的。潘学峰等( 1998) 报道, 12% 的双氧水+ 0 .1%的升汞混合液对南方地下茎生姜灭菌10min 的效果最好。

四、材料的接种

1、接种室的消毒:植物组织培养技术实际上是一种无菌操作和无菌培养技术, 做好接种室的消毒是至关重要的。污染的主要来源是空气中的细菌和真菌孢子, 因此, 每次接种前应进行地面的清洁卫生工作, 并用70%酒精喷雾使空气的灰尘沉降, 并用紫外线灯照射20min。接种前超净工作台面要用新洁尔灭或酒精擦洗,并定期清洗过滤膜, 以延长使用寿命。

2、无菌操作要求:工作人员使用的工作服、帽子、口罩等, 要经常保持干净, 并定期进行消毒, 即将洗净、晾干的衣帽、口罩等用纸包好后与培养基一起进行高压灭菌。工作人员的头发、衣服、手指中都带有许多杂菌, 为此要穿上工作服, 戴上帽子, 也必须剪除指甲, 并用肥皂擦洗, 最好再在新洁尔灭溶液中浸泡10 min , 接种操作前则用70%酒精擦洗。工作人员的呼吸所产生的污染, 主要是

在接种时谈话或咳嗽所引起的, 因此, 在操作时应禁止谈话并应戴上口罩。

3、材料的分离、切取和接种

切割动作要快, 防止挤压使材料受损伤而招致培养失败, 也要避免使用生锈的刀片, 以防止氧化现象产生。接种时要防止交叉污染的发生,刀和镊子等接种工具使用一次应放入70% ( 或95%)酒精中浸泡, 然后灼烧放凉备用。

接种时轻轻取下封口纸, 动作要慢以免气流冲入瓶中造成污染。将瓶口靠近酒精灯火焰, 瓶口倾斜, 以免空气中的微生物落入瓶中,将瓶口外部在灯焰上燎数秒钟, 将灰尘杂物等固定在原处, 然后用镊子将外植体送入瓶中, 材料在培养容器内的分布要均匀, 以保证必要的营养面积和光照条件。茎尖、茎段等基部插入固体培养基中, 叶片通常将叶背接触培养基, 这是由于叶背气孔多, 利于吸收水分和养分的缘故。

五、材料的初代培养

1、实验方案的设计

1)、单因子实验设计:单因子实验是组织培养中最常用的实验方法, 尤其在选择适当的激素种类和浓度配比上使用最多。

2 )、正交实验设计植物离体培养的成功是由多种因素决定的。正交设计是多因素分析的有力工具, 它可以很方便的从众多因素中选出主要影响因素及最佳水平, 因为它可以用较少的实验次数得到较多的信息。例如, 一个7 因素水平的实验, 若将各因素水平全部组合都做一遍, 需要27 = 128 次, 而正交设计只需做8 次实验就可以了, 虽然实验次数减少了, 但因为各因素水平搭配均匀, 8 次实验基本代表了全部实验的情况。

正交实验的设计, 主要工具是正交表。大多数生物统计学书都列出了可供选择的

正交表,如L

4 ( 23 ) , L

8

(27 )见(表2 - 11 , 表2 - 12) 。字母L 右下角号码8

表示它有8 个实验要做, 括号内的指数7 表示这张表所安排的实验最多可考察7 个因素(也可安排2 个~6 个, 超过7 个要选择其他正交表) , 底数2 表示被考察的因素只要求两个水平。在进行实验前可根据要测试因素的多少及每种因素所考察的水平, 选择适合的正交表, 然后按表进行实验。现举一个例子来说明, 设影响某种植物试管苗生长的因素有光照时间、光照强度、pH 值、温度、蔗糖浓度、BA浓度、NAA 浓度7 个因素, 每个因素选择两个水平, 即, 光照时间( 10h , 14h )、光照强度(1000lx , 2000lx )、pH 值( 5 . 5 , 5 . 8 )、温度( 20℃ , 25℃) 、BA 浓度( 0 . 5 , 2 . 0 )、NAA 浓度( 0 . 5 ,1 . 0)、蔗糖浓度(2% ,

4%)。现根据因素和水平的多少选择一个适合本实验的正交表, 选L

(27)最理想,

8

填表时, 因素水平对号入座, 见表( 2 - 13 )。第一号实验是光照时间10h/ d、光照强度1000lx、pH 值5 . 5、BA 浓度2 . 0、NAA 浓度0 . 5、蔗糖浓度4% , 其他实验依次类推。根据8 个实验结果, 如出苗数量、苗高、生根数、移栽成活率等, 综合考虑, 根据需要选取各最适培养条件。也可通过一定的计算方法(参考统计学书) , 算出极差( R) , 极差(R) 表示每个因素在实验中所起作用的大小, R 越大表示该因素的不同水平对实验结果的影响越大, 但若没有可计算的指标时, 还是选择单因子实验较好。

2、初代培养物的建立

1)、保证无菌

2)、条件合适:首先, 一定要选择好合适的作物种类、品种及培养的部位; 其次,一定要选择合适的培养基, 激素及其他添加物; 还要注意掌握适宜的环境条件。所以在进行一种植物的组织培养之前, 应查找该种植物有关方面的资料, 根据这种植物过去所采用的培养部位、培养基、培养条件和培养技术等, 再决定自己的工作步骤。

3)、操作技术过关

3、污染的防治

1)、植物材料的选择及防止污染

通常多年生的木本材料比一二年生的草本材料带菌多; 老的材料比幼嫩的材料带菌多; 田间生长的材料比温室生长的材料带菌多; 带泥土的材料比不带泥土的材料带菌多。为此对于培养材料的取材就应很认真地加以选择, 以减少污染的发生。

用茎尖作外植体时, 应在室内或无菌条件下对枝条进行预培养。将枝条用水冲洗干净后插入无糖的营养液或自来水中, 使其发枝, 然后以这种新抽的嫩枝条作为外植体, 便可大大减少材料的污染。或在无菌条件下对采自田间的枝条进行暗培养, 待抽出徒长的黄化枝条时取材, 也可明显地减少污染。

对木本植物等难以消毒的材料可采用多次灭菌法。如将切好的外植体放入1 . 3%次氯酸盐溶液中(商品漂白粉25%的溶液)消毒30min , 然后用无菌水冲洗3 次, 再放在无菌条件下,次日用2 . 6%次氯酸钠灭菌30min , 然后用无菌水冲洗3 次。也可采用多种药液多次浸泡法,以加强灭菌效果。

材料内部易感染病菌, 在这种情况下, 必须在培养基中加入抗生素类, 防止初代培养物污染。

2)、人为污染的防止

接种前应用肥皂将手仔细洗净后, 再用70%酒精擦洗双手, 并需及时剪除指甲。在工作中特别要注意避免交叉感染, 双手必须清洁, 工具则用一次即需消毒一次。工作人员呼吸所产生的污染, 主要是接种时说话或咳嗽所引起的, 因此, 操作时严禁谈话, 并应戴上口罩, 也应穿工作服, 戴工作帽。

污染中特别注意一种呈乳白色的细菌污染, 这种细胞为芽孢杆菌。法国林木育种协会鉴定为迟缓芽孢杆菌( Bacillus lenlus) , 它外被荚膜, 耐高温, 一般消毒剂难以杀死。它可随培养材料、用具等传播; 它可出现在培养基表面, 或呈滴形云雾状存在于培养基内。若出现应严格灭菌, 清洗用具, 更换消毒酒精。4、防止外植体褐变

1)、褐变的影响因素

褐变是由于组织中的多酚氧化酶被激活, 使细胞的代谢发生变化, 酚类物质被氧化后产生醌类物质, 这类物质呈棕褐色, 它们会逐渐扩散到培养基中, 抑制其他酶的活性, 毒害培养的材料。褐变的影响因素是复杂的, 随植物种类、基因型、外植体的部位及生理状况等的不同而危害的程度也有区别。

材料本身的生理状态不同, 接种后褐变的程度也不同。如在欧洲栗的培养中, 用幼年型的材料培养含醌类物质少, 而用成年型材料培养时含醌类物质多。而在卡德利亚兰的培养中, 较短的新生茎致褐物质含量高, 而较长的新生茎致褐物质含量低, 另外致褐物质的含量也因季节的不同而不同, 冬季褐变少, 夏秋季褐变最严重, 存活率最低。在枝条上取芽的时期及所取部位不同也有区别, 如欧洲栗取1 月后半月的芽培养则醌的形成少, 而在5 月~6 月取芽培养则醌类物质发生严重。在第一至第四个芽的生长期单宁类物质合成多, 因此, 接种后褐变也严重。油棕用幼嫩外植体( 如胚)培养较少褐变, 而用高度分化的叶片接种后则容易褐变。总之, 分生部位接种后形成的醌类物质少, 而分化的部位则形成的醌类物质较多。

培养基成分过高的无机盐浓度会引起棕榈科植物外植体酚的氧化。例如油棕用MS 无机盐培养基容易引起外植体的褐变, 而用降低了无机盐浓度的改良MS 培养基

时则可减轻褐变, 而且可获得愈伤组织和胚状体。激素使用不当时, 材料也容易褐变。细胞分裂素6 - 苄基氨基嘌呤或激动素有刺激多酚氧化酶活性提高的作用, 这在甘蔗的组织培养中表现十分明显。在外植体最适宜的脱分化条件下, 分生能力强的细胞大量增殖, 酚类的氧化会受到抑制。在芽旺盛增殖时, 褐变也被抑制。此外, 培养条件不适宜, 如温度过高或光照过强, 均可使多酚氧化酶的活性提高, 从而加速被培养组织的褐变。

培养时间过长接种后材料培养时间过长, 未及时转移, 也会引起材料的褐变, 甚至导致全部死亡, 这在培养过程中是经常可见的。

2)、褐变的防止

选择适当的外植体和培养条件:选择适当的外植体和培养条件是克服褐变的最主要的手段。外植体应有较强的分生能力, 在最适宜的细胞脱分化和再分化的培养条件下, 使外植体处于旺盛的生长状态, 便可大大减轻褐变。

抗氧化剂的作用:在培养基中加入抗坏血酸、聚乙烯吡咯烷酮( PVP)、半胱氨酸等抗氧化剂, 或用抗氧化剂进行材料的预处理或预培养, 可减轻醌类物质的毒害。

连续转移:对于易褐变的材料, 进行连续转移, 可以减轻醌类物质对培养物的毒害作用。

六、试管苗的增殖与继代培养

(一)、加快试管苗的繁殖速度

1、试管苗繁殖类型

试管繁殖类型共有五种:微型扦插型、丛生芽增殖型、器官发生型、胚状体发生型、原球茎发生型,一定要注意其遗传稳定性, 前三种途径一般能保持遗传稳定性。

2、试管繁殖速率及计算

统计试管苗增殖速度, 有以苗为单位, 也有以芽或未生根的小茎作单位的, 以原球茎球状体或胚状体因难以统计, 则以瓶为单位。大多数以芽和苗作单位。

试管苗理论上一年能繁殖多少, 可用下面的简单公式计算:

Y = mX n

Y = 年繁殖数

m = 无菌母株苗数

X = 每个培养周期增殖的倍数

n = 全年可增殖的周期次数

例如月季每5 周转接一次, 甲品种每次增殖3 倍, 乙品种每次增殖5 倍, 丙品种每次增殖7 倍, 假定一开始都是一个芽, 那么这三个品种一年能繁殖多少呢? 根据公式可知:

n =365d/35d= 10 .4 , 即每年可转接10 次, 那么这三个品种年繁殖率分别计算如下:

甲品种Y = 1×31 0 = 59 000 = 5 .9×104

乙品种Y = 1×51 0 = 9 760 000 = 9 .76×106

丙品种Y = 1×71 0 = 282 000 000 = 2 .82×108

从上可知甲品种每5 周转接一次, 一年可繁殖出5 万多苗, 乙品种每周期增殖5 倍, 一年可得900 多万苗, 而丙品种每周期增殖7 倍, 一年可繁殖出2 亿苗来。不过实际值远比理论值为低。因为实践中要受到多种因素制约, 困难很多。但理论计算可以作为一个计算产量的指标, 提供参考, 有它的积极意义。

3、提高繁殖速度的方法

不仅试管苗的繁殖类型不同, 而且在试管内又受到基因型、外植体来源、年龄、部位、培养基种类、附加成分和培养环境等多种因素的影响, 应通过具体试验来摸索每种植物最快最好的繁殖方法。

1)、改进培养基:

①、不同的植物材料需要使用不同类型的培养基。

②、糖具有维持培养基渗透压的作用,在培养过程中植物组织不断地从培养基中吸收糖,糖浓度降低,当糖浓度不能维持正常渗透压时,材料要转移到新鲜培养基。培养基中的维生素绝大部分为B族维生素,它们一各种辅酶的形式参与植物代谢活动,影响形态发生、分化及试管苗的生长,为防植物缺乏,一般均加入。

③、植物生长调节物质在试管苗增殖中期决定性作用

A、促进叶芽形成和生长的激素:细胞分裂素抑制了植物的顶端优势,使得叶芽不断分化和生长,逐渐形成芽丛,并促进芽丛生长。大多植物最适用量为1.0~2.0,一般用量0.1~10.0。应用最多的是6-BA,其次KT和2ip,ZT用的较少,因它的价格

太贵。对于微型扦插型繁殖可不加细胞分裂素或加0.1以下也可。除了细胞分裂素以外,还可加入低浓度的生长素,以促进叶芽的生长,但要防止愈伤组织化。常用的有NAA,IBA,IAA,浓度在0.1~1.0。

在实际操作中高浓度细胞分裂素和低浓度生长素的配比,既能提高腋芽的增殖速度,也能保证腋芽健壮生长。如果细胞分裂素浓度过高生长素浓度过低,会形成过于细密的嫩芽,虽然提高了增殖速度,但苗多而弱,降低了芽的质量。但如果细胞分裂素过低,生长素过高,影响芽的增殖速度,甚至有时没有侧芽产生。B、诱导不定芽形成和生长的激素:除现有的芽之外, 任何器官上的, 通过器官发生重新形成的芽称为不定芽。促进外植体形成不定芽, 要使用一定量的细胞分裂素和生长素, 一般浓度不能过高。否则不但使器官分化能力降低, 而且也使遗传性难以稳定。

诱导外植体形成不定芽时, 一般使用细胞分裂素的浓度高于生长素浓度的配比, 但也经常采用细胞分裂素和生长素浓度的比值接近于1 的配比。

C、促进胚状体的形成和繁殖的激素:胚状体途径的优点是增殖率高, 而且同时具有胚根和胚芽, 可免去生根。现在胚状体发生还不普遍或产生的胚状体难以成株或成株率太低, 以及遗传性尚不稳定, 故仅在有限植物中应用。一般是在含有丰富还原氮的培养基上, 加有生长素, 特别是2 , 4 - D 以诱导胚状体的发生, 然后转移到降低浓度或没有生长素的培养基上使其成熟、萌发和生长。

培养基中, 还可加入其他附加成分, 如氨基酸、水解乳蛋白( LH ) 300mg/ L~500mg/ L、水解酪蛋白(CH) 200mg/ L~500mg/ L, 以及腺嘌呤(ADE) 1mg/ L~80mg/ L 等, 以促进试管苗的生长。

2)、改善培养条件:试管苗增殖与培养条件如温度、光照、湿度、培养器皿和培养基的pH值密切相关, 需要进行控制, 以促进繁殖。

七、保持试管苗的继代培养

1、试管苗的继代方法

1)、液体培养

2)、固体培养

2、影响试管苗继代培养的因素及解决措施

1)、驯化现象:有些植物在开始的继代培养中需要添加生长调节物质, 其后加入少量或不必加入生长调节物质就可以生长, 此现象就叫做“驯化”。

2)、在长期的继代培养中, 材料自身内部要发生一系列的生理变化, 除了前面讲的“驯化”现象外, 还会出现形态发生能力的丧失。

一般认为分化能力衰退主要有三个因素:

第一、愈伤组织中含有从外植体启动分裂时就包括进来的成器官中心(分生组织),当重复继代则会逐渐减少或丧失,这意味着不能形成维管束,只能保持无组织的细胞团。

第二、形态发生能力的减弱和丧失也可能与内源生长物质的减少或丧失有关。第三、也可能是细胞染色体出现畸变,数目增加或丢失。

3、影响继代培养的其他因素

1)、植物材料的影响不同种类植物,同种植物不同品种,同一植物不同器官或不同部位继代繁殖能力也不相同。一般是草本>木本;被子植物>裸子植物;年幼植物>老年植物;刚分离植物>已继代植物;胚>营养体植物;芽>胚状体>愈伤组织。

2)、培养基及培养条件培养基及培养条件适当与否对能否继代培养影响颇大,故常改变培养基和培养条件来保持继代培养。

3)、继代培养时间长短关于继代培养次数对繁殖率的影响的报道不一。有的材料长期继代可保持原来的再生能力;有的经过一定时间继代后才有分化再生能力;而有的随继代时间加长而分化再生能力降低。

4)、季节的影响植物材料能否继代与季节有关。

一般能达到每月继代3~10倍,即可用于大量繁殖,盲目追求过高增殖倍数一是所产小苗小而弱,给生根、移栽带来很大困难,二是会引起遗传性不稳定,造成灾难性后果。

八、试管苗的生根与移栽

(一)试管苗的生根

1、试管内生根

1)、根发生过程植物离体培养根的发生都来自不定根。根的形成从形成上可以分为两个阶段,即形成根源基和根源基的伸长及生长。前一阶段根源基的形成包括第一次、第二次细胞横分裂和第三次细胞纵分裂,细胞横分裂能够被生长素促进。根源基的启动和形成约历时48h,后一阶段为细胞快速伸长阶段,大约需24~48h。根源基的形成和生长素有关,根源基的伸长可以在没有外源生长素下实现。

2)、影响试管内生根的因素

(1)、植物材料不同植物、不同基因型、同一植株不同部位和不同年龄对分化根都有决定性因素。若试管里不生根不要完全从培养中去找原因,也应在取材时考虑。不同植物的一般生根规律是:木本比草本难,成年树比幼年树难,乔木比灌木难。

(2)、基本培养基大多数使用低浓度的MS培养基,其中不少使用1/2MS或1/3MS

+多可能不利于发根,生根需要P和K元素,但不培养基。大量元素中有人认为NH

4

宜太多;而Ca2+多数报道有利于根的形成于生长。微量元素对生根有利的是B和Fe。生根通常用1%~3%的蔗糖。

(3)植物生长调节剂据报道单用一种生长素的占51..5%,生长素加激动素占

20.1%。a、愈伤组织分化根时使用NAA最多,浓度以1.0~2.0为多。使用IAA+激动素浓度范围以1.0~4.0和0.01~0.02居多。b、而胚轴、茎段、插枝、花梗等分化根时,使用IBA居首位,浓度以1.01为多。可见生根培养多数使用生长素,大多以IAA、IBA、NAA单独用或配合使用,或与低浓度激动素配合使用。NAA与细胞分裂素配合时摩尔比在(20~30):1为好。一般赤霉素、细胞分裂素、乙烯通常不利于发根,如与生长素配合,一般浓度宜低于生长素,ABA可能有助于发根,植物生长延缓剂多效唑(MET)对不定根的形成也有良好作用,使用浓度0.1~4.0。(4)、使用方法将生根材料先在一定浓度植物生长调节剂中浸泡或培养一段时间,然后转入无植物生长调节剂培养基中培养,能显著提高生根率。

(5)、其他物质间苯三酚、脯氨酸、核黄素、活性炭等等。

(6)、继代培养新梢生根能力随继代时间增长而能力增加,植物在培养初期不易生根。从试管苗长成的植株上去枝条比在一般植株上取的更易生根。(7)、光照强度和光照时间对生根的影响十分复杂,结果不一。

(8)、pH值一般在5.0~6.0。

(9)、温度 16oC ~25oC。

2、试管外生根

有些植物种类在试管内难以生根,或有根但与茎维管束不相通,或根与茎联系差,或有根无根毛,或吸收功能极弱不易成活,此时可采用试管外生根的方法,把生根和驯化过程联系起来,即可大幅度降低成本,又可提高移栽成活率。试管外生根有三种方法:

(1)、在试管内诱导根源基再移栽

(2)、在生根小室进行生根和炼苗做一个生根小室,不用琼脂和蔗糖,而用

透气又保湿的基质如泥炭、蛭石、珍珠岩、苔藓等,并要控制温度、光照、采用人工喷雾,雾滴要细。

(3)、盆插和瓶插生根法用罐头瓶或盆内装有泥炭或腐殖土与细沙,每瓶插入20株或30株无根苗,插入深度为0.3~1.2cm,加入1//2MS+1.0~5.0IBA或IAA生根液,,在一定温度、光照及湿度下培养,容易生根且成活率高而稳定。

有些植物可以把试管繁殖的嫩枝当做微型插条,直接入土生根,也能成活。(二)、试管苗的移栽

A、试管苗移栽后易于死亡的原因

试管苗一般在高湿、弱光、恒温下异氧条件下培养,出瓶后若不保湿极易失水而萎蔫死亡。从形态解剖和生理功能两方面分析其原因如下:

1、形态解剖方面:

(1)、根无根、根与输导系统不想一通、根无根毛或毛少。

(2)、叶在高湿、弱光和异氧条件下,叶表保护组织不发达,易于失水萎蔫。这是因为:叶表角质层、蜡质不发达或无、叶无表皮毛或无、叶解剖结构稀疏易失水、叶片存在排水孔。

2、生理功能方面

(1)、根无吸收功能或极低:试管苗根系吸收功能极低,仅为沙培苗的1/18,温室苗的1/39,低湿度下叶片大量失水,而根系又不能有效地吸收补充,故极易萎蔫、干枯。

(2)、叶片极易散失水分:试管苗叶片无保护组织,加之细胞间隙大,气孔开张大,移入低湿环境中失水极快。

(3)、试管苗气孔不能关闭,开口过大,与温室和大田生长的小植株气孔结构明

显不同,这是主要原因。另外试管苗叶片缺乏角质和蜡质,叶片蒸腾较大。(4)、试管苗叶光合作用能力极低:试管苗生活在含糖培养基中,光和气体交换受阻,因此光合作用能力弱。

B、提高试管苗移栽成活率的技术和措施

1、培育瓶生壮苗凡生活能力强、小苗健壮有较发达根系的试管苗易于移栽和成活,倍性混乱和单倍体小苗、生长不良小苗、弱苗、老化苗、发黄苗及玻璃化苗则移栽成活率低或不易移栽成活。因此,培育壮苗是移栽能否成活的首要基础。在培养基中加入多效唑(MET)、B9、CCC等植物延缓剂是培育壮苗的一种有效途径。多效唑处理后的小苗①高度降低,从而使其矮壮②发根快,根数多,从而大大增加了根系吸收养料的能力③叶色浓绿,叶绿素含量增加,从而加强了其移栽后的自养能力。

2、促进试管苗根系发展及功能的恢复(见前)

3、促进茎叶保护组织的发生和气孔功能的恢复一般移栽试管苗时,开始时打开瓶口,逐渐降低湿度,并逐渐增加光照,进行驯化,是新叶逐渐形成蜡质,产生表皮毛,降低气孔口开度,逐渐恢复气孔功能,减少水分散失,促进新根发生,以适应环境。一般情况下初始光照应为日光的1/10,其后每3天增加10%,经过10-30d炼苗即可栽入大田,但一定要避免中午的强光。湿度按开始3d饱和湿度,其后每2-3d降低5%-8%,直到与大气相同。

4、嫁接有些试管苗试管内难生根或生根苗不能在生产上应用,必须进行嫁接,以解决生根和异砧结合问题。

(1)、试管内嫁接:难度较大,技术要求高,成活率低。

(2)、试管外嫁接:

九、植物组织培养商业性生产因注意的问题(一)、遗传稳定性问题

(二)、玻璃化问题★

(三)、污染问题

(四)、市场和经营问题

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植物组织培养的基本步骤

植物组织培养的基本步骤 成熟细胞离体——(脱分化)——分生细胞——(分裂)——愈伤组织——(再分化)——形态建成————完整植株。 培养基的主要成分 【水分】 【无机盐】1.大量元素:N,P,K,Ca,Mg,S(由相关的无机盐提供) 2.微量元素:Fe,B,Cu,Mn,Mn,Zn,Co 【有机营养成分】1.糖类 2.维生素 3.氨基酸 4.肌醇 5.天然有机物【植物生长调节剂】1.生长素 2.细胞分裂素 3.其他生长调节剂 【凝固剂】琼脂 【其他物质】1.活性炭 2.抗生素 3.抗氧化物质 4.硝酸银 培养基和组织培养用具的灭菌方式 【培养基,无菌水】高压蒸汽灭菌,0.105MPa灭菌15~30分钟 【移栽基质】曝晒,甲醛熏蒸或高压蒸汽灭菌0.14MMPa灭菌1~2h 【接种室,缓冲室】紫外线灯照射30min,或气雾消毒剂 【超净工作台】紫外线灯30min,之后打开风机过滤除菌 【外植体】不同的化学消毒剂浸泡消毒 【接种工具】70%乙醇浸泡或擦拭,之后用火焰灼烧灭菌 【培养室】3%来苏尔喷雾,或甲醛,气雾消毒熏蒸 【皮肤】先用肥皂洗手,接种前用70%乙醇擦拭 【瓶口,管口】70%乙醇擦拭,用火焰封口

【培养瓶表面】70%乙醇擦拭 【台面,桌面】70%乙醇擦拭或喷雾消毒 植物外植体的灭菌方式 【茎尖,茎段,叶片】1. 用70%乙醇浸泡30秒,再用无菌水冲洗1次。 2.用2%次氯酸钠浸泡15min或0.1%升汞浸泡5~10min。 3.若材料有绒毛,最好在消毒液中加入几滴吐温。 4.消毒时要不断震荡,使植物材料与消毒剂充分接触。 5.最后用无菌水冲洗3~5次。 【果实】1.用乙醇迅速漂洗一下,再用无菌水冲。 2.用2%次氯酸钠浸泡10min,用无菌水冲洗2~3次。 【种子】用10%次氯酸钠浸泡20~30min,或0.1%升汞消毒5~10min,然后再用无菌水冲洗3~5次。 【花蕾】1.用70%乙醇浸泡10~15秒,无菌水冲洗一次。 2.在漂白粉中浸泡10min,用无菌水冲洗2~3次。 【根及地下部器官】用0.1%升汞浸泡5~10min 或用次氯酸钠浸泡10~15min,再用无菌水冲洗3~5次。 【消毒后的外植体应及时按照无菌操作技术接种在适宜的培养基上】

植物组织培养技术

植物组织培养技术 植物组织培养是指将植物体的一部分接种在合成培养基上,使其按照预定目标生 长发育成新植株。近年来,花卉组织培养及快繁脱毒技术越来越多地应用于花卉种苗 繁殖生产中。 一、组织培养在花卉产业中的应用 1.快速、大量繁殖优良品种组织培养技术已成为种苗生产的主要技术之一。经组织 培养,可增加繁殖系数,加快繁殖速度,可生产出种性纯、品质好、产花量高的生产 性用苗。在花卉育种过程中,不断的杂交、选种极大地扩展了花卉的花形与颜色,使 得花卉在各方面都越来越接近人们的需求。但在同时,也造成了花卉基因类型的高度 异质化———子代不易有均一表现。而组培苗是在母株器官、组织或细胞的基础上发展起来的,可以保持母株的全部特性(花形、花色、株形、开花习性、抗逆性等), 因而可以根据需要来选择集多种优良性状于一体的植株加以分生,从而得到大量与母 株一模一样的植株。 2.培育脱毒苗木采用组织培养技术,利用植株的分生组织不易感染病毒的原理,可 以对花卉植株的分生组织进行组织培养来繁殖苗木,防止亲代植株的病害传递给子代,从而达到脱毒的目的。 病毒病对长期应用营养繁殖(分株、扦插等)的观赏植物及其生产的危害相当严重。由于观赏植物多采用营养繁殖,如嫁接、分株、压条等方法繁殖时,病毒(及类 病毒)则通过营养体及刀具、土壤传递给后代,大大加速了病毒病的传播与积累,导 致病毒病的危害越来越严重。据统计,观赏植物的病毒已多达100多种,并且逐年有 新增病毒的报道。观赏植物因病毒病大大影响其观赏价值,表现在康乃馨、菊花、百合、风信子等的鳞茎、球茎与宿根类花卉及兰科植物等严重退化,花少且小,花朵畸形、变色,大大影响观赏价值,严重者甚至导致某些品种的灭绝,严重制约观赏植物 生产的发展,这也是我国切花品种跨不出国门的原因之一。组培快繁技术已应用到蝴蝶兰的栽培中非洲菊也可以通过组培快繁技术进行繁殖 植物组织培养脱毒的原理主要是利用茎尖分生组织不带毒或少带毒。感病植株体内的病毒分布不均匀,其数量随植株部位和年龄而异,越靠近茎尖顶端的区域,病毒 的浓度也越低。分生区域无维管束,病毒只能通过胞间连丝传递,赶不上细胞不断分 裂和活跃的生长速度,因此生长点含有病毒的数量极少,几乎检测不出病毒。因此, 茎尖培养时,切取茎尖的大小对脱毒效果有很大影响,茎尖越小效果越佳,但太小时 不易成活,过大则不能保证完全除去病毒。不同种类的植物和不同种类的病毒在茎尖

植物组培培养基的成分

植物组培培养基的成分 培养基是人工配制的,满足不同材料生长,繁殖或积累代谢产物的营养物质。在离体培养条件下,不同种类植物对营养的要求不同,甚至同一种植物不同部位的组织以及不同培养阶段对营养要求也不相同。筛选合适的培养基是植物组织培养极其重要的内容,是决定成败的关键因素之一。 大多数植物组织培养基的主要成分是无机营养物质(大量营养元素和微量营养元素)、碳源、有机添加物、植物生长调节剂和凝胶剂。一些组织可以生长在简单的培养基上,这些培养基只含无机盐和可利用的碳源(蔗糖),但大多数组织必须在培养基中添加维生素、氨基酸和生长物质,而且经常还将一些复合的营养物质加入到培养基中,这种由“化学定义”的化合物组成的培养基称为“合成”培养基。 人们已设计了许多培养基用于特殊组织和器官的培养。 怀特培养基是最早的植物组织培养基之一,最初作为根培养的培养基。为了诱导培养组织器官发生和再生植株,广泛使用含有大量无机盐成分的MS(Murashige和Skoog,1962)和LS(Linsmaier 和Skoog,1965)培养基。原本为细胞悬液或愈伤组织培养而设计的B5培养基,经过改良后,被证实有利于原生质体培养。同时,B5培养基也被用于诱导原生质体再生植株。尽管Nitshch(1969)为花药培养设计的培养基仍然使用频繁,但另一个称为N6的培养基,专门用于禾谷类花药培养和其他组织培养。类似的,N6培养基越来越多地

用于大豆、红三叶草和其他豆科植物的培养。该培养基营养成分促进胚性细胞和原生质体再生细胞快速生长。使用这些培养基成功的原因很可能是营养元素的比例和浓度基本上满足不同培养体系中细胞或组织生长和分化的最适需要。 植物组织培养基中无机和有机成分的浓度用质量浓度(mg/L 或ppm,但现在习惯用mg/L)或物质的量浓度(mol/L)表示。按照国际植物生理学协会的推荐,应该用mol/L表示大量营养元素和有机营养成分浓度,用μmol/L表示微量营养元素、激素、维生素和有机成分浓度。用物质的量浓度的优点是,每一种化合物每一摩尔的分子数是常数,所以按照特定培养基配方配制培养基时,无论无机盐化合物的水分子数为多少,原物质的量浓度都可以使用。但是,用质量浓度来表示浓度的话,就不能不考虑无机盐化合物的水分子数目了。 1、水分 水分是植物体的主要组成部分,也是一切代谢过程的介质和溶媒,在植物生命活动过程中不可缺少。配制培养基母液时要用蒸馏水或纯水,以保持母液及培养基成分的精确性,防止储藏过程中发霉变质。研究培养基配方时尽量用蒸馏水,以防成分的变化引起不良效果。而在大规模工厂化生产时,为了降低生产成本,常用自来水代替蒸馏水。如自来水中含有大量的钙、镁、氯和其他离子,最好将自来水煮沸,经过冷却沉淀后再使用。

植物组织培养MS培养基配方

植物组织培养MS培养基配方 (一)母液配制与保存 配制培养基时,如果每次配制都要按着杨成分表依次称量,既费时,又增加了多次称量误差。为了提高配制培养基的工作效率,一般将常用的基本培养基配制成10~200倍,甚至1000倍的浓缩贮备液,即母液。母液贮存于冰箱中,使用时,将它们按一定的比例进行稀释混合,可多次使用,并在配制较多数量的培养基时,降低工作强度,也提高试验的精度。 基本培养基的母液有四种:大量元素(浓缩20倍),微量元素(浓缩100倍),铁盐(浓缩200倍),除蔗糖之外的有机物质(浓缩100倍) 1大量元素 配制大量元素母液时要分别称量,分别溶解,在定容时按表1中的序号依次加入容量瓶中,以防出现沉淀。倒入磨口试剂瓶中,贴好标签和做好记录后,可常温保存或放入冰箱内保存。 表1大量元素母液(配1L20倍的母液) 序号成分配方浓度/(mg.L-1)称取量/mg 配1mL培养基吸取 量/mL 1 硝酸铵NH4NO3 1650 33000 50 2 硝酸钾KNO 3 1900 38000 3 磷酸二氢钾KH2PO 4 170 3400 4 七水合硫酸镁MgSO4.7H2O 370 7400 5 氯化钙无水CaCl2 440 6644 2微量元素母液 在配制微量元素母液时,也应分别称量和分别溶解,定溶时不分先后次序,可随意加入溶量瓶中定容(表2),一般不会出现沉淀现象。倒入磨口试剂瓶中,贴好标签和做好记录后,可常温保存或放入冰箱内保有存。 表2微量元素母液(配制1L100倍母液) 成分配方浓度/(mg.L-1) 称取量/mg 配制1L培养基吸取 量/mL 碘化钾KI 0.83 83 10 硫酸锰MnSO4.H2O 22.3 2230 硼酸H3BO3 6.2 620 硫酸锌ZnSO4.7H2O 8.6 860 钼酸钠Na2MoO4.2H2O 0.25 25 硫酸铜CuSO4.5H2O 0.025 2.5 氯化钴CoCl2.6H2O 0.025 2.5 3铁盐母液 由于铁盐无机化合物不易被植物吸收利用,只有基螯合物才能被植物吸收利用,因此需要单独配成螯合物母液表3)。 配制方法:称取5.56g硫酸亚铁和7.46g乙二胺乙酸二钠,分别用450ml的去离子水溶解,分别适当加热不停搅拌,分别溶解后将硫酸亚铁溶液缓缓加入到乙二胺四乙酸二钠溶液中,将两种溶液混合在一起,最后用去离子水定溶于1000mL,倒入棕色贮液瓶中,贴好标签和做好记录后放入冰箱内保存。

植物组织培养的培养基

植物组织培养的培养基中,需要添加糖类作为碳源物质,因此糖类是影响植物组织培养成功与否的关键之一。高中生物教材中明确指出,植物组织培养的培养基中添加的糖类是蔗糖。那么为什么不添加葡萄糖呢?很多资料上解释为蔗糖较葡萄糖便宜,易被植物细胞吸收。其实并非如此。之所以以蔗糖作为碳源,主要有三个方面的原因: (1)同样作为碳源为植物细胞提供能量来源,蔗糖较葡萄糖能更好地调节培养基内的渗透压。配制相同质量分数的培养基,蔗糖形成的渗透压要明显低于葡萄糖,因此若采用葡萄糖作为碳源,易使植物细胞脱水而生长不良。同时,植物细胞吸收蔗糖的速率要明显慢于吸收葡萄糖的速率,所以蔗糖形成的渗透压可相对长期的保持稳定。 (2)植物组织培养过程中,要时刻注意防止培养基受到微生物的污染。微生物生长所需的碳源最常用的是葡萄糖,一般很少利用蔗糖。因此,采用蔗糖作为培养基的碳源,可一定程度上减少微生物的污染。 (3)诱导作用。在培养基成分中,增加生长素的浓度,导致木质部形成,增加蔗糖浓度则导致韧皮部形成。当生长素水平恒定时,2%蔗糖使分化出的全部是木质部,4%蔗糖使分化出的几乎全部是韧皮部,3%蔗糖则可以分化出两者。所以,生长素和蔗糖浓度决定愈伤组织中维管束的类型与数量。因此,在植物组培中要选用蔗糖而不选用葡萄糖。 通过细胞膜内外的液体的浓度差来调节 当细胞膜内的浓度小于细胞膜外的时候蔗糖救能进入细胞中了 植物细胞培养中最常用的培养基的碳源是蔗糖,已知葡萄糖和果糖也能使某些植物生长得很好。植物细胞可以分解蔗糖,蔗糖是由一分子果糖和一分子葡萄糖组成的,蔗糖是可以直接进入细胞的,蔗糖跨质膜从质外体进入细胞是由载体介导并需要消耗能量的质子-蔗糖共运输机制进行的,另外,植物能够利用的某些其他形式的碳源有麦芽糖、半乳糖、甘露糖和乳糖等。葡萄糖更不稳定,培养基需添加葡萄糖一般都在灭菌后再兑换。实在要添加葡萄糖那么灭菌温度一般控制在108~110左右,120度灭出来的就有一定程度的碳化了。所以用蔗糖更简单 动物细胞只能吸收葡萄糖,二糖蔗糖是无法吸收的。 以蔗糖为植物培养基碳源有两个原因: 1.抑制杂菌生长.细菌等不能直接以蔗糖为碳源,故可起抑制其生长的作用 2.蔗糖被植物细胞利用机理目还无定论.主要有以下两个学说(1)植物细胞先以次级主动运输的方式在细胞内外形成质子梯度,然后蔗糖就会利用这个梯度被吸收进细胞. (2).植物的细胞壁中含有能分解蔗糖的相关酶,蔗糖先在细胞膜外被分解为单糖,然后这些单糖再以主动运输的方式进入细胞,从而被细胞利用.

实验一 植物组织培养基母液配制的若干关键环节

实验一、植物组织培养基母液配制的若干关键环节目的与要求: 熟悉MS培养基的组成,掌握贮备液的配制方法. 植物组织培养(plant tissue culture)是指植物的任何器官、组织或细胞,在人工预知的控制条件下,放在含有营养物质和植物生长调节物质等组成的培养基中,使其生长、分化形成完整植株的过程.植物组织培养具有取材少,培养材料经济;人为控制培养条件,不受自然条件影响;生长周期短,繁殖率高;管理方便,利于自动化控制等特点.因而被广泛应用于各种植物的快速繁殖之中. 为了避免每次配制培养基都要对几十种化学药品进行称量,应该将培养基中的各种成分,按原量10倍、100倍或1000倍称量,配成浓缩液,这种浓缩液叫做母液。这样,每次配制培养基时,取其总量的1/10、1/100、1/1000,加以稀释,即成培养液。现将培养液中各类物质制备母液的方法说明如下。 以MS培养基为例,其母液的配制包括大量元素、微量元素、铁盐、维生素、氨基酸、植物生长调节物质和有机附加物等种类.(见表1) 表1 MS培养基母液的配制 成分规定用量 /mg.L-1 扩大倍 数 称取量/ mg 母液定溶 体积/ml 配1LMS培 养基吸取量 /ml 大量元素 KNO3 NH4NO3 MgSO4·7H2O KH2PO4 CaCl2·2H2O 微量元数 MnSO4·4H2O ZnSO4·7H2O 1900 1650 370 170 440 22.3 8.6 20 20 20 20 20 1000 1000 38000 33000 7400 3400 8800 22300 8600 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 50 50 50 50 50 1 1

国内外植物组织培养技术的差距

国内外植物组织培养技术的差距 姓名:*** 学号:********* 指导教师:*** 专业班级:生物工程2009级1班 完成日期:2012-06-05

摘要 植物组织培养技术是农业生物技术中最早实现产业化并取得显著经济效益和社会效益的领域,在理论研究和生产实践中具有广泛的应用价值。通过对国内外植物组培的发展概况以及技术差距的分析,指出了我国植物组织培养技术的发展现状、目前存在的主要问题和应采取的措施,并对植物组织培养技术的发展作了展望。 关键词:组织培养概况差距展望 Abstract The plant tissue culture technology is agricultural biotechnology as the first realized industrialization and get a remarkable economic and social benefits of the field, in the theoretical research and production practice has wide application value. Through the domestic and international plant tissue and the development situation of the technology gap analysis, and pointed out the plant tissue culture technology's development present situation, the existing problems and the measures should be taken, and the development of plant tissue culture technology are discussed. Key words:Tissue culture situation gap looking

植物组织培养技术

楚雄师范学院化学与生命科学系 生物技术专业《植物组织培养技术》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程代码:031106014 课程中文名称:植物组织培养技术 课程英文名称:Plant Tissue Culture Technology 课程性质:专业选修课 使用专业:生物技术专业、葡萄与葡萄酒工程专业 开课学期:第7学期 总学时:36+27 总学分:3 预修课程:植物学、植物生理学 课程简介 植物组织培养技术是将植物的离体材料(器官、组织、细胞、原生质体等)无菌培养,使其生长、分化,进而再生完整植株的无性繁殖技术,是实践性较强的专业课之一。本课程在介绍了组织培养的含义、特点及其意义;组织培养的概念、类型、特点;组织培养技术的基本原理及操作规范;组织培养的发展简史、发展趋势及其应用。通过本课程的学习,使学生掌握组培实验室、家庭组培室、组培育苗工厂的组成、设计原则与设计要求;熟练掌握各种培养基的特点与应用;熟练掌握茎尖、茎段、叶及花器官培养消毒灭菌、接种及培养的技术;理解种质资源离体保存的意义,掌握种质资源离体保存常用方法;掌握一些常见植物的组培脱毒与快繁技术的应用。 教材建议 《植物组织培养原理与技术》,李胜、李唯主编,化学工业出版社,2008年。 参考书 《植物细胞组织培养》,刘庆昌编著,北京:中国农业大学出版社,2002年,标准书号:7-81066-529-4。 《植物组织培养(第三版)》,潘瑞炽编著,广州:广东高等教育出版社,2003年,标准书号:7-5361-2501-1。 《植物组织培养教程》,李浚明编著,北京:中国农业大学出版社,1996年,标准书号:7-81066-466-2。

组培常见问题

植物组培过程中污染产生的原因及防治措施 一、污染的原因 污染是指在培养过程中,培养基或培养材料上滋生真菌、细菌等微生物,使培养材料不能正常生长和发育的现象。组织培养中污染是经常发生的,常见的污染病原是细菌和真菌两大类。细菌污染常在接种1-2d后表现,培养基表面出现黏液状菌斑。真菌污染一般在接种后3d以后才表现,主要症状时培养基上出现绒毛状菌丝,然后形成不同颜色的孢子层。 造成污染的原因也很多,主要有 (1) 培养基及各种使用器具灭菌不彻底 (2) 外植体消毒不彻底 (3) 接种时不严格无菌操作 (4) 接种和培养环境不清洁 (5) 培养容器原因,包括盖子和封口膜等。 二、材料带菌或培养基灭菌不彻底会造成成批接种材料被细菌污染,操作人员不严格遵守无菌操作规程也是造成细菌污染的重要原因。培养环境不清洁、超净工作台的过滤装置失效、培养容器的口径过大以及封口膜破损等主要引起真菌污染。2 污染的预防措施 2.1灭菌要彻底 在组培生产中,各种培养基以及接种过程中使用的各种器具都要严格灭菌。首先是培养基的灭菌,耐高温的培养基需要在121-123℃条件下灭菌20-30min。若出现灭菌时间不足或温度不够,培养一段时间后就会在培养基表面产生细菌性的污染。一些不耐高温的物质,可采取细菌过滤器除去其中的微生物。其次,接种用的器具除了经过高温霉菌外,在接种的过程中,每使用1次后,都要蘸酒精在酒精灯火焰上灼烧灭菌,特别是在不慎接触到污染物时,极易由于器具引起污染。第三,对于被污染的培养瓶和器皿要单独浸泡,单独清洗,有条件的灭菌后再清洗。 2.2环境消毒 不清洁的环境也会使培养的污染率明显增加,尤其是在夏季,高温高湿条件下污染率更高。接种和培养环境要保持清洁,定期进行熏蒸或喷雾消毒。高锰酸钾和甲醛熏蒸效果好,但对人体有一定的伤害,一般每年熏蒸2-3次。平时读接种室和培养室可采用紫外线照射消毒或喷2%来苏尔消毒。臭氧消毒机对环境消毒效果较好,而且使用灵活方便,对人体的伤害也相对较小。 2.3严格无菌操作 在接种时要严格无菌操作,避免人为因素造成污染。为了使超净工作台有效工作,防止操作区域本身带菌,要定期读一过滤器进行清洗和更换。对内部的过滤器,不必经常更换,但每隔一定时间要检测操作区的带菌量,如果发现过滤器失败,则要整块更换。此外还需要测定操作区的风速,通过调压旋钮使操作区的风速达到无菌操作需要的20-30m/min。 植物组培过程中培养物的玻璃化及其防治方法 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,苗体趋于透明,其茎、叶表面无蜡质,这种现象通常称为玻璃化。玻璃化为组培苗的生理失调症,它的出现会使组培苗生长缓慢、繁殖系数有所下降,玻璃化的嫩茎不宜诱导生根。 1 导致玻璃化的主要因素: ① 材料差异,在不同的种类、品种间,组培苗的玻璃化程度有所差异。

植物组织培养的一些注意事项

植物组织培养的一些注意事项 一、常用培养基主要特性 1、高盐成分培养基包括MS、LS、BL、BM、ER 等培养基。其中MS 培养基应用最广泛,其钾盐、铵盐及硝酸盐含量均较高, 微量元素种类齐全, 其养分数量及比例均比较合适, 广泛用于植物的器官、花药、细胞及原生质体的培养。LS、BM、ER 培养基由MS 培养基演变而来。 2 、硝酸钾含量较高的培养基包括B5 、N6 、LH、GS 等培养基。 ①B5 培养基B5 培养基除含有较高的钾盐外, 还含有较低的铵态氮和较高的盐 酸硫胺素, 较适合南洋杉、葡萄及豆科与十字花科植物等的培养。 ②N6 培养基N6 培养基( 朱至清等1975 ) 系我国学者创造, 获国家发明二等奖, 适用于单子叶植物花药培养, 柑橘花药培养也适合, 在楸树、针叶树等的组织培养中使用效果也好。 ③SH 培养基是矿盐浓度较高的一种培养基, 其中铵与磷酸是由磷酸二氢铵 ( NH4 H2 PO4 ) 提供的, 这种培养基适合于某些单子叶及双子叶植物的培养。 3 、中等无机盐含量的培养基 ①H 培养基本培养基大量元素约为MS 培养基的一半, 仅磷酸二氢钾及氯化钙稍低, 微量元素种类减少, 而含量较MS 为高, 维生素种类比MS 多。适于花药培养。 ②尼奇培养基(Niotsch 1969 ) 此培养基与H 培养基成分基本相同, 仅生物素比 H 培养基高10 倍。也适合于花药培养。 ③米勒培养基(Miller 1963 ) 此培养基和Blaydes(1966) 培养基二者成分完全相同。适合大豆愈伤组织培养和花药等培养用。 4 、低无机盐培养基大多情况下用于生根培养基。有以下几种: ①改良怀特培养基(White 1963 ) ②WS 培养基(Wolter & Skoog 1966) ③克诺普液( Knop 1965 ) 花卉培养上用得多。 ④贝尔什劳特液(Berthelot 1934) ⑤HB 培养基( Holley & Baker 1963) 此培养基在花卉脱毒培养和木本植物的茎尖培养中效果良好。其成分是大量元素比1/ 2 克诺普( Knop ) 液稍多, 微量元

最新植物组织培养知识点归纳

第一章 1、植物组织培养:是指在离体条件下,利用人工培养基对植物的器官、组织、细胞、原 生质体等进行培养,使其长成完整植株 2、外植体:在植物组织培养中,由活体(in vivo)植物上提取下来的、接种在培养基上的 无菌细胞、组织、器官等均称为外植体。 3、愈伤组织:指在人工培养基上由外植体长出来的一团无序生长的薄壁细胞。 4、应用 一、农业上的应用 1. 种苗快速繁殖(rapid propagation) 2.无病毒苗(virus free)的培养 3.在育种上的应用(breeding) (1)倍性育种,缩短育种年限,杂种优势明显; (2)克服远缘杂交的不亲合性和不孕性(胚培养); (3)保存种质 (4)创造变异 二、在遗传学、分子生物学、细胞生物学、组织学、胚胎学、基因工程、生物工程等方面的应用。用于基因工程技术创造植物新种质。用于植物生长发育理论研究,包括生理学、病理学、胚胎学和细胞与分子生物学等。 三、利用组织培养材料作为植物生物反应器 第二章 1、细胞全能性(Totipotency):指任何具有完整的细胞核的植物细胞都拥有形成一个完整植 株所必须的全部遗传信息和发育成完整植株的能力。 2、细胞分化(cell differentiation):指导致细胞形成不同结构,引起功能或潜在的发育方式 改变的过程。 3、脱分化(Dedifferentiation):指离体条件下生长的细胞、组织或器官逐渐失去原来的结构 和功能而恢复分生状态,形成无组织结构细胞团或愈伤组织 的过程。 4、再分化(Redifferentiation):指脱分化的细胞重新恢复分化能力,形成具有特定结构和功 能的细胞、组织、器官甚至植株的过程。 5、植物组织培养中常遇到的问题以及解决措施 一、污染及防治: 1、真菌污染后,如果已形成孢子,则必须经高压灭菌后扔掉。但若是细菌污染,只 要及时发现,将材料上部未感菌的部分剪下转接,材料仍可使用。 2、用抗生素等杀菌药剂的处理,会影响植物材料正常生长。 二、褐变及防止 (1)选择合适的外植体

浅析植物组织培养过程中的污染问题及解决办法

浅析植物组织培养过程中的污染问题及解 决办法 植物组织培养指通过无菌无菌操作把植物体的外植体接种于人工配制的培养基,在人工控制的环境条件下去进行离体培养的一套技术和方法。植物组织培养过程中的温度、湿度、营养及培养基的PH等正是微生物生长的最佳条件,因此与褐化、玻璃化相比,污染更易发生,给科研及生产均带来很大危害,分析和防控污染在组织培养中是不容忽视的。 一、污染种类 从污染产生的病原来看,主要包括真菌和细菌。 细菌污染的特点为在培养基表面或材料表面出现黏液庄物体、菌落或者是浑浊的水迹状,有时甚至出现泡沫发酵状,一般在接种1-2天即能发现,主要为大肠杆菌、链球菌、芽孢杆菌,主要是由于使用未消毒好的工具及操作者呼吸排出的细菌引起或操作者的手接触材料或器皿边缘所致。 真菌污染的特点是菌斑呈绒毛状、絮状,界限不明显,伴有不同颜色的孢子,一般在接种3-10天后才能发现,主要为霉菌污染,一般是由空气污染和瓶口边缘以及取放封口杨起的灰尘和真菌孢子落入器皿中造成的。 二、污染来源及防控措施 一般来说,植物组织培养中污染来源主要有三类:外植体带菌,接种污染,培养过程污染 外植体为组织培养的材料,外植体表面和内部常携带一些微生物,是植物组织培养过程的主要污染源,为了减少外植体导致的污染,应选取合适的材料,尽可能选择带菌少以及不携带内生菌的外植体。○1、选取胚和无病害的茎尖等,减少携带内生菌的几率。○2、不同

季节,外植体带菌情况不同,选择合适季节采集外植体。○3、将有土栽培改为无土栽培,减少植物携带外生菌的几率。○4、将室外的植株移到清洁的室内栽培,生长一段时间后,再取外植体。○5、利用种子在无菌条件下培育成无菌苗,然后再将无菌苗的胚轴、培根、子叶等作为外植体。○6、采用合适消毒方法,对于大多数外植体只需表面消毒即可,但由于某些外植体有内生菌,为达到较好的灭菌效果,还需进行其他处理。 接种时,由于镊子带菌或接种室及操作人员的未消毒干净也易引起污染。每次接种前,用紫外灯照射接种室、缓冲间、超净工作台20min,关闭紫外灯后,应提前打开超净工作台风机15min再进行接种,另外应定期检查超净工作台滤布,操作人员应时常注意个人卫生,勤梳洗,勤剪指甲,接种时先用肥皂洗手,并用新洁尔灭溶液浸泡5min,接种过程中,操作人员应及时用75%酒精擦拭双手和超净工作台面。接种器械应及时在酒精灯火焰上进行灼烧灭菌,接种过程中应尽量少说话、咳嗽,超净工作台面上应保持气流畅通,使操作区空气不断净化。当打开培养基瓶接种时,培养瓶应拿成斜角,以避免灰尘进入瓶中。 培养室是培养物生长的室内环境。若培养室门窗封闭不严,易给苍蝇、飞蛾等的进入创造条件,有利于杂菌传播,同时室内尘埃多,若不经常清洁消毒,将会使细菌增多,因此要对培养室进行定期熏蒸(甲醛:高锰酸钾=2:1),同时应用甲醛溶液喷洗墙面,每周用75%的乙醇溶液作喷雾处理,用0.5%的新洁尔灭溶液擦洗培养架和地板,另外要及时处理培养室中的污染菌和污染苗。 三、结束语 组织培养中污染的发生时极其普遍的,严重影响组培苗的工厂化进程,给科研也带来极大损失。因此对组培中污染原因及防控的研究都是极其重要的。

植物组织培养的培养基配制

植物组织培养的培养基配制、分装与灭菌 一、实验目的 1.配制培养基母液是植物组织培养的基本技术。掌握植物组织培养基母液的配制方法和分装原则与方法。 2.掌握大量元素母液、微量元素母液、铁盐、有机物质、植物激素的配制和灭菌方法。 二、仪器设备及试剂 电磁炉天平(0.0001 g) 高压灭菌锅、量筒: 10ml、20ml、100ml、500 ml烧杯: 1000ml、500 ml、250 ml 、移液管: 1ml、2ml、5 ml 吸管若干、记号笔、三角瓶或试管、试管架锡铂纸、玻璃棒配制好的各种母液,如大量元素母液、微量元素母液、铁盐、有机物、生长调节剂等,个别生长调节剂要随配随用。蒸馏水、pH试纸蔗糖、琼脂等 1 molL NaOH溶液、1 mol/L HC1溶液。 三、方法和步骤 1.量取所配培养基总体积的2/3体积的蒸馏水,如要配1升培养基,先量取约700 m1体积的水。 2.根据培养基配方,用量筒量取所需要的各种元素的母液。 物质加入体积或重量大量元素母液(10x)100ml 、微量元素母液( 100)1 ml有机物质母液(200x)5ml 、铁盐母液(200x)5 ml、肌醇(200x)5 ml、蔗糖30g、琼脂7g

吸取母液时,注意应先将几种母液按顺序排好,不要弄错以免使培养基中药品成分发生改变。在培养不同的外植体时,应加入不同的激素,如培养康乃馨侧芽或茎段时加入1ml的1mg/ml 的6 BA;而胡萝卜愈伤组织培养中应加入2ml的1mg/ml 的24-D。加入一种母液后应先搅拌均匀,避免因不均而使局部浓度过高而引起沉淀,琼脂可在加入蔗糖调节完pH值后再加入,此时应注意搅拌,以免琼脂或蔗糖沉淀于烧杯底而炭化。 3.调节培养基的pH值,用pH计或pH试纸测定 培养基的pH按照培养材料的要求分别用1moILNaOH溶液、1molL HC1溶液来调节所配制培养基的pH值,- -般培养基的pH值约为5.8,培养的材料不同,对培养基的pH值要求也不同 4.分装 加热至沸腾片刻,以使琼脂充分溶解,检查时可注意烧杯内溶液是否透明。将配制并加热好的培养基分别装在事先洗净的三角瓶,用封口膜封口,注明标签,然后和用牛皮纸或报纸包好的培养皿及用三角瓶装好的蒸馏水一道进行高压灭菌。 5.培养基的灭菌 一般用医用高压锅来灭菌(方法略),本实验采用全自动高压灭菌锅。 5.培养基的保存 毒过的培养基通常放在接种室或培养室中保存,一般应在消毒后的两周内用完,最好不要超过一个月。 四、注意事项

植物快繁技术

植物快繁技术/植物克隆技术/植物傻瓜克隆技术/植物非试管高效快 繁技术 减小字体增大字体作者:本站来源:本站整理发布时间: 2008-1-1 18:33:32 植物快繁技术简介 所谓植物非试管高效快繁技术也就是植物克隆技术,也有人称之为植物非试管快繁技术、植物快繁技术、植物全光照喷雾育苗技术、全光雾插技术、微材料或微组织扦插育苗技术,喷雾育苗技术、喷雾扦插育苗技术、傻瓜克隆。无论叫做植物快繁还是植物克隆其原理和方法是一样的。 植物克隆技术(植物快繁技术)的关键是喷雾,十几年前就有权威单位推广全光照喷雾育苗技术,实际上也就是后来有人称之为植物非试管高效快繁技术,而现今更多被称为植物克隆、傻瓜克隆等时髦词汇。过去开发的喷雾全套设备是机械式,成本高达数万元,且容易锈蚀和损坏,一段时间后就没人再使用,而自从引进以色列微喷(头)技术后,微喷雾问题顺利以低成本形式解决,于是植物克隆技术(植物快繁技术)得以在全国迅速推广普及。 植物快繁技术(植物克隆技术)的推广的另一障碍就是自动控制仪的问题,进口的温湿控制设备好用但价格高,所谓的农业智能化计算机系统除了价格更高之外还总是不能成熟,使用起来问题百出,经常造成育苗的失败,笔者使用两年后才不得已开发了国产育苗仪,其低廉

的价格和丰富实用的功能很快被全国同行赏识。 植物克隆技术(植物非试管高效快繁技术)现在的投入只需2000余元,大力推广植物克隆技术、植物快繁技术利国利民。 植物非试管高效快繁技术的起源、应用和进展 植物傻瓜克隆技术是20年前从国外引进,又经过我国众多农业专家花费二十余年时间,逐步完善并成熟运用于规模生产一个系统配套,用于多种经济植物大规模无性快繁产业化生产的实用技术,又称非试管快繁技术、喷雾快繁技术等。此技术是一项崭新经济植物苗木快繁技术体系,它将植物组织培养快繁苗从试管培养基中解放到田间大地,是一场无性繁殖快速育苗的革命!是现代农业生物技术研究的一大创举! 该技术育苗生产成本低,适用于国内外苗木交易市场和经济植物种苗繁殖工程。绿色快繁产业是一个永久性高效益产业,它可以带动制药产业、林纸产业、林草产业、园林绿化等其它产业,进而促进农业产业化、林业产业化、制药产业化和农业现代化的快速发展。还有利于生态城市、园林城市、森林公园、自然保护区的建设、生态环境改善、城市生态系统的改变、无性系造林、天然林保护工程、城市绿化工程以及与人们生活息息相关的如粮食作物、花卉、蔬菜、无公害蔬菜、野生蔬菜、濒危野生植物、果树、山野菜、药用植物、珍稀植物等高效经济植物以及新经济资源的开发利用。 植物快繁技术是古今中外人们十分关注的问题。从传统的扦插繁

植物组培培养基及其配制

植物组培培养基及其配制 培养基好比土壤,是组织培养中离体材料赖以生存和发展的基地。因此,在组织培养基的各个环节中,应着重掌握培养基,了解它的组成和配制方法。 一、组成培养基的五类成分 目前,大多数培养基的成分是由无机营养物、碳源、维生素、生长调节物质和有机附加物等五类物质组成的。 1.无机营养物 无机营养物主要由大量元素和微量元素两部分组成,大量元素中,氮源通常有硝态氮或铵态氮,但在培养基中用硝态氮的较多,也有将硝态氮和铵态氮混合使用的。磷和硫则常用磷酸盐和硫酸盐来提供。钾是培养基中主要的阳离子,在近代的培养基中,其数量有逐渐提高的趋势。而钙、钠、镁的需要则较少。培养基所需的钠和氯化物,由钙盐、磷酸盐或微量营养物提供。微量元素包括碘、锰、锌、钼、铜、钴和铁。培养基中的铁离子,大多以螯合铁的形式存在,即FeSO4与Na2—EDTA(螯合剂)的混合。

2.碳源 培养的植物组织或细胞,它们的光合作用较弱。因此,需要在培养基中附加一些碳水化合物以供需要。培养基中的碳水化合物通常是蔗糖。蔗糖除作为培养基内的碳源和能源外,对维持培养基的渗透压也起重要作用。 3.维生素 在培养基中加入维生素,常有利于外植体的发育。培养基中的维生素属于B族维生素,其中效果最佳的有维生素B1、维生素B6、生物素、泛酸钙和肌醇等。 4.有机附加物 包括人工合成或天然的有机附加物。最常用的有酪朊水解物、酵母提取物、椰子汁及各种氨基酸等。另外,琼脂也是最常用的有机附加物,它主要是作为培养基的支持物,使培养基呈固体状态,以利于各种外植体的培养。 5.生长调节物质 常用的生长调节物质大致包括以下三类: (1)植物生长素类。如吲哚乙酸(IAA)、萘乙酸(NAA)、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)。 (2)细胞分裂素。如玉米素(Zt)、6-苄基嘌呤(6-BA或BAP)和激动素(Kt)。

植物组织培养基配制

培养基的配制 植物组织培养中常用的一种培养基是MS培养基。MS培养基的配制包括以下步骤。 培养基母液的配制和保存MS培养基含有近30种营养成分,为了避免每次配制培养基都要对这几十种成分进行称量,可将培养基中的各种成分,按原量的20倍或200倍分别称量,配成浓缩液,这种浓缩液叫做培养基母液。这样每次使用时,取其总量的1/20(50 mL)或1/200(5 mL),加水稀释,制成培养液。现将制备培养基母液所需的各类物质的量列出,供配制时使用。 大量元素(母液Ⅰ) mg/L NH4NO3 33 000 KNO3 38 000 CaCl2·2H2O 8 800 MgSO4·7H2O 7 400 KH2PO4 3 400 微量元素(母液Ⅱ) KI 166 H3BO3 1 240 MnSO4·4H2O 4 460 ZnSO4·7H2O 1 720 Na2MoO4·2H2O 50 CuSO4·5H2O 5 CoCl2·6H2O 5 铁盐(母液Ⅲ) FeSO4·7H2O 5 560 Na2-EDTA·2H2O 7 460 有机成分(母液Ⅳ) ⅣA 肌醇20 000

ⅣB 烟酸100 盐酸吡哆醇(维生素B6) 100 盐酸硫胺素(维生素B1) 100 甘氨酸400 以上各种营养成分的用量,除了母液Ⅰ为20倍浓缩液外,其余的均为200倍浓缩液。 上述几种母液都要单独配成1 L的贮备液。其中,母液Ⅰ、母液Ⅱ及母液Ⅳ的配制方法是:每种母液中的几种成分称量完毕后,分别用少量的蒸馏水彻底溶解,然后再将它们混溶,最后定容到1 L。 母液Ⅲ的配制方法是:将称好的FeSO4·7H2O和Na2-EDTA·2H2O 分别放到450 mL蒸馏水中,边加热边不断搅拌使它们溶解,然后将两种溶液混合,并将pH调至5.5,最后定容到1 L,保存在棕色玻璃瓶中。 各种母液配完后,分别用玻璃瓶贮存,并且贴上标签,注明母液号、配制倍数、日期等,保存在冰箱的冷藏室中。 MS培养基中还需要加入2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、萘乙酸(NAA)、6 苄基嘌呤(6BA)等植物生长调节物质,并且分别配成母液(0.1 mg/mL)。其配制方法是:分别称取这3种物质各10 mg,将2,4-D和NAA用少量(1 mL)无水乙醇预溶,将6BA用少量(1 mL)的物质的量浓度为0.1 mol/L的NaOH溶液溶解,溶解过程需要水浴加热,最后分别定容至100 mL,即得质量浓度为0.1 mg/mL的母液。 配制培养液用量筒或移液管从各种母液中分别取出所需的用量:母液Ⅰ为50 mL,母液Ⅱ、Ⅲ、ⅣA和ⅣB各5 mL。再取2,4-D 5 mL、NAA 1 mL,与各种母液一起放入烧杯中。 配制培养液时应注意:①在使用提前配制的母液时,应在量取各种母液之前,轻轻摇动盛放母液的瓶子,如果发现瓶中有沉淀、悬浮物或被微生物污染,应立即淘汰这种母液,重新进行配制;②用量筒或移液管量取培养基母液之前,必须用所量取的母液将量筒或移液管润洗2次;③量取母液时,最好将各种母液按将要量取的顺序写在纸上,量取1种,划掉1种,以免出错。 溶化琼脂用粗天平分别称取琼脂9 g、蒸糖30 g,放入1 000 mL 的搪瓷量杯中,再加入蒸馏水750 mL,用电炉加热,边加热边用玻

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。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

植物组织培养常见问题及对策

植物组织培养常见问题及对策 摘要:本文从植物组织培养中常见的问题污染、玻璃化、褐化、生根难、炼苗难等问题进行阐述,并提出相应的解决办法,为以后的组培奠定基础。 关键词:组织培养;问题;对策 Plant tissue culture common problems and countermeasures Abstract: this article from the plant tissue culture of common problem pollution vitrification Browning tried hard to take root seedlings paper describes problems, and puts forward the corresponding solutions for the future of tissue, lay the foundation Keywords: tissue culture; Problem; countermeasures 引言 植物组织培养技术,作为现代生物技术的一个重要手段,已在工厂化育苗、种苗脱毒复壮、遗传育种、种质资源的保存与交换等领域得到了广泛应用。在近几年开展植物组培快繁技术研究和生产过程中,发现有几个问题较常见,有时会严重影响工作效率和进展,降低组培快繁的经济效益。现将这些问题及解决对策总结如下。 1污染 组织培养是在无菌条件下进行的,在培养过程中若有微生物污染,组培将无法进行。对于工厂化育苗来说,污染往往是影响生产任务按时完成的主要原因。1.1产生污染的因素 1.1.1外植体 通常多年生的木本材料比1—2年生的草本材料带菌多;老的材料比嫩的带菌多;田间生长的材料比温室的带菌多;带泥土的材料比清洁的带菌多。18中以雨季的材料带菌多,1 d中以中午阳光最强时的材料带菌少。 1.1.2培养基 高压蒸汽灭菌的温度、压力、时间和正确使用情况,以及过滤灭菌中过滤膜孔径、过滤灭菌器械的灭菌处理、过滤灭菌操作等均影响培养基的灭菌效果。1.1.3操作环节

植物组织培养基及其配制

植物组织培养基及其配制 培养基好比土壤,是组织培养中离体材料赖以生存和发展的基地。因此,在组织培养基的各个环节中,应着重掌握培养基,了解它的组成和配制方法。 一、组成培养基的五类成分 目前,大多数培养基的成分是由无机营养物、碳源、维生素、生长调节物质和有机附加物等五类物质组成的。 1.无机营养物 无机营养物主要由大量元素和微量元素两部分组成,大量元素中,氮源通常有硝态氮或铵态氮,但在培养基中用硝态氮的较多,也有将硝态氮和铵态氮混合使用的。磷和硫则常用磷酸盐和硫酸盐来提供。钾是培养基中主要的阳离子,在近代的培养基中,其数量有逐渐提高的趋势。而钙、钠、镁的需要则较少。培养基所需的钠和氯化物,由钙盐、磷酸盐或微量营养物提供。微量元素包括碘、锰、锌、钼、铜、钴和铁。培养基中的铁离子,大多以螯合铁的形式存在,即FeSO4与Na2—EDTA(螯合剂)的混合。 2.碳源 培养的植物组织或细胞,它们的光合作用较弱。因此,需要在培养基中附加一些碳水化合物以供需要。培养基中的碳水化合物通常是蔗糖。蔗糖除作为培养基内的碳源和能源外,对维持培养基的渗透压也起重要作用。 3.维生素 在培养基中加入维生素,常有利于外植体的发育。培养基中的维生素属于B族维生素,其中效果最佳的有维生素B1、维生素B6、生物素、泛酸钙和肌醇等。 4.有机附加物 包括人工合成或天然的有机附加物。最常用的有酪朊水解物、酵母提取物、椰子汁及各种氨基酸等。另外,琼脂也是最常用的有机附加物,它主要是作为培养基的支持物,使培养基呈固体状态,以利于各种外植体的培养。 5.生长调节物质 常用的生长调节物质大致包括以下三类: (1)植物生长素类。如吲哚乙酸(IAA)、萘乙酸(NAA)、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)。 (2)细胞分裂素。如玉米素(Zt)、6-苄基嘌呤(6-BA或BAP)和激动素(Kt)。 (3)赤霉素。组织培养中使用的赤霉素只有一种,即赤霉酸(GA3)。 二、常用培养基配方及其特点 1.常用培养基配方 组织培养是否成功,在很大程度上取决于对培养基的选择。不同培养基有不同特点,适合于不同的植物种类和接种材料。开展组织培养活动时,应对各种培养基进行了解和分析,以便能从中选择使用。下面介绍组织培养几种常用培养基的配方见表9-1。 培养基中的激素种类和数量,随着不同培养阶段和不同材料而有变化,因此各配方中均不列入。 2.几种常用培养基的特点 (1) MS培养基。 MS培养基是目前普遍使用的培养基。它有较高的无机盐浓度,对保证组织生长所需的矿质营养和加速愈伤组织的生长十分有利。由于配方中的离子浓度高,在配制、贮存、消毒等过程中,即使有些成分略有出入,也不致影响离子间的平衡。MS固体培养基可用来诱导愈伤组织,或用于胚、茎段、茎尖及花药培养,它的液体培养基用于细胞悬浮培养时能获得明显成功。这种培养基中的无机养分的数量和比例比较合适,足以满足植物细胞在营养上和生理上的需要。因此,一般情况下,无须再添加氨基酸、酪蛋白水解物、

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