浅谈植物组织培养的发展与应用3篇浅谈植物组织培养的发展与应用 浅谈植物组织培养的发展与应用 学术论文ChinaF'rstAgriculturalBio-technok)gyDo蚝I|corrbmSym下面是小编为大家整理的浅谈植物组织培养的发展与应用3篇,供大家参考。
应用于农业领域的生物技术称为农业生物技术, 他主要包括基因工程育种、 植物组织培养、 微生物农药和微生物肥料的发酵生产、 农产品加工等技术。
其中, 植物组织培养技术是近几十年来发展非常迅速的一个分支, 对现代农业生产产生了深刻影响。
因此, 植物培养技术的研究和产业化, 受到世界各国的普遍重视。
植物组织培养是指在无菌条件下培养植物器官、 组织或细胞( 统称为外植体)的技术, 广泛应用于植物的快速繁殖、 植物品种改良、 基因工程育种、 种质资源保存、 次生代谢产物生产等方面。
由于植物组织培养技术简便、 设备不复杂, 与其他农业生物技术相比投资少、 见效快, 颇受企业家的青睐, 是农业生物技术产业化发展最快的领域之一。
在农业生产中的作用也越来越重要。
本文就该技术的现状及发展趋势做一讨论。一、 植物快繁技术植物快繁是利用体外培养方式快速繁殖植物的技术, 主要应用于用其他方式不能繁殖, 或繁殖效率低的植物的繁殖。
有时为了保持某一植物品种的基因型的稳定, 避免在有性繁殖过程中发生变异, 也采用植物快繁技术。
快繁中利用的植物材料主要是茎尖、 茎切段、 叶片、 胚等。
植物组织培养快繁所需要的基本条件是无菌室、 超净工作台、 培养室和温室。
快繁可周年进行, 技术容易掌握, 繁殖率高。
例如1个茎尖经过一年培养可产生几万至几百万个再生植株。
该项技术已大规模应用于番茄、 香蕉、 草莓等植物的快速繁殖。
但是植物组培快繁不论在技术上, 还是在产业化方面都存在一定的问题。
首先, 快繁技术的进一步推广应用还存在着技术障碍。
不同种类的植物通过组织培养再生植株难易程度差异很大, 尽管许多植物都有组培成功的报道, 但由于繁殖率低等问题, 真正应用于大规模生产的并不多。
总的来讲, 木本植物的组织培养难于草本植物, 单子叶植物难于双子叶植物。
对于一些木本植物而言, 突出的问题是被培养材料的生根问题。
例如, 沙棘在组培时就很难生根。
而且植物组织培养技术的系统性不强, 这方面鲜有研究, 阻碍了组织培养快繁技术推广和应用。
因此, 需要针对不同类型的植物展开大规模的基础理论和应用基础研究, 从植物细胞学、发育学、 生理学角度探索外植体发育的调控机制, 建立适合不同类型植物组织培养快繁技术体系,并开发出专用于组织培养的、 效率更高的植物生长激素或调节剂。
其次, 植物组织培养快繁技术成本较高, 也是阻碍其产业化的原因之一。
再生植株不管是在培养室还是在温室中都需要较严格的温度控制、 湿度控制, 较充足的光照和营养条件, 能源消耗较大、 成本较高。
出售价格如果过高, 将影响快繁苗的使用, 出售价格若过低, 快繁公司的利润空间变小。
所以设法降低生产成本, 是植物组织培养技术产业化必须跨越的障碍。
降低成本的途径主要有三个:
一是完善现有的培养技术, 减・13 5・
中国首届农业生物技术发展论坛文集C h in a R rstA g rtcu ltu ra l B io - te c h n o lo g y D e v e lo p m e n tS y m p o siu m少污染和死株, 提高繁殖率; 二是优化培养基配方和优化环境控制, 减少消耗; 三是创立全新的成本低的快繁模式。
突破固有组培快繁模式, 应该是未来组培技术发展的一个重要途径。
印度一家实验室已摸索出一种新的、 低成本的组培快繁技术。
据报道, 这种技术不需人工照光, 只利用太阳光。
具体效果还有待验证。
此外, 在组织培养快繁中发生变异, 使再生苗不整齐也是一个严重的问题。
在组培快繁技术产业化过程中, 一些小型的公司应注意向专业化方向发展, 集中力量搞好~类或几类植物的快繁。
因为不同植物的快繁需要的技术和管理是不同的, 有的差异很大。二、 植物脱毒技术植物脱毒技术往往与植物组培快繁技术结合在一起应用。
植物在发育过程中不可避免的会感染病毒。
对于无性繁殖植物, 随着世代的连续, 病毒会在体内积累, 导致植物生长势减弱, 抗病能力、 抗逆能力降低, 产量和品质下降。
解决此问题的一个重要途径就是脱毒培养。
在植物体内, 病毒主要通过维管束组织进行运输和扩散, 茎尖新生的分生组织, 没有维管束分化, 病毒难于到达, 所以病毒含量很低, 甚至没有。
所以采取茎尖培养可减少再生植株的病毒含量, 连续进行几代培养, 甚至可获得无病毒植株, 使植物得以复壮。
脱毒植株在生产上增加产量、 提高品质的效应是非常明显的, 有非常广阔的应用前景。
然而, 植物脱毒培养也存在一些技术上的问题。
通常, 取茎尖0. 2~o . 5m m 大的分生组织进行脱毒培养, 尽管有高倍数体视显微镜帮助, 操作也不是很容易的; 其次, 把这样小的材料培养成再生植株也不是一件容易的事。
此外, 有些病毒能够侵入顶端分生组织, 对此材料需要用高温处理等方法来杀死病毒, 这更增大了组织脱毒培养的难度。
在脱毒培养过程中, 病毒检测也是一道不可缺少的程序。
常用的方法有敏感植物法、 抗血清法、 P ( R 法。
每种方法都有其局限眭。
例如敏感植物法需要时间较长; P ( 、 R 法花费较多。
随着植物组培脱毒产业化的兴起, 需要大量的病毒检测, 所以开发出应用简便, 用时少, 价格低, 适用于多种病毒检测的技术, 具有重要的意义。植物器官和细胞生物反应器植物的许多次生代谢产物是重要的制药原料和化工原料, 有很高的经济价值, 直接从植物中提取这些物质, 需要破坏大量的植物, 而且生产受季节限制。
利用生物反应器培养植物器官或细胞来生产次生代谢物, 是提高生产效率、 增加产量的重要途径。
许多植物次生代谢物的生物反应器生产技术正在向商品化发展。
用于生物反应器的植物材料可以是细胞、 不定根等。
不定根是许多次生物质合成的重要场所, 但在生物反应器中利用不定根生产次生物质有很大难度。
在生物反应器中影响不定根生长和生产效率的是搅拌速度和供氧数量, 不定根在反应器中往往形成密度很大的团块, 阻碍氧的进入。
不定根生长需要大量的氧, 但又对剪切力非常敏感, 所以搅拌不能过快。
因此如何给不定根提供充足的氧, 是生物反应器生产中的难题之一。
P a u lin e的实验室利用D N A 重组技术, 使与发酵过程有关的酶在体内超表达, 增强不定根的耐低氧能力, 减少对高氧的需求。
同时, 筛选不定根的形态突变体, 以改变其在反应器中的行为, 不形成致密的团块, 有利于氧的吸收。四、 植物微繁技术与品种改良( 一)原生质体培养与基因工程育种基因工程育种是将一种生物中决定某一性状的基因, 转移到另一生物中, 并使其表达的技术。在农业上, 利用基因工程技术已创造出一些具有重大应用价值的品种, 如延熟番茄、 抗虫棉、 抗除・13 6 ・
学术论文C h in aFir班^0rk:
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uH ural‰把cr嗍y b帕10pf悯I sy m p o siIn草剂大豆等。
基因工程育种的最大优势是可跨越物种转移基因, 从而赋予植物原来没有的遗传性状, 并可以大大缩短育种年限。
在基因工程操作过程中, 外源基因通过农杆菌介导, 或通过基因枪, 或通过电刺激等方法导人受体植物细胞。
当外源基因导入受体植物细胞后, 基因工程育种能否成功就取决于我们能否把含有外源基因的细胞培养成再生植株。
目前外源基因的导人技术有了很大的进展, 但是将植物微型材料, 特别是将细胞或原生质体培养成再生植株的技术发展相对较慢, 对于某些物种而言还不可能, 因此阻碍了基因工程育种的发展。
原生质体没有细胞壁, 非常容易导入外源D N A 。
所以, 各种植物的原生质体培养技术将是未来植物培养界重点发展的领域之一。
这个方面的重大突破或技术成熟, 将会大大提高基因工程育种的成功率。( 二)体细胞克隆变异前面所述的植物组培快繁、 脱毒和原生质体培养都属于体细胞克隆。
体细胞克隆的另外一种方式是先将外植体培养成称为愈伤组织的细胞团, 然后再在适当条件下分化成植株。
通过愈伤组织培养再生植株很容易发生变异, 如果在培养过程中人为的增大选择压力, 将有可能获得具有新性状的基因型。
例如用高温、 低温、 高盐或病菌毒素处理愈伤组织, 从中筛选抗高温、 低温、 高盐或抗病的细胞系。
体细胞克隆变异可为分子生物学研究和植物育种提供丰富的原始材料。( 三)单倍体育种取未成熟的花药或花粉粒培养, 很容易获得单倍的胚状体, 然后用秋水仙碱等加倍剂处理胚状体, 使染色体加倍, 形成正常的二倍体。
与一般二倍体的不同是, 这样获得的二倍体的基因型是纯合的。
在自然界, 白花授粉植物是纯系, 而异花授粉植物基因型是杂合的。
要获得异花授粉植物的纯系, 至少需要自交10 代以上。
对于自粉授粉植物, 通过杂交方式导人新的基因后, 利用花药或花粉单倍体培养, 然后加倍, 获得纯系, 将大大缩短育种年限。
同样, 对于异花授粉植物, 利用花药和花粉培养可缩短杂交后代的纯合时问, 加快杂交育种的进度。
然而, 花药和花粉单倍体培养主要在白花授粉植物中获得成功, 对于异花授粉植物还比较困难。
花药和花粉单倍体培养的技术完善和突破, 将会推动杂交育种的发展。( 四)原生质体融合将植物细胞去壁, 就形成原生质体。
在一定条件下原生质体间可发生融合。
原生质体融合是不同基因型植物或不同物种之间大量交流基因的一种重要方式, 在育种上有重要的应用价值。
利用原生质体融合可形成多倍体, 进行多倍体育种; 原生质体融合结合染色体操作技术, 可对融合细胞内染色体进行重组, 创造出具有新遗传性状的品种; 原生质融合也是克服杂交育种的远缘不亲和性的重要途径; 利用原生质体融合技术, 甚至可以创造出兼有两个物种特性的“超级植物” 。
因此, 有理由相信, 原生质体融合技术会受到越来越大的重视。企业的发展最终是核心竞争力的体现, 核心竞争力包括企业的核心技术研发能力、 产品的创制能力和产品市场的开拓能力, 其中核心技术研发能力, 即技术创新能力是基础。
目前我国的农业生物技术企业正面临着外国生物技术企业的挑战, 我们的最大弱点之一, 就是技术创新能力不强。
我国的植物组织培养技术虽然已处于相当高的水平, 但是仍存在很多问题, 这需要企业、 科研院所和大专院校携起手来, 克服困难, 迎接挑战。
植物培养技术需要从现有水平上, 再提高一个台阶, 还需要从基础理论、 应用基础理论和应用开发等方面展开全方位的深人研究, 创造出更多的具有自主知识产权的技术。作者简介:张立军, 男, 4 2岁, 教授, 博士生导师, 现任沈阳农业大学生物科学技术学院院长, 中国植物生理学会理事, 中国农业技术推广协会高新技术专业委员会常委, 主要从事植物抗性生理和植物组织培养研究。
E-mail:glkl@163.com摘 摘
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要:概述了植物组织培养的基本概念。讨论了培养过程中易出现的问题及对策,包括从培养基配制到培养过程几个环节中易出现的污染、玻璃化及褐变等问题。简述了植物组织培养目前在应用研究领域取得的突破,包括作物育种中单倍体、离体胚培养及各种抗性突变体的获得,在生产“人工种子”、次生代谢物和基因转化方面的应用。
关键词:植物组织培养,培养基,外植体,植物抗性育种,次生代谢物 1. 引 言 1830~1929 年 Schwarm 和 Schleiden 创立了细胞学说;1902 年,德国著名植物学家G.Haberlandt 根据细胞学理论,大胆提出了“高等植物的器官和组织可以不断分割,直至单个细胞(即植物体细胞)且在适当的条件下,具有不断分裂和繁殖,并发育成完整植株的潜力”的观点。
1904 年 E.Hanning 培养了萝卜和辣根菜属的胚,发表了胚培养的第一篇论文。1908年 S.Simon 在培养中观察到了白杨嫩茎愈伤组织所发生的根、芽的形成。1922 年 W.Ko 用有机物培养豌豆和玉米根尖获得成功。20 世纪 30 年代初至 50 年代末是植物组织培养的发展时期:如 1934 年荷兰的 F.W.Went 发现了生长素 White 首先建立了人工合成的综合培养基; 1933 年国内学者李继侗等研究了银杏的胚培养,这些都奠定了以后各种植物组织培养的技术基础;1943 年,美国的 White 在烟草愈伤组织中偶尔发现形成一个芽,证实了G.Haberland 的论点。1956 年 Miller 等发现了能够促进细胞分裂和芽形成的物质激动素(Kinetin)。1952 年法国的 G.Morel 等通过对感染病毒的大丽花茎尖培养,以获得脱毒植株1958 年由单细胞经悬浮培养产生大量的胚状体和幼嫩植株获得成功。20 世纪 60~80 年代是生产应用时期:1960 年由兰属茎尖培养实现了去除病毒和快速繁殖两个目的,1 年内可从 1个兰花茎尖繁殖出 400 万株具有相同遗传性状的健康植株。1972 年实现了 2 种烟草的体细胞杂交。70 年代初期,我国掀起了单倍体育种高潮。进入 80 年代许多研究机构明显地转向以无性系快速繁殖为主的生产实际上来。20 世纪 90 年代的“克隆”生物时期:许多报道表明,克隆动物已经不再是幻想,如克隆羊、克隆牛以及动物器官的克隆都已经获得成功。在植物上如许多杂交改良新品种都是由单株植物繁殖,再通过克隆可迅速地形成商品植株;通过茎顶组织的克隆可培养出能抵抗病毒、细菌和真菌感染的大批量优良植株。
2. 植物组织培养的基本概念 植物组织培养是从 20 世纪 30 年代初期发展起来的一项生物技术, 它是指在人工配制的培养基上, 在无菌条件下,将离体的植物器官(如根尖、茎尖、叶、花、未成熟的果实、种子等)、组织(如形成层、花药组织、胚乳、皮层等)、细胞(如体细胞、生殖细胞等)、胚胎(如成熟和未成熟的胚)、原生质体(如脱壁后仍具有生活力的原生质体)培养在人工配制的 - 1 -
http://www.paper.edu.cn 培养基上,给予适宜的培养条件,诱发产生愈伤组织或潜伏芽等,或长成完整的植株的技术,统称为植物组织培养 。由于是在试管内培养,而且培养的是脱离植物母体的培养物,因此也称离体培养和试管培养。
] 1 [植物组织培养具有很大的优越性:第一,试验材料来源单一,无性系遗传特性一致。由于植物组织培养材料是细胞、组织块或器官、小植株等,个体微小,均可来自同一个植物个体,使遗传性状高度一致,培养中获得的各种水平的无性系(即克隆)具有相同的遗传背景,极大地提高了试验精度。第二,低成本、高集约度、高效率。实验微型化、精密,管理集约精细,工作效率高。第三,环境条件可控,实验误差小。第四,生长快、周期短,可重复性强。第五,可连续运行、周年试验生产。
3 .植物组织培养过程中易出现的问题及解决方法
在组织培养过程中,常会遇到一些问题使试验无法进行下去,甚至导致整个试验的失败,给科研和生产造成损失。如培养过程中的污染、褐变和玻璃化是组织培养中公认的三大难题。
3.1 培养基配制中易出现的问题及解决方法 3.1.1
配制大量元素母液时,母液中残留不溶物大量元素
母液配制时,某些无机成分如 、
、 和 等在一起可能发生化学反应,产生沉淀物 ,为避免此现象发生,母液配制时要用纯度高的重蒸馏水溶解,药品采用等级较高的分析纯,各种化学药品必须先以少量重蒸馏水使其充分溶解后才能混合,混合时应注意先后顺序,特别应将 、 与 、 等离子错开混合速度宜慢,边搅拌边混合。
+ 2Ca− 24SO+ 2Mg− 42 POH] 2 [+ 2Ca+ 2Mg− 24SO− 42 POH3.1.2
刚配制的铁盐母液冷藏中出现结晶
4FeSO 和 混合后以螯合铁形式存在,在配制铁盐时,如果加热搅拌时间过短,会造成 和 螯合不彻底,此时若将其冷藏, 会结晶析出,为避免此现象发生,配制铁盐母液时 和 应分别加热溶解后混合,并置于加热搅拌器上不断搅拌至溶液呈金黄色(约加热 20~30EDTA Na 24FeSO EDTA Na 24FeSO4FeSO EDTA Na 2min ),调 PH 值至 5.5,室温放置冷却后,再冷藏。
3.1.3
维生素母液冷藏中易受菌类污染
由于维生素母液营养丰富,贮藏时极易染菌。被菌类污染的维生素母液,有效浓度降低,并且易给后期培养造成伤害,不宜再用。避免此现象发生的方法是:配制母液时用无菌重蒸馏水溶解维生素,并贮存在棕色无菌瓶中,或缩短贮藏时间。
3.1.4
培养基灭菌前凝固,灭菌后不凝固现象
培养基中的部分成分在高温灭菌时发生化学变化,致使培养基 值降低,从而使琼脂凝固力下降,发生培养基灭菌前凝固,灭菌后不凝固现象 。避免此现象发生的方法是:调整培养基 值,一般不低于 5、6,若需酸性较强培养基,可适当增加琼脂用量。
pH] 3 [pH3.2 植物组织培养中的污染问题及解决方法
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http://www.paper.edu.cn 在培养过程中污染是经常发生的,造成污染的原因很多,如工作环境及仪器的因素、培养基及器皿灭菌不彻底、外植体带菌、操作时不遵守操作规程等,但造成污染的病原主要分为细菌和真菌两大。真菌性污染主要指霉菌引起的污染。真菌性污染,一般多由接种室内的空气不清洁,超净工作台的过滤装置失效,操作不慎等原因引起。此类污染可通过完善操作培养环境,严格操作程序来克服。细菌性污染的主要症状是培养材料附近出现粘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。细菌性污染除外植体带菌或培养基灭菌不彻底外,主要是操作人员的不慎造成。除要求操作人员严格按照无菌操作顺序操作外,对外植体带菌引起的污染,情况则比较复杂,与外植体的种类、取材季节、部位、预处理方法及消毒方法等密切相关。为达到最佳消毒效果,对于材料内部带菌的组织,有时还需在培养基中加入适量抗生素。下面就不同的污染问题及解决方法进行详细介绍。
3.2.1
组织培养室或无菌操作室
在进行组织培养之前,首先要建立实验室。实验室包括准备室、无菌操作室(接种室)和培养室。植物组织培养是一种要求做到无菌操作和无菌培养的技术(这种技术有 2 个主要目的:一是防止实验室的培养物被外来微生物,如皮肤、衣服或周围环境中的微生物污染;二是防止实验工作者被微生物感染 )。组织培养室或无菌操作室的污染源主要是空气中的细菌和真菌孢子,若培养室内不清洁就会引起细菌和霉菌污染。因此在接种室每次接种前必须进行彻底地消毒,常用的方法是先用 70%酒精在室内喷雾使空气中的细菌和真菌孢子沉降,在接种前后要用 70%的酒精或者 1:50 的新洁尔灭湿性消毒溶液擦洗超净工作台,每次接种前还要用紫外线灯照射 20~60] 4 [min ,以净化空气,工作人员不能在停止照射后即刻进入室内,以免紫外线辐射对人体的影响。接种前应再次进行超净台台面消毒,可用新洁尔灭湿性消毒溶液擦抹和 70%酒精消毒,保证超净工作台处于严格的无菌状态。在接种后要及时打扫卫生(清洁工具如扫帚、拖把必须消毒),用 2%的新洁尔灭溶液擦洗地面、墙壁和门窗。组织培养室要经常用 70%酒精喷雾和 2%的新洁尔灭溶液擦洗地面和门窗。有些真菌适应性很强,上述措施不一定奏效,因此,对组织培养室或接种室一般用高锰酸钾和甲醛每周熏蒸1 次,甲醛用量 4~63m ml ,高锰酸钾 3~63m g 。
3.2.2
接种前培养基出现大量污染现象
若菌类只存在于培养基表面,且主要是真菌时,可能是因培养瓶密封不严或放置培养基的环境不洁净,菌类种群密度过大所致。若菌类存在于培养基内部,则可能是由使用污染的贮藏母液引起。另外培养瓶不洁净,灭菌不彻底也是导致接种前培养基污染的原因。避免此现象发生的方法是:保持环境洁净,杜绝使用污染的母液,严格高压蒸汽灭菌程序,保证灭菌时间。
3.2.3
接种后培养基出现大面积污染、菌落分布不匀
此种情况主要是接种过程中发生的污染所致可能是接种室不洁净、菌类孢子过多、镊子带菌、操作人员手未彻底消毒、操作人员呼吸及超净工作台出现故障等原因引起。避免此现象发生的方法是:保持无菌接种室洁净,并定期用甲醛等熏蒸灭菌;在接种前无菌室用紫外灯灭菌时间不低于 20~30 min ;用 75%酒精喷雾杀菌降尘,超净台开启 15~20 min 后方可使用;镊子等接种工具严格彻底灭菌,且接种时使用 1 次灭菌 1 次;操作过程中经常用 75% - 3 -
http://www.paper.edu.cn 酒精等消毒剂擦洗手部等措施 。
] 5 [3.2.4 接种后外植体周围发生菌类污染
外植体在组织培养中,无菌的外植体是植物组织培养取得成功的最基本前提,特别是在热带、南亚热带,由于常年高温多雨,空气湿度大,在植物茎叶表面容易滋生大量的微生物,一些菌丝体甚至侵入表皮内的薄壁组织,不能被一般的表面消毒方法所清除,材料被带入组织培养过程中易引起内生菌的污染 ,如细菌的污染。因此,必须选择合适的外植体(如成熟的种子、健壮植株等),并进行严格的消毒和无菌操作,以确保组织培养工作的顺利进行。
] 8 6 [ −外植体的选择要以污染少易启动(易培养)为原则。迄今为止,组织培养获得的成功,几乎包括了植物体的各个部位,如茎尖、茎段的皮层及维管组织、髓细胞、表皮,块茎的贮藏薄壁细胞、花瓣、根、叶、子叶、鳞茎、胚珠和花药等。其中植物胚不易被污染且具有幼嫩的分生组织细胞 ,是常用的外植体。另外在用茎尖作外植体时,可在室内或无菌条件下对枝条进行预培养,如将枝条用水冲洗干净后插入无糖的营养液或自来水中,使其抽枝,然后以这种新抽的嫩枝条作为外植体,污染率可下降到 20%~30% 。罗小芳等人 在金丝小枣 Ziziphus jujuba var.inermis 快繁中用休眠芽、室外嫩茎及水培嫩芽为外植体,得出水培嫩芽的污染率为 31%,存活率高达 63.3%,而休眠芽和室外嫩茎的污染率分别为 46.2%,77.1%,成活率 16.25%,17.14%。在无菌条件下对枝条进行暗培养 ,待抽出徒长的黄化枝条时再采取枝条,也可明显减少污染。另外也可用成熟种子在无菌条件下经严格消毒培育成无菌苗 ,然后采用无菌芽苗的胚轴、胚根、子叶等为材料,也可减少污染。同时,应避免阴雨天在户外采取外植体。在晴天采料时,下午采取的外植体要比早晨采的污染少,这主要是因为经过日晒后可杀死部分细菌或真菌 。
] 10 9 [ −] 11 [ ] 12 [] 13 [] 11 [] 13 [当然,外植体的选择在考虑污染控制的同时,还应考虑外植体的分化率问题。例如,在控制污染条件一致的情况下,百合科 Liliaceae 植物鳞茎不同部位的再生能力差别很大,外层鳞片叶比内层的再生能力强,下段比中、上段再生能力强 ;多年生黑麦草的草坪草品种百瑰易灭菌,但分化率极低。因此,组织培养过程中,选择不易污染且易表达全能性的外植体,是成功建立组织培养体系的决定因素之一。
] 13 [外植体灭菌方法有表面灭菌和深灭菌。如以茎尖、茎段和叶片等为较嫩外植体材料时,常用表面灭菌方法,其具体方法:先用自来水冲洗数分钟(对于表面不光滑或长有绒毛结构不易洗净的材料冲洗时间要长,几个小时或过夜),用软毛刷(添加洗洁净或肥皂粉)进行刷洗以去除尘土,用吸湿纸吸干,接着浸泡到灭菌溶液(如 70%的酒精)中,用无菌水冲洗 2~3 次;再用表面消毒剂如 0.1%~0.5%氯化汞或 1%~2%(体积/重量)溴水或 2%~10%次氯酸钠浸泡,一般对较易灭菌的外植体采用 2%~10%次氯酸钠浸泡即可,而对较难灭菌的荚果类采用 0.1%~0.5%氯化汞才能较好灭菌。如 Luan 等在红花刺槐 Robiniapaeudoacacie 茎段组织培养研究中取带 1~2 个小侧芽的小茎段,先用酒精灭菌 30s,然后在 0.1%升汞中灭菌 3~5 mi] 14 [n ,其消毒效果好。一般的灭菌材料在灭菌剂中浸泡时间的长短以及灭菌剂浓度的高低以不同外植体而定,如李慧等 在草莓茎尖组织培养中比较了 5 种不同灭菌方法,分别是] 14 [ - 4 -
http://www.paper.edu.cn 次氯酸钠 10%(含有效氯 0.4%~0.5%)浸泡接种材料 10~15 min ;次氯酸钙(漂白粉)饱和上清液浸泡材料 15~30 min ;过氧化氢 10%~12%浸泡 10~20 min ;新洁尔灭溶液 5%~10%浸泡 10~15 min ;升汞 0.1%浸泡 8~10 min ,结果显示前 4 种灭菌剂对接种材料比较安全,但因灭菌时间较长,常常使接种材料的外层氧化变褐,影响培养效果。虽然升汞有很强的杀菌能力,但浸泡时间稍长会造成接种材料中毒。因此,组织培养中,把握好灭菌时间和灭菌剂浓度很重要。对于种子等难消毒的材料常用深灭菌方法,一般用 20%次氯酸钠溶液浸泡20~30 min ,较难消毒的可用 0.1%升汞消毒 5 min 。对不同植物材料种子的灭菌方法也不相同,在禾本科 Gramineae 种子与豆科 Leguminosar 种子灭菌中,由于禾本科草种种皮较薄且小,...
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