植物离体繁殖(精)
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
04第四章植物组织培养技术(二)
（1）环境要求远离污染源 （2）水电、交通 （3） 工艺流程 （4）节能（5）无菌
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3.商业化生产的配套设施
相应配套设施包括过渡培养室和露地炼苗场。
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4.商业化生产的工艺流程
试管苗商业化生产的工艺流程是以其快繁程 序为基础建立起来的，如最成熟的草莓脱毒苗生产 流程和葡萄试管快繁流程。通过茎尖脱毒建立起来 的草莓商业化试管苗生产，除必须配备的培养和驯 化等条件外，还应增加病毒鉴定室。
导不定芽产生，再以芽繁殖芽的方式进行增殖；兰 科植物、百合等则采用原球茎增殖途径，以保障繁 殖材料的遗传稳定性。
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2.增殖培养基
增殖率是植株快速繁殖特别是商业性繁殖的重要 指标。外植体在每次继代培养中，应能产生最大数量 的有效繁殖体。
基本培养基一般与启动生长培养基相同，而细胞 分裂素和矿物元素的浓度水平则高于启动生长培养基。 一般MS+BA 1~3 mg/ml+NAA0.1~1 mg/ml。
①繁殖速度较快。②遗传性不稳定，已产生变异。③愈伤组织 是遗传转化、细胞培养或原生质体培养的良好材料
• 器官发生型也是许多植物快繁的主要方式。由于不 定芽形成的数量与腋芽数目无关，其增殖率高于丛 生芽发生型。 • 但经过愈伤组织途径或者多次继代培养后，容易导 致细胞分裂不正常，增加变异植株发生频率。如香 蕉继代次数控制在8代之内，再生植株的变异率则 可控制在3%左右。
• 根系结构不完善的试管苗移栽后不易存活。要求根 系结构完整，具根毛，再生根的吸收能力强。 • 叶表皮组织不发达的试管苗也不易移栽存活。移栽 要求打开瓶口驯化2-3天；或在瓶内添加一些生长延 缓剂如PP333、CCC等培育壮苗。
植物离体快速繁殖概要
第五章植物离体快速无性繁殖◆植物离体快繁的意义与作用◆植物离体快繁中的器官发生◆植物离体快繁的基本程序◆植物离体快繁的影响因素◆植物离体快繁常见的问题◆植物无糖组织培养技术简介本章主要内容第一节植物离体快速繁殖的意义与作用植物离体快速繁殖植物离体快速繁殖,又称 ,是指利用植物组织培养技术,将来自优良植株的进行离体培养,在短期内获得大量遗传性一致的完整新植株的技术。
由于这种繁殖方式 ,因此称作离体快速繁殖。
是常规营养繁殖方法的一种扩展和延伸。
优越性• 繁殖速度快,繁殖系数大,周期短;• 繁殖方式多,材料用量少;• 繁殖后代整齐一致,能保持原有品种的优良性状; • 可获得无毒苗;• 可进行周年工厂化生产,不受季节限制;• 经济效益高。
主要适用范围(1加速某些难繁或繁殖速度低的植物,特别是一些珍稀名贵的花卉,需要发展的濒危植物的繁殖。
(2用有性繁殖的方法难以保持品种特性的异花授粉植物。
(3需要去除病毒的植物。
(4原种很少,生产上又急需推广的植物。
第二节植物离体无性繁殖中的器官发生愈伤组织芽外生芽内生胚状体途径• 体细胞胚胎发生是指双倍体或单倍体的体细胞形态发生过程。
这个类似合子胚的结构成为胚状体 (embryoid 或体细胞胚 (somatic embryo。
• 胚状体与合子胚的来源完全不同,但最后也能发育为完整的植株。
胚状体途径原球茎途径• 主要应用于兰科植物的增殖培养。
兰花组培中,可从的培养中直接产生原球茎,既可以继代增殖,也可以分化成小植株。
• 原球茎是一种 ,可以看作成珠粒状缩短的、有胚性细胞组成的类似嫩茎的器官。
兰花的试管内开花兰花试管内开花的意义• 不必经过栽培过程,就可以在试管内筛选优良株系,并且一旦选出,可以直接进行快繁,不必再经过原球茎的诱导过程,使整个育种周期缩短将近一倍的时间,并大大减轻工作量,使育种工作更富有针对性。
• 使兰花的瓶内杂交成为可能。
可以在试管内让子一代开花,并且在试管内进行自交授粉或子一代植株之间相互授粉,并培养出种子。
第十一章植物离体无性繁殖
第十一章植物离体无性繁殖1植物离体无性繁殖的概念和特点植物有两种基本生殖方式：有性生殖和无性生殖。
有性生殖是经过雌、雄性细胞融合而发育成合子胚或种子，并用种子繁殖后代的，如小麦、水稻、玉米等的繁殖。
无性生殖是不经过雌、雄性细胞融合而直接用营养体细胞繁殖后代，如甘蔗、甘薯、土豆等的繁殖。
由于很多的植物是高度杂合的，如大多数果树和观赏植物、甘蔗、甘薯、马铃薯等，因此它们的种子后代不可能与原种完全相同。
只有由无性繁殖产生的植株，在遗传上才能与其亲本植物完全相同，从而可使品种的特性代代相传。
一个品种通过无性繁殖可产生在遗传上等同的多个拷贝，其中由一个个体通过无性繁殖产生的一个群体称为一个无性系（克隆）。
在自然界中，无性繁殖的途径有二种：一是无融合生殖，即不经过减数分裂和受精而形成种子；二是营养繁殖，即由母株的营养体部分再生出新的植株。
无融合生殖是指被子植物未经受精的卵或胚珠内某些细胞直接发育成胚的现象。
它不经过雌、雄性细胞融合而直接由营养体细胞或卵细胞发育成无性胚或无性种子。
包括：（1）孤雌生殖。
卵细胞不经受精直接发育成胚的现象。
孤雌生殖有两种类型：一种是由经过减数分裂的胚囊中的单倍体卵细胞发育成胚，这样的胚长成的植物体为单倍体，不能产生后代。
这种类型在自然界罕见。
另一种是由未经减数分裂的胚囊中的二倍体卵细胞发育成胚。
如蒲公英。
（2）无配子生殖。
由胚囊内卵细胞以外的非生殖性细胞，如助细胞、反足细胞或极核等直接发育成胚的现象。
见于韭、含羞草、鸢尾等植物。
(3)无孢子生殖。
由珠心或珠被细胞直接发育成胚的现象。
见于柑桔属、高粱属等植物。
由于无融合生殖只发生在少数几个物种，因此，人们一直采用营养繁殖的方法对入选品种进行无性繁殖。
有些栽培植物，例如香蕉、葡萄、无花果、矮牵牛和菊花等的某些品种，很少产生或不产生有生活力的种子，所以营养繁殖是惟一的繁殖方法。
作为植物营养繁殖的一个新手段，植物组织培养技术现正日益普及。
植物组织培养 第六章 植物离体快繁
一、植物离体快繁的意义 二、离体快繁的方法 三、离体快繁中存在问题 四、几种植物的离体快繁技术
一、植物离体快繁的意义
1.植物繁殖类型
植物 繁殖
有性 繁殖
无性 繁殖
扦插
嫁接
常规无性繁殖
压条 分株
埋条
非试管快繁
在计算机控制环境条件下 的快繁技术（如扦插）
离体快繁 植物组织培养
一、植物离体快繁的意义
• 强度：光照弱，易产生玻璃化现象。
三、离体快繁中存在问题
• 4）琼脂浓度低：
• 培养基中琼脂浓度低时玻璃化苗比例增加，
水浸状严重，苗向上长。随着琼脂浓度的 增加，玻璃化苗比例减少。 • 但过硬的培养基影响了养分的吸收，试管 苗生长减慢，分蘖亦减少。因此，琼脂的 浓度一定要适当。
三、离体快繁中存在问题
三、离体快繁中存在问题
•2.褐化：外植体接种到培养基中后，外植体 或与培养基接触部位出现变褐色的现象。
•褐化后果：不加以控制，外植体会死亡。 •引起原因：切割后，使液泡中的多酚物质与细胞质 中多酚氧化酶接触发生反应，产生有毒的醌类物质。 •在自然界中，褐化（多酚物质与多酚氧化酶反应） 是主动防御机制，防止病原菌感染的自卫措施。
• 2.茎芽增殖途径：在培养过程中使其产生大 量无根试管苗。
•
侧芽增殖途径
• 途径有：不定芽增殖途径
•
体细胞胚增殖途径
• （增加 P105图8-1）
二、离体快繁的方法
• 2.茎芽增殖途径：在培养过程中使其产生大 量无根试管苗。
•
侧芽增殖途径
• 途径有：不定芽增殖途径
•
体细胞胚增殖途径
• （增加 P105图8-1）
植物离体快繁
植物离体快繁技术
第三节 离体无性繁殖的商业化 生产的范围和应用
园艺植物生物技术课件
五四 三二一 、、 、、、 用濒及雌用用 于危基雄于于 种植因异脱稀 质物工株毒缺 的的程植苗或 试拯植物的急 管救株、快需 保 的三速良 存 快倍繁种 及 速体殖植 交 繁、 物 换 殖单 的
园艺植物生物技术课件
植物离体快繁技术
• 7. 原球茎是兰花的种子发芽过程中特有的一种形 态学结构。 （判断正误）
• 8.玻璃化苗与正常苗相比生长速度下降，甚至最 后死亡（判断正误）
• 9.不定芽可 直接从植物器官、组织发生也可先形 成愈伤组织；然后形成不定芽。 （判断正误）
• 10.利用体细胞胚状体来进行无性系的大量繁殖其 特点是：A繁殖系数高、B成苗快、C结构完整、D 不存在嵌合现象（选择）
园艺植物生物技术课件
植物离体快繁技术
一般, 植物离体培养的温度低于15 ℃或高于35℃， 对分化和生长都不利。大多数植物最适的培养温度 在23-32 ℃之间，一般控制在(25±2) ℃条件下培养， 热带园艺植物培养温度稍高。
园艺植物生物技术课件
植物离体快繁技术
离体培养中环境的湿度主要指培养容器内的湿度， 相对湿度常达100％，但液体培养与固体培养时湿 度可能有变化，固体培养时琼脂的用量与质量对培 养环境的湿度有影响。
园艺植物生物技术课件
植物离体快繁技术
②外植体的生理状态对茎芽的反应能力有明 显的影响 选取相对较为幼嫩、生长能力较强的部位 的材料 生长季节 > 休眠季节 幼嫩部分 > 成熟组织
园艺植物生物技术课件
植物离体快繁技术
根据外植体的特点选择适宜的消毒剂种类、浓 度和消毒时间进行外植体的表面消毒。参考第一章外植
植物组织培养(7)
植物快繁是指利用植物组织培养技术对 外植体进行离体培养，使其短期内获得 遗传性一致的大量再生植株的技术。 也 叫植物离体繁殖或微繁。
植物快繁的特点
1. 繁殖效率高。周年繁殖，生长速度快。 2. 培养条件可控性强。 3. 占用空间小。30m2 可培育数十万株苗木。 4. 管理方便，利于自动化控制。 5. 便于种质保存和交换。
8.2.4 阶段Ⅳ：小植株的移栽驯化
移栽前应进行高光强炼苗，使植株生长粗壮，并打开 瓶口，降低湿度。 移栽：洗去培养基，栽入人工培养基质（如蛭石、珍 珠岩、粗沙、泥炭等按比例混合，保湿透气），几天 后可形成新的功能根系。 驯化管理：覆膜、喷雾，逐渐降低湿度、提高光强， 防止菌类滋生。
Example: acclimatization of roses
axillary branching in a chimeral Dracaena
腋芽
不定芽发生型
概念：外植体脱分化形成愈伤组织，再分化产 生不定芽，或不经愈伤组织直接形成不定芽， 再将芽诱导生根成苗。 特点：增殖率高于丛生芽发生型，但较易变异， 并会导致嵌合性状发生分离。 许多植物快繁的主要方式。
8.2.1 阶段Ⅰ：无菌培养的建立
1. 母株和外植体的选取 2. 无菌培养物的获得 3. 外植体的启动生长
母株和外植体的选取
母株标准：性状稳定、生长健壮、无病 虫害。 外植体：
① 木本、较大草本：带芽茎段、顶芽、腋芽等。 ② 易繁殖、矮小或具短茎的草本：叶片、叶柄、
花茎、花瓣等。
mother plants, drip-irrigated
滴灌母株
young shoots are cut off剪下幼嫩枝条
当植株的其他部位难以消毒时，可以选 用种子，消毒后的种子在无菌条件下播 种到含有水－琼脂培养基上或1/10 MS培 养基上使其发芽。将经消毒的幼苗切成 小片，作为外植体。
植物的离体繁殖与培养技术
便于规模化生 产：离体繁殖 技术可以实现 规模化生产， 提高生产效率。
离体繁殖技术对 植物生长环境的 依赖性较高，需 要严格控制温度、 湿度、光照等环
境因素。
离体繁殖技术 需要大量的营 养物质和生长 调节剂，成本
较高。
离体繁殖技术 需要较高的技 术水平和管理 经验，操作复 杂，不易掌握。
离体繁殖技术 可能对植物的 遗传性和基因 表达产生影响， 导致植物变异 或遗传不稳定。
XX,a click to unlimited possibilities
汇报人：XX
CONTENTS
PART ONE
PART TWO
定义：在人工控 制的条件下，将 植物的离体器官、 组织或细胞培养 成植株的技术。
原理：利用植物现 植物的快速繁殖。
药用植物离体繁殖：利用植物组织培养技术，快速繁殖珍稀、濒危药用植物，提高产 量和质量。
药用植物种质资源保存：通过离体繁殖技术，长期保存珍稀、濒危药用植物种质资 源，为后续研究和开发提供基础。
药用植物次生代谢产物生产：利用离体繁殖技术，调控药用植物生长过程，提高次生 代谢产物的含量，为药物研发提供原料。
实验材料：选择健康的红豆杉 植株
实验方法：采用组织培养技术 进行离体繁殖
实验结果：成功诱导出愈伤组 织，并分化出幼苗
结论：红豆杉离体繁殖技术是 一种有效的繁殖手段，可实现 种质资源的快速繁殖和保存
紫锥菊的离体繁殖：通过建立无菌体系和诱导愈伤组织，实现快速繁殖。 丹参的离体培养：通过优化培养基和培养条件，提高丹参酮产量。 石斛的离体繁殖：利用组织培养技术，实现铁皮石斛等名贵石斛的快速繁殖。 紫草的离体培养：通过建立无菌体系和诱导愈伤组织，实现紫草素的工业化生产。
植物离体繁殖
利用组织培养技术对外植体进行离体培养，短期内获得遗传性 一致的大量再生植株。也叫快繁或微繁（propagation in vitro. Micropropagation)。
和传统方法突出特点： 1、繁殖效率高:增值率高，生长速度快，可周年生产，在一个短
暂的时间，由单一个体开始，能产生出大量的遗传组成相同 的植株。 2、培养条件可控性强：人为提供培养基及小气候，便于对环境 进行控制，省去田间栽培繁杂劳动。 3、便于管理、占地面积小：30m2可存放1万多培养瓶，约10万 多苗木。 4、利于种质资源的保存及交换。
实例：毛白杨的快速繁殖 (Populus tomentosa var.)
用休眠芽茎尖培养。 取当年形成的直径约0.5㎝的枝条，切成1.5～ 2.0㎝带休眠芽茎段，用70%酒精消毒30S， 5%次氯酸钠消毒7～8min，无菌水冲洗，于 超净台上剥取茎尖，将有2～3片幼叶的茎尖 接种到培养基上。
最适培养基为MS基本培养基。 BA 0.5㎎/L+NAA 0.02㎎/L，赖氨酸100㎎ /L，2%蔗糖，PH5.8，温度25～27℃培养。 连续光照，光强1000Lx以上，2～3月后，部 分茎尖分化出嫩枝。
茎尖培养
茎段培养
2、继代芽的增殖 无菌母株再次切割继代培养，芽分化增殖成丛芽， 加快繁殖速度。在快速繁殖过程中，随培养时 间和继代次数增加，芽分化和生长速率降低， 称为驯化现象，与内源激素和恒定培养条件有 关，故可以调节激素配比或变温处理，提高繁 殖速度。
补血草的快速繁殖
茎尖培养分化
3、芽苗生根培养
一、污染： 原因：培养基器具灭菌不彻底， 操作的人为带入，环境不清洁。 控制：
二、遗传稳定性： 基因型：变异频率不同； 继代次数：随着继代次数增加，变异系数增加。 器官发生方式:以茎段、不定芽的方式繁殖不宜变异，而通过
修改第四章植物离体快速繁殖ppt课件
6. 鳞茎型 百合的鳞茎切块接种在不同激素配比的修改的MS培养
基上，鳞片基部近轴面或在边缘直接形成带根的小鳞茎。而 卷母的二、三年生幼嫩鳞片，可不经过愈伤组织直接形成小 瘤状或叶状体，再将其切块及时移入修改的ER培养基上，二、 三个月后诱导出与自然界条件下生长相同的贝母鳞茎。
系数高,首先证明 甘蔗、胡萝卜、
细胞的全能性
石刁柏等
原球茎型 球茎芽型
块茎型 鳞茎型
由茎尖或腋芽产生原 遗传稳定,原球茎可作
球茎
为繁殖系母体
兰花
叶柄表面产生圆球形 遗传稳定,球茎芽可直 球茎芽,一端出根另一 接放入土中种植
端出芽
观赏海棠
叶片叶柄上形成粒状 块茎芽可作为繁殖母体,
芋块,进一步分化出根 不断切割繁殖移栽,成
4. 球茎芽型 不同发育阶段的球茎都是茎或枝条的变态形式。由非
茎尖或侧芽的外植体不经脱分化的愈伤组织，直接从圆球茎 分化出芽和根器官的方式叫球茎芽型。
5. 块茎型 块茎是膨大的地下茎，其表面有芽眼。当花叶芋的
叶片或叶柄接种在培养基上，先形成类似愈伤组织的小硬突 起，并逐渐形成粒状的芋块。随着小芋块的增大，分化出的 芽也越密集并形成许多小苗，在小苗基部与芋块交接处分化 出白色的根，与正常块茎切块繁殖的幼苗相同，即首先形成 有分化能力的块茎（芋块），然后在块茎上分化出小芋块， 再在其上分化出芽和根，最后生长发育成小植株。
（4）利用2,4-D和IAA可延缓多酚合成，减轻褐化的产生， 但外植体在高浓度的2,4-D下培养时间过长，愈伤组织变得 松软、呈水渍状，失去分化能力。 （5）降低培养基中的pH值控制酚氧化酶活性和底物利用率， 因为这种酶在pH=6.5时活性最强。
（6）改变氧化-还原势常用的还原剂有维生素C、柠檬酸、 巯基乙醇、谷胱甘肽、二硫苏糖醇、半胱氨酸等。使用方法 可以在外植体材料消毒前快速浸入其中30秒～60秒，浸泡时 间不可过长，否则外植体褐变会更加严重，因为抗氧化剂对 外植体有一定毒害作用；或用它们浸湿滤纸并在其上进行外 植体的切割。