植物无糖组织培养技术
植物无糖组培技术研究进展
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专 论综述
光率高、耐高温、耐腐蚀等优点。何松林 [ 33] 在培养文 心兰试管苗时, 采用四碳氟乙烯树脂膜为材料制成的 培养容器, 取得了理想的效果。 4展 望
李传业等 [ 14] 设计开发的无糖组培微环境控制系 统, 可根据设定要求将固定量的高压、高纯度 CO 2 气 体直接供入组培箱, 并可对组培箱内湿度进行调控。 控制系统对组培箱内 CO2 浓度和相对湿度的控制范 围分别为 700 ~ 900 Lm o l/m o l和 80% ~ 92% 。王立 文等 [ 15] 设计开发的 CO2 浓度控制软件程序运行结果 表明, 从控制开始到培养, 环境中 CO2 浓度达到的目 标值所需要的时间不超过 20 m in, 而浓度误差小于 20 m g / kg。 1. 2 改善培养环境的光照条件 1. 2. 1 光照强度
参考文献 [ 1] 杨武振, 王荔, 侯典云, 等. 无糖 组织培 养技术 研究进 展 [ J ]. 云南
农业大学学报, 2004, 19 ( 3) : 239-242. [ 2] Sha V K, K ozai P S T, N guyen Q T, et a.l G row th and net photosyn-
在传统的组织培养中, 一般采用容积较小的培养 容器以降低培养基中糖引起的污染。容器中的空气流 动性差, 相对湿度高, CO2 浓度低。研究表明 [ 29~ 31] , 较 高的相对湿度可导致试管苗叶片的解剖结构发生变 化, 蒸腾拉力降低, 影响试管苗 的正常生长。 Kubota 等 [ 32] 研究证明, 在较高的光照强度和 CO2 浓度下, 良 好的空气流动性对试管苗的生长有促进作用。 Kozai 等的 [ 30] 实验也表明, 在无糖组培中的暗期进行降低气 温的变温管理, 同时在培养后期适当降低一定变幅内 的相对湿度, 可明显提高试管苗质量。
植物无糖组培快繁技术
植物无糖组培快繁技术一、无糖组培技术原理无糖组培快繁技术是由日本千叶大学的古在丰树教授上世纪八十年代末发明。
它是一种全新的植物组织培养技术，是环境控制技术和组织培养技术的有机结合。
它以CO2代替糖作为植物体的碳源，利用工程技术手段调节组培微环境的空气、光照、温度、湿度等影响因子，促进植物光合作用，使组培植物由兼养型转变为自养型，从而促进植物的生长发育。
经大量实验研究证明，该项研究成果已成为世界领先技术。
目前，中国、美国、英国、韩国等国家已将该项技术应用于种苗工业化生产中。
该技术于1997年由国家外国专家局和昆明市科技局委托昆明市环境科学研究所从日本引进。
二、无糖组培技术优势由于植物无糖组培以CO2代替糖作为植物体的碳源，对植物无糖组培微繁殖中的容器换气次数、光照强度、CO2浓度、培养基质、植物生长调节剂进行调节，并通过监测反馈结合植株生长特性建立符合植株生长要求的稳定供气系统和温度调控系统，从而解决了传统组织培养中存在的污染率高、植物生长发育不良、生长迟缓、生理功能紊乱、玻璃苗、畸形苗多等问题。
据相关资料报道，无糖组培快繁技术与传统的植物组织培养技术相比，显著提高苗的质量和产苗率，可缩短培养周期，种苗生产综合成本降低。
经大量实验研究证明，该项研究成果已成为世界领先技术。
无糖组培生产工艺简单，流程缩短，技术和设备的集成度提高，降低了人工操作强度，更易于在规模化生产上推广应用。
三、无糖组培技术国内外研究进展无糖组培快繁技术通过多年的试验研究和生产示范，在引进消化吸收国外先进技术的基础上，结合国情，昆明市环境科学研究所研制开发了无糖培养微繁殖生产的配套设施，获得三项专利。
目前，该项技术已初步应用于非洲菊、彩色马蹄莲、灯盏花、甘薯、葡萄、满天星等植物并获得成功。
上述研究结果表明，无糖组培技术培育出的苗具有抽叶多、植株健壮、节间距短、根系发达、干物质积累多、光合自养能力强等优良的生物学性状。
美国、韩国、英国、日本等国家已将该项技术应用于生产，并显示出了巨大的优势和良好的效果。
植物无糖组织培养
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植物无糖组织培养的技术特点
5、 闭锁型培养室
采用闭锁型的培养室，通过人工或自动调控 采用闭锁型的培养室，通过人工或自动调控 整个培养室环境，能周年进行稳定的生态调整优化植物生长环境， 、通过人工控制动态调整优化植物生长环境， 为种苗繁殖生长提供最佳的CO 为种苗繁殖生长提供最佳的CO2浓度、光照、 湿度、温度等环境条件，提高植株的光合 速率，促进了植株的生长发育，苗齐、苗 壮。 2、 继代与生根培养过程合二为一，培养周期 缩短了40%以上。 缩短了40%以上。 3、大幅度减少了植物微繁殖生产过程中的微 、大幅度减少了植物微繁殖生产过程中的微 生物污染率。 生物污染率。
植物无糖组织培养
主要内容
一、植物无糖组织培养的基本概念 二、植物无糖组织培养的技术特点 三、植物无糖组织培养的优势 四、植物无糖组织培养的限制因素 五、植物无糖组织培养的应用前景
植物无糖组织培养的基本概念
植物无糖组织培养技术：指在植物组织培养 植物无糖组织培养技术：指在植物组织培养 中通过输入CO 气体作为碳源，并控制影响 中通过输入CO2气体作为碳源，并控制影响 试管苗生长发育的环境因子，促进植株光 合作用，使试管苗由兼养型转变为自养型， 合作用，使试管苗由兼养型转变为自养型， 进而生产优质种苗的一种新的植物微繁殖 技术。
植物无糖组织培养的技术特点
1、CO2代替了糖作为植物体的碳源 作为小植株的唯一碳源，通过自然或 以CO2作为小植株的唯一碳源，通过自然或 强制性换气系统供给小植株生长所需CO 强制性换气系统供给小植株生长所需CO2， 促进植物的光合作用进行自养生长。
植物无糖组织培养的技术特点
2、环境控制促进植株的光合速率 在对培养容器内环境控制的基础上，根据容 在对培养容器内环境控制的基础上，根据容 器中植株生长所需的最佳环境条件来对植 器中植株生长所需的最佳环境条件来对植 株生长的微环境进行控制，最大限度地提 株生长的微环境进行控制，最大限度地提 高小植株的光合速率，促进植株的生长。 小植株的光合速率，促进植株的生长。
观赏植物无糖组培苗炼苗技术的可行性分析
上海农业科技孟维娜，等：观赏植物无糖组培苗炼苗技术的可行性分析2020(4):101-102・园林与花卉・观赏植物无糖组培苗炼苗技术的可行性分析孟维娜岳东杰程艳荣杨帅（上海星辉蔬菜有限公司，上海市奉贤区201419）摘要：为验证观赏植物无糖组培苗炼苗技术的可行性，以有糖组培苗炼苗为对照，对矶根等观赏植物的无糖组培苗开展了炼苗试验。
结果表明，观赏植物（矶根、洋桔梗、南天竹、尤加利细叶桜、尤加利蓝宝贝）采用无糖组培苗的炼苗成活率均高于采用相对应的有糖组培苗。
通过比较有糖组培苗与无糖组培苗的炼苗环境因子、技术要求和移栽成活率等，发现可采用无糖组培苗进行炼苗生产。
关键词：观赏植物；无糖组培苗；有糖组培苗；炼苗；技术管理；成活率中图分类号：S68在常规的观赏植物组织培养过程中，培养物以培养基中的糖为主要碳源进行异养或兼养生长。
无糖组培（sugar—free micropropagation）是指组培苗在不加糖的基质中进行生根，组培苗以CO2作为唯一碳源，利用培养空间的CO2进行光合作用制造营养。
该技术是组培苗由异养转为自养的一种组培技术。
无糖组培技术改革了传统的用糖和瓶子作为碳源营养和生存空间的技术方法，增加了植物生长和生化反应所需的物质流的交换和循环，促进了植株的生长发育，降低了优质种苗的生产成本。
观赏植物组培苗的炼苗环节在某种程度上决定着观赏植物组培技术能否成功，故炼苗是影响组培苗生产效率的重要因子之一。
观赏植物常规有糖组培苗在高温夏秋季节的炼苗难度大，而在湿冷冬季的炼苗成活率低。
在此背景下，笔者以矶根等观赏植物的常规有糖组培苗炼苗为对照，在上海地区开展了观赏植物无糖组培苗的炼苗试验，以验证观赏植物无糖组培苗炼苗技术的可行性，以期为无糖组培苗炼苗技术的推广应用提供参考。
现将相关试验结果报道如下。
1材料与方法1.1材料准备炼苗基质为珍珠岩和泥炭的混合物，将珍珠岩和泥炭按照1：3的比例搅拌均匀，边搅拌边洒水（洒水量为基质重量的20%,基质达到潮湿即可）。
无糖组培技术的应用及发展前景_屈云慧
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专题论述
中国种业
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上； 培养 ! " #$% 开始通入气流量为 #& ’ ()* 的 +,- 混合 气体， 相对湿度 /01 +,- 浓度保持在 #$$$ " #-$$(. ’ &， 培养 ## " #0%， 光照条件 3$$$ " 0$$$ &4 5 3 只日 " 201 ； 气流量为 7& ’ ()*， 光灯 6 ， +,- 浓度可在 #$$$ " #-$$(. ’ & 保持不变，相对湿度在 /01 " 2$1 ；出苗前期在其它 条件不变的情况下， 空气流量可调至 7 " 0& ’ ()*。在整 个培养期间培养室温度保持 -$8 9 -8 。 无糖培养的组培生根苗质量显著优于常规组培生 根苗。植株生长速度快， 生长发育均匀， 根系良好， 在 工厂化组培种苗的生产中可以减化或省略驯化过程， 易于大田种植的驯化。 #$ % 自动调控专用设施的研发 在无糖培养技术中 为改善组培苗的质量，培养环境的调控是很重要的。 目前在使用箱式容器的无糖培养室内，温度由空调及 其控制器调节；光照强度取决于打开的日光灯只数 （ ；影响植株生长的湿度因子，受箱体 # " 3 只内选择） 内部的相对湿度影响，调控措施主要是增减强制性通 气的次数；人为补加的 +,- 气体通过强制性通气系统 进入箱式容器内，其浓度由限制钢瓶 +,- 气体流速及 各层的流量计来调控。在无糖培养模式中，为了确保 湿度、 温度、 植株的健壮生长， 进行培养箱内 +,- 浓度、 光照强度的自动监测及综合调控，是确保植株的健壮 生长的关键。由于各类组培种苗所需的培养条件有差 异，培养容器内环境因子对培养植物的生长及形态影 响方面还有很多问题没有弄清楚，自动调控的无糖培 养专用设施也正在研发。
植物无糖组培快繁技术
植物无糖组培快繁技术降低组培成本的技术措施植物无糖组培快繁技术（Sugar-free micropropagation）又称为光自养微繁殖技术（Photoautotrophic micropropagation）是指在植物组织培养中改变碳源的种类，以CO2代替糖作为植物体的碳源，通过输入CO2气体作为碳源，并控制影响试管苗生长发育的环境因子，促进植株光合作用，使试管苗由兼养型转变为自养型，进而生产优质种苗的一种新的植物微繁殖技术。
这一技术概念是在1980年提出的，其技术发明人是日本千叶大学的古在丰树教授。
20世纪90年代以后，这一技术成为植物微繁殖研究的新领域，受到广泛的关注，无糖组织培养技术也在各国开始得到推广应用。
特别是近几年来，从事这一技术领域研究的科技人员越来越多，这一技术也逐渐成熟，并开始应用于植物微繁殖工厂化生产。
1 植物无糖组培快繁的技术特点1.1 CO2代替了糖作为植物体的碳源在一般的有糖培养微繁殖中，小植物是以糖（如蔗糖、白砂糖、果糖等）作为主要碳源进行异养或兼养生长，糖被看作是植物组织培养中必不可少的物质添加到培养基中。
而无糖培养微繁殖是以CO2作为小植株的唯一碳源，通过自然或强制性换气系统供给小植株生长所需CO2，促进植物的光合作用进行自养生长。
1.2 环境控制促进植株的光合速率在传统的组织培养中，很少对植株生长的微环境进行研究，研究的重点是放在培养基的配方以及激素的用量和有机物质的添加上；而无糖组织培养技术是建立在对培养容器内环境控制的基础上，根据容器中植株生长所需的最佳环境条件（如光照强度、CO2浓度、环境湿度、温度、培养基质等）来对植株生长的微环境进行控制，最大限度地提高小植株的光合速率，促进植株的生长。
1.3 使用多功能大型培养容器在传统的组织培养中，由于培养基中糖的存在，为了防止污染，一般使用或者说只能使用小的培养容器。
而无糖培养在培养过程中不使用糖及各类有机物质，极大地避免了污染的发生，可以使用各种类型的培养容器，小至试管，大至培养室。
植物无糖组培快繁技术
探索无糖组培快繁技术在更多植物种类和应用领域中的潜 力，如濒危植物保护、种质资源保存、药用植物繁育等， 促进其在实践中的广泛应用。
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快速扩繁
无糖组培技术可以在短时 间内扩繁出大量的优质果 树和林木苗木，提高造林 和栽培的效率。
农作物脱毒苗的繁育与应用
脱毒苗生产
利用无糖组培技术，可以生产出 无病毒、无病原菌的农作物脱毒 苗，提高农作物的产量和品质。
病虫害防治
农作物脱毒苗具有较强的抗病抗 虫能力，可以有效减少农药的使 用量和频率，降低对环境的负面
技术原理与基本流程
基本流程 1. 选择适宜的外植体（如种子、幼苗、叶片等），进行消毒处理。
2. 将外植体接种到无糖培养基上，添加适量的激素和营养物质。
技术原理与基本流程
3. 在恒温、光照充足的培养室 内进行培养，定期观察并记录生
长情况。
4. 当植株生长至一定大小时， 进行炼苗处理，提高其适应外部
不受范围
技术优点与应用范围
农业生产
用于繁殖优良作物品种，提高农业生产效率 。
医药产业
用于繁殖药用植物，提取药物成分。
园林绿化
繁殖花卉、树木等观赏植物，丰富城市绿化 。
科研实验
用于植物生理、生化、遗传等方面的研究。
技术原理与基本流程
• 技术原理：植物无糖组培快繁技术基于植物细胞的全能性，即 植物细胞具有发育成完整植株的潜能。通过提供适宜的培养条 件和激素配比，可以诱导植物细胞或组织进行分裂、生长和分 化，最终形成完整的植株。
保持品种特性
无糖组培技术可以确保观赏植物幼 苗保持原品种的优良特性，提高观 赏价值。
果树与林木的优质苗木繁育
植物的无糖组培技术
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细胞分化的概念
细胞分化是指在个体发育中，相同类型的细胞逐 渐产生在形态、结构和功能上稳定性差异的过程 。
细胞脱分化的概念
细胞脱分化是指分化成熟的细胞回复到未分化状 态的过程。
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植物细胞分化与脱分化的调控
植物细胞分化与脱分化受到多种因素的影响，包 括植物激素、营养物质、外界环境等。
植物激素的作用
生长素的作用
生长素是促进植物生长的主要激素 之一，它能够刺激细胞的伸长生长
，促进根、茎和叶的发育。
细胞分裂素的作用
细胞分裂素能够促进细胞分裂和组 织分化，在根尖、芽尖和胚轴等部
位含量较高。
赤霉素的作用
赤霉素能够促进细胞的伸长生长和 细胞的分裂，还能够打破种子和芽 的休眠，促进萌发。
脱落酸的作用
脱落酸能够抑制植物的生长，促进 叶和果实的衰老和脱落。
随着技术的不断发展，科学家们逐渐发现 ，通过在培养基中添加适当的营养物质， 可以成功地诱导植物组织或细胞在体外生 长和发育。
经过几十年的研究和改进，无糖组培技术 已经变得相对成熟，并被广泛应用于植物 的快速繁殖、种质资源保存、作物改良等 方面。
应用领域与优势
• 应用领域：无糖组培技术广泛应用于植物的快速繁殖 、种质资源保存、作物改良等方面。例如，通过该技 术可以快速繁殖珍稀植物，拯救濒危物种；也可以在 短时间内获得大量的优质植物材料，为农业生产提供 支持。
作物新品种培育
高效育种
无糖组培技术可用于高效育种，通过对外植体进行诱导分化，筛 选优良变异株系，培育出具有优良性状的新品种。
缩短育种周期
相较于传统的育种方法，无糖组培技术可以大大缩短育种周期，提 高育种效率。
提高育种准确性
植物无糖组培快繁技术
光照、温度等环境因素对快繁效果的影响及解决方案
光照、温度等环境因素对植物无糖组培快繁效果的影响
光照强度、光照周期、温度等环境因素对植物无糖组培快繁效果具有重要影响。
解决方案
针对不同植物种类和生长阶段，调整光照强度、光照周期、温度等环境因素，以获得最 佳的快繁效果。
病虫害防治及生物安全性问题解决方案
植物材料的保存与运
保存
将植物材料放置在适宜的温度、湿度 和光照条件下保存，定期检查其生长 状况。
运输
在运输过程中，要保证植物材料的包 装完整、防止污染和失水，确保其生 命活动正常。
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无糖组培快繁技术的操作流程
接种前的准备与消毒工作
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设备与器材准备
准备好接种用的培养皿、 培养基、接种工具、酒精 灯等。
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将配制好的培养基分装到组培瓶 或其他容器中，以备接种使用。
培养基的优化策略与实例
根据植物种类和生长阶段调整激素比例和种类。
输标02入题
根据培养条件和目的添加其他添加物，如活性炭、抗 生素等。
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实例：以某种植物为例，通过实验比较了不同激素配 比和种类对植物生长和繁殖的影响，最终确定了最佳
的激素配方和添加物种类与浓度。
消毒工作
对接种环境进行消毒，包 括空气、台面、手等，确 保无菌操作。
培养基制备
根据植物种类和生长需求 ，制备适合的培养基。
接种操作的方法与技巧
灭菌操作
用酒精棉对手部进行消 毒，再使用紫外灯对接
种环境进行灭菌。
切割与消毒
用消毒过的刀片将植物 材料切割成适合的大小 ，再放入消毒液中浸泡
消毒。
植物的无糖组培技术
外植体的选择
部位
外植体的选择对于无糖组培的成功至关重要。不同部位的外 植体在遗传特性、生理状态、细胞分化程度等方面存在差异 ，影响无糖组培的效果。
生理状态
外植体的生理状态也会影响无糖诱导分化，而处于休眠状态的外植体 则难以诱导分化。
花卉无糖组培技术已成功应用于多种花卉的快速繁殖和种质保存，如玫瑰、百合 、菊花等。
果树无糖组培技术
果树无糖组培技术是一种高效、环保的果树繁殖方法，可实 现种苗的快速繁殖和脱毒。
该技术已广泛应用于苹果、梨、葡萄等常见果树，以及猕猴 桃、火龙果等特色果树。
药用植物无糖组培技术
药用植物无糖组培技术可实现药用植物的快速繁殖和种质 保存，提高药材质量和产量。
无糖组培技术的应用范围
无糖组培技术主要应用于以下方面
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花卉、蔬菜、水果等园艺作物的快速繁殖。
植物种质资源的离体保存，提高保存效率。
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作物脱毒，提高产量和品质。
人工种子制作，加速新品种的推广。
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生物反应器生产，生产次生代谢产物。
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无糖组培的基本流程
培养基的制备
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确定培养基配方
大量元素
培养基中的大量元素如氮、磷、钾、硫等对于植物细胞生长和分裂至关重要。这些元素可 以提供植物所需的基本养分，同时维持细胞内外的渗透压，使植物细胞保持正常状态。
微量元素
培养基中的微量元素如铁、锰、锌、铜等对植物的代谢过程具有重要作用。它们参与了植 物体内多种酶的催化反应，促进植物的生长发育。
有机成分
根尖等。
植物无糖组织培养技术
植物无糖组织培养技术植物无糖组培快繁技术（Sugar-free micropropagation）又称为光自养微繁殖技术（Photoautotrophic micropropagation）是指在植物组织培养中改变碳源的种类，以CO2代替糖作为植物体的碳源，通过输入CO2气体作为碳源，并控制影响试管苗生长发育的环境因子，促进植株光合作用，使试管苗由兼养型转变为自养型，进而生产优质种苗的一种新的植物微繁殖技术。
这一技术概念是在1980年提出的，其技术发明人是日本千叶大学的古在丰树教授。
20世纪90年代以后，这一技术成为植物微繁殖研究的新领域，受到广泛的关注，无糖组织培养技术也在各国开始得到推广应用。
特别是近几年来，从事这一技术领域研究的科技人员越来越多，这一技术也逐渐成熟，并开始应用于植物微繁殖工厂化生产。
本文从植物无糖组织培养技术的特点、优势、限制因素、研究进展和应用前景等方面对这一技术进行了综述。
1.植物无糖组培快繁的技术特点（1）CO2代替了糖作为植物体的碳源在一般的有糖培养微繁殖中，小植物是以糖（如蔗糖、白砂糖、果糖等）作为主要碳源进行异养或兼养生长，糖被看作是植物组织培养中必不可少的物质添加到培养基中。
而无糖培养微繁殖是以CO2作为小植株的唯一碳源，通过自然或强制性换气系统供给小植株生长所需CO2，促进植物的光合作用进行自养生长。
（2）环境控制促进植株的光合速率在传统的组织培养中，很少对植株生长的微环境进行研究，研究的重点是放在培养基的配方以及激素的用量和有机物质的添加上；而无糖组织培养技术是建立在对培养容器内环境控制的基础上，根据容器中植株生长所需的最佳环境条件（如光照强度、CO2浓度、环境湿度、温度、培养基质等）来对植株生长的微环境进行控制，最大限度地提高小植株的光合速率，促进植株的生长。
（3）使用多功能大型培养容器在传统的组织培养中，由于培养基中糖的存在，为了防止污染，一般使用或者说只能使用小的培养容器。
无糖植物组织培养及应用
无糖植物组织培养及应用无糖植物组织培养是一种在无糖培养基上进行的植物组织培养技术。
它是通过将植物的组织或细胞分离培养在无糖培养基上，利用植物的自身代谢能力进行生长和分化，从而实现植物的无糖培养和繁殖。
无糖植物组织培养技术具有许多优点，如无糖培养基的成本低、操作简单、无糖培养基对植物生长和分化的影响小等。
因此，无糖植物组织培养技术在植物繁殖、基因转化、植物育种等方面具有广泛的应用前景。
无糖植物组织培养技术的应用主要包括以下几个方面：1. 植物繁殖：无糖植物组织培养技术可以实现植物的大规模繁殖。
通过将植物的组织或细胞分离培养在无糖培养基上，可以快速繁殖大量的植株。
这种无糖植物繁殖技术可以应用于植物的无性繁殖和有性繁殖，对于植物的种质资源保护和利用具有重要意义。
2. 基因转化：无糖植物组织培养技术可以用于植物的基因转化。
通过将外源基因导入植物的组织或细胞中，利用无糖培养基对植物的生长和分化进行调控，可以实现外源基因在植物中的表达和功能分析。
这种无糖植物基因转化技术可以用于植物的基因功能研究、抗病虫害基因的导入和植物的遗传改良等方面。
3. 植物育种：无糖植物组织培养技术可以用于植物的育种。
通过将植物的组织或细胞分离培养在无糖培养基上，可以实现植物的无性繁殖和有性繁殖，从而加速植物的育种进程。
这种无糖植物育种技术可以用于植物的新品种选育、抗逆性育种和优质高产育种等方面。
4. 植物生物工程：无糖植物组织培养技术可以用于植物的生物工程。
通过将植物的组织或细胞分离培养在无糖培养基上，可以实现植物的生物合成和代谢工程。
这种无糖植物生物工程技术可以用于植物的次生代谢产物的生产、植物的药用价值的提高和植物的抗逆性的改良等方面。
总之，无糖植物组织培养技术是一种重要的植物组织培养技术，具有广泛的应用前景。
通过无糖植物组织培养技术，可以实现植物的大规模繁殖、基因转化、育种和生物工程等方面的应用。
这些应用对于植物的种质资源保护和利用、植物的遗传改良和植物的药用价值的提高等具有重要意义。
植物无糖组织培养技术
1.4 无糖培养基内的CO2供给系统 （ CO2 浓度控制装置、混合配气装置、 消毒、干燥、强制性供气装置和供气管 道等构成）
• 2. 光独立培养
2.1 除去培养基中的糖，导入大型培 养容器 2.2 调节培养器内的 CO2浓度 2.3 提高光照度 2.4 调节培养器内的 相对湿度
• 3 驯化移栽
影响植物无糖培养的因素
意义 将整个培养环境看作是一个微型的生态系 统， 1·加强对微生态系统生态指标的研究 2·提高培养容器中小植株的光合能力， 3· 使其在光独立培养及无糖条件下，试 管苗的生理和能量代谢改善，生长速度加快。
植物无糖组织培养的概念 及意义
• 无糖组织培养←→传统的组织培养技术 • 优点:1·动态调整优化→植株生长发育， 种苗增殖快，品质优，生长周期短。 2·培养基中不含糖，降低污染，可 使用大型培养容器，提高快繁效率。 3·种苗质量提高。 4·节省投资，降低成本。 5·简化工艺，缩短流程，便于推广。
• 1.环境控制
1.1 无糖培养室的设计 满足培养植物 生长繁殖所需的温度、光照、湿度、和气 体条件。 1.2 无糖培养的容器 组织培养苗生 长的场所，综合提供温、光、水、气、肥 的微环境。 1.3 利用反光设施提高光能利用率 主要是光源 光照强度影响因素：光源放 置位置 、培养容器大小、 形状等， 采用 PVC透明软板、玻璃钢波纹板等—1
• 6—1· 1 • 6—1· 2
植物无糖组织培养技术
植物无糖组织培养的概念及意义
概念 意义
• 6—2
• 6—2· 1 • 6—2· 2 • 6—2· 3
植物无糖组织培养技术
环境控制 光独立营养培养 驯化移栽
• 6—3
• • • • 6—3· 1 6—3· 2 6—3· 3 6—3· 4
无糖组培的工艺流程
无糖组培的工艺流程
无糖组培是指在无添加蔗糖或果糖的培养基中进行细胞培养的方法。
以下是无糖组培的一般工艺流程：
1. 准备培养基：制备无糖的培养基，可以采用含有无机盐和微量元素的基本培养基，如Murashige和Skoog培养基（MS培养基）。
2. 杀菌：将培养基倒入试管或烧瓶中，加盖，并使用自动压力锅或高压灭菌器进行高温高压灭菌，确保培养基是无菌的。
3. 种子处理：将种子进行表面消毒，通常使用浸泡在70%乙醇中，随后浸泡在一种有效的消毒剂中，例如含有0.1%次氯酸钠的漂白粉水溶液，在接种之前，用无菌水进行多次彻底的漂洗，以确保消除外部细菌和真菌的污染。
4. 接种：将表面消毒后的种子轻轻地接种到无糖培养基上，可以使用无菌的镊子或吸管进行操作。
5. 培养条件调节：将培养基含有接种的培养器中，培养器的环境条件（如温度、光照和湿度）应根据所培养植物的需要进行设置。
6. 培养维持：定期观察细胞的生长情况，并进行必要的调整，例如更换新培养基。
7. 细胞繁殖：经过一段时间的培养，细胞将开始分裂并繁殖，形成新的细胞。
8. 植株再生：一旦细胞繁殖到足够数量，可以转移到含有植物激素和其他必要成分的培养基中，以促进植株的再生。
以上是无糖组培的一般工艺流程，具体的步骤可能因植物种类和实验目的的不同而有所变化。
植物无糖培养快繁技术及其优点
传基因相同、生理一致、生长发育正常、无病无毒的 群体植株。 2. 要求植株有高的光合能力或光独立生长能力（能利用 空气中的CO2作主要的碳源）。
二、植物无糖培养快繁技术的优点
（一）缩短培养周期 通过人工控制，动态调整优化植物生长环境，为种苗繁殖
改一变、了 植碳物源无的糖供培给养途快径繁小，技即术植改变株培养表基成现分，为培养生基中长不再速含有度糖；慢、徒长、发育差、生理形态
以大豆、海棠、核桃、生姜、甘薯、香蕉等20多种植物为材料的植物无糖培养试验表明，无糖组培苗的移栽成活率可提高10%以上，培
异常、个体差异大、变异性增加、成活率降低。 养周期缩短了25%以上，生产成本降低了35%以上。
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因而可使植株长势良好，生物量较有糖培养的显著增加，污染率明显降低。 一是植物体靠光合作用进行自然生长（自养） 无糖组培工艺的简单化，流程缩短，技术和设备的集成度提高，降低了操作技术难度和劳动作业强度，更易于在工厂化生产上推广应 用。 植物无糖培养快繁技术，又称为光自养微繁殖技术，是指在植物组织培养中以CO2代替糖作为植物体的碳源，通过控制影响组培苗生长 发育的环境因子，促进植株光合作用，以更接近植物自然生长状态、成本相对较低的方式生产优质种苗的一种植物组织培养技术。 海棠无糖培养与常规培养的试验对照 二、植物无糖培养快繁技术的优点
主要内容
一 植物无糖培养快繁技术 二 植物无糖培养快繁技术的优点
一、植物无糖培养快繁技术
（一）提出
植物无糖培养快繁技 术是由 设施园艺与环 境控制专家古在丰树 教授在20世纪80年代 末提出的，是一种全 新的植物组织培养技 术。
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植物无糖组织培养技术
植物无糖组织培养的概念及意义
概念 意义
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植物无糖组织培养技术
环境控制 光独立营养培养 驯化移栽
Байду номын сангаас
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• 1.环境控制
1.1 无糖培养室的设计 满足培养植物 生长繁殖所需的温度、光照、湿度、和气 体条件。 1.2 无糖培养的容器 组织培养苗生 长的场所，综合提供温、光、水、气、肥 的微环境。 1.3 利用反光设施提高光能利用率 主要是光源 光照强度影响因素：光源放 置位置 、培养容器大小、 形状等， 采用 PVC透明软板、玻璃钢波纹板等透光性好的 材料作为培养容器。
意义 将整个培养环境看作是一个微型的生态系 统， 1·加强对微生态系统生态指标的研究 2·提高培养容器中小植株的光合能力， 3· 使其在光独立培养及无糖条件下，试 管苗的生理和能量代谢改善，生长速度加快。
植物无糖组织培养的概念 及意义
• 无糖组织培养←→传统的组织培养技术 • 优点:1·动态调整优化→植株生长发育， 种苗增殖快，品质优，生长周期短。 2·培养基中不含糖，降低污染，可 使用大型培养容器，提高快繁效率。 3·种苗质量提高。 4·节省投资，降低成本。 5·简化工艺，缩短流程，便于推广。
• 3· 培养基质
最主要部分，直接影响培养材料的生 长发育。
• 4· 植物激素
关键物质,用量少，对外植体愈伤组 织的诱导和根、芽等器官分化起着重要调 节作用。在分化增殖阶段，加入细胞分裂 素促进植物细胞分裂。 在生根培养阶段， 生长素不重要.
小结 思考题
无糖组织培养的局限性
• 1· 需要闭锁性较好的培养室及专用的培 养装置，安装投资较高，前期投入较大。 • 2· 箱式培养容器相对密闭，不易调控温 度 ＃ • 3· 培养容器的面积有限，难以适于产业 生产。室内培养空间有限，需进行移栽 • 4· 隔离操作规程繁琐。
影响植物无糖培养的因素
气体交换 CO2浓度与光照强度的相关性 培养基质 植物激素
• 小结
植物无糖组织培养的概念及意义
• 概念
组织培养过程中，培养基不含糖，输入 CO2 ，玻璃瓶内培养→箱式大容器培养，控 制环境因子，促进植株光合作用，是试管 由异养型→自养型。 广义，无糖培养微繁殖和闭锁型种苗生产。 无糖培养微繁殖—指CO2代替糖作为植物 体的碳源，以减少微生物的污染，使植株 自养进行光合作用，从而促进植株快速生 长和发育。 闭锁型种苗生产—在一个封闭的系统中， 通过控制营养液、光照、温度、湿度、 CO2 及各种气体的浓度，为植物的生长创造最
1.4 无糖培养基内的CO2供给系统 （ CO2 浓度控制装置、混合配气装置、 消毒、干燥、强制性供气装置和供气管 道等构成）
• 2. 光独立培养
2.1 除去培养基中的糖，导入大型培 养容器 2.2 调节培养器内的 CO2浓度 2.3 提高光照度 2.4 调节培养器内的 相对湿度
• 3 驯化移栽
影响植物无糖培养的因素
• 缺点：培养基水势高，组织培养苗易出现玻 璃化现象。→改善：用植物无糖组培快繁装 置。 • 用大型无糖组培快繁装置 • 优点:1· 透光性好 2· 便于气体交换 3· 减少生理异常和形态变异，利于培育 壮苗。 4· 驯化过程简单，简化程序，降低成本。 • 无糖组培的局限性无糖组织培养的局限性
植物无糖组织培养技术
• 1气体交换
培养容器内的气体成分影响培养材料的 生长和分化 、容器中的气体浓度随不同植 物基因型、培养基种类以及容器外的气体 浓度而变化。衡量指标：每小时空气换气 次数
• 2·CO2浓度与光照强度的相关性
CO2浓度与光照强度 植物进行光合作用 最重要的两个指标，在5000—6000lx的光 照条件下，C3植物的CO2 浓度以294mg/m3， 在5000—8000 lx的光照条件下，C4植物以 392—588mg/m3为宜。