chapter3+植物组培快繁和脱毒技术
《园艺植物快繁与脱毒技术》教材大纲
《园艺植物快繁与脱毒技术》教材大纲一、大纲依据１、植物组织培养已形成产业近40年来，植物组织培养技术得到了迅速发展，大量名贵花卉、苗木、药用植物及部分大田作物组织培养工厂化生产技术已经成熟，形成了组织培养产业，产生了巨大的经济效益和社会效益，组织培养工岗位需求量也越来越大。
通过本课程教学，使学生掌握植物组织培养这门技术，拓展就业途径。
２、相关教学文件本大纲根据《教育部关于加强高职高专教育教材建设的若干意见》、《关于制定高职高专教学计划的原则意见》、《三年制园艺专业教学计划》、《三年制园林专业教学计划》、《三年制生物技术专业教学计划》及《组织培养工种考核标准》而制定的。
二、前后续课程本课程的前续课为植物与植物生理、果树生产技术、花卉栽培技术等。
后续课程为无土栽培技术、园艺植物育种、园艺技术推广、顶岗实习毕业设计等专业课程。
该课程为后续课程提供新技术、新方法支持。
在课程定位上，强调工学结合，培养学生的组培快繁岗位职业能力。
三、教学目标定位1.理念定位：主动服务社会和区域经济2.服务面向定位：组织培养生产第一线3.目标规格定位：通过理论学习和实践锻炼，掌握植物组织培养的基本知识、基本理论和组培技能，培养适应植物组培生产、管理、组培苗木销售与服务需要的高技术技能型人才4.职业知识目标：理解植物组织培养的基本理论，识别常见的污染、褐变、玻璃化等现象，掌握组织培养方案设计程序和器官培养要求，掌握组培各流程环节与技术要求5.职业能力目标：实验室设计与管理能力，成本效益分析能力，个体植物培养能力，继续学习专业能力，组织与合作能力，选择方法策略能力，心理承受能力，适应能力、爱岗敬业，诚实守信，遵纪守法，团结合作，开拓创新四、执行大纲方法1.以辩证唯物主义思想指导教学全过程，要求采用理论与实践相结合的一体化教学模式，理论讲授少而精，重点培养学生实践操作能力。
2.教学与科研紧密联系，不断将科研新成果、新技术、新方法充实到教学内容中，引导学生阅读大量的参考文献并开展探究式试验。
植物组织培养之草莓的脱毒与快速繁殖
一、草莓简介草莓是对蔷薇科草莓属植物的通称，属多年生草本植物。
草莓的外观呈心形，鲜美红嫩，果肉多汁，含有特殊的浓郁水果芳香。
草莓具有极其丰富的营养价值。
1、（丰富的胡萝卜素）草莓中所含的胡萝卜素是合成维生素A的重要物质，具有明目养肝作用;2、（滋补调理）草莓对胃肠道和贫血均有一定的滋补调理作用;3、（治病）草莓除可以预防坏血病外，对防治动脉硬化，冠心病也有较好的疗效;4、（防癌）草莓是鞣酸含量丰富的植物，在体内可吸附和阻止致癌化学物质的吸收，具有防癌作用;（回主页）草莓营养价值高，口味好，深受消费者喜爱，特别是近几年种植面积大幅提高。
但由于病毒病的传播感染，导致草莓品种种性退化，产量、品质下降，商品率降低，严重影响了草莓的发展。
下面就简单介绍几种草莓易得的病：二、草莓易得的病1、叶斑病：又称蛇眼病，主要为害叶片、叶柄、果梗、嫩茎和种子。
在叶片上形成暗紫色小斑点，扩大后形成近圆形或椭圆形病斑，边缘紫红褐色，中央灰白色，略有细轮，使整个病斑呈蛇眼状，病斑上不形成小黑粒。
2、白粉病：主要为害叶片，也侵害花、果、果梗和叶柄。
叶片上卷呈汤匙状。
花蕾、花瓣受害呈紫红色，不能开花或开完全花，果实不膨大，呈瘦长形；幼果失去光泽、硬化。
近熟期草莓受到为害会失去商品价值。
3、灰霉病：是开花后的主要病害，在花朵、花瓣、果实、叶上均可发病。
在膨大时期的果实上，生成褐色斑点，并逐渐扩大，密生灰霉使果实软化、腐败，严重影响产量。
4、根腐病：从下部叶开始，叶缘变成红褐色，逐渐向上凋萎，以至枯死。
支柱在中间开始变成黑褐色而腐败，根的中心柱呈红色。
5、黄萎病：该病是土壤病害，主要症状是幼叶畸形，叶变黄、叶表面粗糙无比。
随后叶缘变褐色向内凋萎，直到枯死。
6、除此之外，草莓还容易有一些病虫危害，例如：线虫危害：寄生在草莓组织中，危害叶柄、芽、根等，使被害器官变成红色，严重时植株枯死。
蛴螬危害：在草莓收获期和八九月份咬食根、茎，使植株枯死。
植物脱毒和快速繁殖技术
园艺领域：促进花卉、蔬菜、水果等园艺作物的健康生长，提高其观赏价值和食用安全性
生物技术领域：为植物基因工程和细胞工程提供高质量的实验材料，推动植物生物技术的进一步 发展
生态恢复领域：用于治理荒漠化、盐碱化等生态退化地区，促进生态系统的恢复和重建
技术特点比较
植物脱毒技术：消除植物体内病毒，提高产量和品质 快速繁殖技术：通过组织培养等方法快速繁殖植物，缩短繁殖周期 脱毒技术更适用于大规模生产，快速繁殖技术更适用于珍稀植物保护 脱毒技术对环境条件要求较高，快速繁殖技术对设备要求较高
应用范围比较
植物脱毒技术： 适用于各种植物， 特别是多年生植 物和花卉
激光处理法：利 用激光照射植物 表面，使病毒失 活
脱毒效果评估
生长状况：脱毒苗生长旺盛， 根系发达，无明显生长缺陷
病毒检测：通过生物学和分 子生物学方法检测脱毒苗是 否携带病毒
生理生化指标：脱毒苗的生 理生化指标正常，无异常代
谢产物
抗病性：脱毒苗抗病性强， 不易感染病毒病和其他病害
脱毒技术的应用
快速繁殖技术：通过植物组织培养 或微型繁殖等方法，在短时间内大 量繁殖优质种苗的技术
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微型繁殖法：利用植物细胞具有全 能性的理论，通过少量植物材料快 速繁殖出大量优质种苗的方法
无性繁殖：利用植物的根、茎、叶 等营养器官进行繁殖，使植物保持 优良性状的方法
繁殖效率评估
繁殖周期：从种子到成熟所需的时间 生长速度：植物生长的快慢程度 繁殖数量：单位时间内产生的后代数量 遗传稳定性：后代与亲本在形态和生物学特性上的相似程度
繁殖技术的应用
农业领域：提 高作物产量和 品质，解决粮
植物组织培养中的快繁与脱毒技术及其应用
植物组织培养是一种重要的生物技术，它能够实现植物的快速繁殖、脱毒和基因转化。
在植物学研究和植物育种领域，植物组织培养技术的应用非常广泛。
本文将深入探讨植物组织培养中的快繁与脱毒技术及其应用，以帮助读者更深入地理解这一重要领域。
1. 快繁技术在植物组织培养中，快繁技术是指利用植物体的一小部分组织或细胞，通过体外条件培养，实现植物的快速繁殖。
这种技术可以大大提高繁殖速度，缩短繁殖周期，是进行新种质创制、遗传改良和疫病防治的重要手段。
快繁技术的主要方法包括离体培养、愈伤组织培养和微繁殖等。
1.1 离体培养离体培养是将植物体表层（如幼叶、幼茎）或内部组织（如胚乳、子叶）分离出来，移入含有适当营养盐和植物生长调节物的培养基中培养。
通过控制培养条件和添加合适的植物生长激素，可以诱导组织分化和再生形成新植株。
1.2 愈伤组织培养愈伤组织是植物在受到外界刺激或损伤后，经过细胞分裂和组织再生形成的一种未分化的组织。
愈伤组织培养是利用这种特殊组织进行快速繁殖的一种方法，通过控制培养条件和添加植物生长调节物，可以诱导愈伤组织再生形成新植株。
1.3 微繁殖微繁殖是利用植物的微小芽或胚珠进行快速繁殖的方法。
通过培养条件的控制和植物激素的添加，可以诱导微小芽或胚珠快速生长并形成新植株。
2. 脱毒技术在植物组织培养中，由于植物体内可能携带病毒、细菌等病原体，因此会影响到组织培养的效果。
脱毒技术是为了解决这一问题而出现的一种重要技术。
脱毒技术能够有效地清除植物体内的病原体，提高组织培养的成功率和繁殖效率。
2.1 生物脱毒生物脱毒是利用生物制剂对植物体内的病原体进行清除的方法。
通过培养环境中添加含有特定菌株或真菌的生物剂，可以促进植物体内病原体的清除和组织的健康再生。
2.2 生理脱毒生理脱毒是利用植物自身的生理代谢特性进行脱毒的方法。
通过调节培养条件和添加特定的营养物质，可以激活植物的生理代谢活性，加速病原体的清除和组织的再生。
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。
植物的快繁与脱毒培养PPT课件
第2节 植物快速繁殖的应用
• 1.大量繁殖珍稀或名 贵植物
• 如:佛肚兰,卡特丽亚 兰等工厂化育苗
• 2.茎尖培养脱毒及脱 毒苗的培养
• 无菌苗 • 有毒苗 • 脱毒苗
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二，（茎尖培养）脱毒及其应用
• 1.病毒病及其危害 • 2.茎尖培养脱毒的原理 • 3.茎尖培养脱毒的过程 • 4.脱毒苗的鉴定和保存
– ②坏死，在叶片上常呈现坏死斑、坏死环和脉坏 死，在茎、果实和根的表面常出现坏死条等。
– ③畸形，器官变形，如茎间缩短，植株矮化，生
长点异常分化形成丛枝或丛簇，叶片的局部细胞
变形出现疱斑、卷曲、蕨叶及带化等。201.来自毒病的危害及症状 正常的番茄果
番茄厥叶，卷叶病毒
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番茄病毒病（植株）
俗称虾蕉、葱蕉或蕉公)，病株一般 不抽花蕾，因近顶部叶片成束而得名。 是由病毒侵染植株而引起的, 是香蕉 致命病害,
蕉农称之为" 不治之症"。局部地区 蕉园发病率为2%～10%, 产量损失 30%～60%。
香蕉束顶病
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1.病毒病及其危害（续）
• （1）症状:花而不实 • 花叶型马铃薯病毒：退化，叶片卷缩，产量逐年下降，
到PVS，PVA，PVM，PVX
• 卷叶型马铃薯病毒：PLRV • 香蕉束顶病：叶片越来越短小，植株矮缩，叶硬
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1.病毒病及其危害
• 脱毒（virus elimination)培养： • 利用植物组织培养技术，脱除植物细胞中的
病毒，生产健康的无毒繁殖材料的过程。
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1.2.植物病毒病及其危害
• 定义：由植物病毒寄生引起的病害。
• 症状：
– ①变色，叶片的叶绿素形成受阻或积聚，从而产 生花叶、斑点、环斑、脉带和黄化等。花朵的花 青素也可因而改变,使花色变成绿色或杂色等,常 见的症状为深绿与浅绿相间的花叶症如烟草花叶 病。
园艺植物快繁与脱毒技术
园艺植物快繁与脱毒技术引言园艺植物快繁与脱毒技术是当前园艺产业中的重要技术之一。
通过快速繁殖和脱毒，可以大幅提高植物的产量和品质，缩短育种周期，并且降低病虫害的传播风险。
本文将介绍园艺植物快繁与脱毒技术的基本原理、方法和应用。
园艺植物快繁技术快繁技术的原理园艺植物快繁技术是指利用植物的无性繁殖方式，通过切割组织的特殊处理来快速繁殖植物。
其原理是将植物的一部分切割成小段，并在适当的条件下，使其再生成一个完整的植株。
快繁技术的方法园艺植物快繁技术通常有以下几种常见的方法：1.分株繁殖：将一个成熟的植株分割成若干个部分，并重新种植。
2.压条繁殖：将植物的枝条剪切成适当长度，然后通过合适的处理方式促使其发根，最后再种植。
3.叶片繁殖：将植物的叶片片段进行处理，利用其离体再生能力，使其再生为新的植株。
4.根状茎繁殖：将植物的根状茎进行分割，并重新种植。
5.触须繁殖：将植物的触须剪切成适当长度，然后通过适当的处理方式使其发根，最后再种植。
快繁技术的应用园艺植物快繁技术在园艺产业中有着广泛的应用。
其主要应用包括以下几个方面：1.育种：通过快繁技术，可以快速繁殖出大量的植株，并进行大规模的育种工作，加速优良品种的选育过程。
2.生产：快繁技术可以高效地进行植物的繁殖工作，提高植物的产量，满足市场需求。
3.绿化：快繁技术可以大幅提高绿化苗木的繁殖速度，为城市绿化提供更多的植物资源。
4.病虫害防控：通过快繁技术，可以扩大病虫害抗性植物的规模，降低病虫害传播风险。
园艺植物脱毒技术脱毒技术的原理园艺植物脱毒技术是指将病毒感染的植物从病毒中解除，并繁殖出无病毒的植株。
其原理是通过适当的处理方式，将植物体内的病毒去除或抑制，使其再生为无病毒的新植株。
脱毒技术的方法园艺植物脱毒技术主要有以下几种常见的方法：1.离体培养：将植物的组织培养于无菌培养基中，在适当的温度和光照条件下，通过组织再生的方式繁殖出无病毒的新植株。
2.接穗繁殖：将无病毒的植物的枝条接入受病毒感染的植物体内，让感染的植物通过枝条繁殖出无病毒的新植株。
植物组织培养技术3-任务三 组培快繁技术
具体部位有哪些？
茎尖：对大多数植物来讲，茎尖是较好 的部位，由于其形态已经基本建成， 生长速度快，遗传性稳定，也是获得 无病毒苗的重要途径，但茎尖易受到 材料来源的限制，而采用茎段（一般 木本植物、较大的草本植物）可解决 培养材料的不足。
叶片：由于叶片的来源最有保证，因而 许多植物的组织培养以叶片为起始培 养物，如，玫瑰、海棠、矮牵牛和豆 瓣绿等许多植物。Βιβλιοθήκη 已离体培养植株 （试管苗）
❖ 多数情况下，应尽量使用温室或人工气候室控制 培养的植物材料作为外植体来源，减少培养过程 中的微生物感染概率。同时，生长在控制条件下 的植物可以保持培养料间的一致性，提高实验的 可重复性，也便于培养技术的规范。
❖ 某些多年生植物或特殊材料，必须取自自然生长 的植物，就需要尽可能避免使用那些生长过于潮 湿和不洁净环境中的植物。对于培养过程中可能 出现内生菌污染的材料，应尽量取生长旺盛期的 生长点部位作为起始培养的材料。
1、初代培养
初代培养时，常用诱导或分化培养基，即培养基中含有较多的细胞分 裂素和少量的生长素。初代培养建立的无性繁殖系包括茎梢、芽丛、 胚状体和原球茎等。根据初代培养时发育的方向可分为：
顶芽和腋芽的发育 这种繁殖方式不经过发生愈伤组织而再生。适 宜这种再生繁殖的植物，在采样时，只能采用顶芽、侧芽或带有芽的 茎切段，其他如种子萌发后取枝条也可以。茎尖培养可看作是这方面 较为特殊的一种方式。 不定芽的发育 在培养中由外植体产生不定芽，通常首先要经脱分 化过程，形成愈伤组织的细胞，然后经再分化。多数情况下它先形成 芽，后形成根。另一种方式是从器官中直接产生不定芽，如矮牵牛、 悬钩子等。 体细胞胚状体的发生与发育 它是由体细胞发生的。通过球形、心 形、鱼雷形和子叶形的胚胎发育时期，最终发育成小苗 。
植物快繁与脱毒培养
第一节 植物离体无性繁殖技术 第二节 植物脱病毒技术
有性繁殖 繁殖方式
无性繁殖
无融合生殖 营养繁殖
无融合生殖：在子房和胚珠内不经受精作用而以种子进行 繁殖的方式。
营养繁殖：由植物体的根、茎、叶等营养器官或某种特殊 组织产生新植株的生殖方式。广义上的无性繁殖。
无性系：指由同一个体通过无性繁殖产生的一个群体，它 们的遗传背景基本一致。
一种植物增殖的快慢，通常通过增殖（或繁殖） 速度或增殖倍数（或系数）来表示。
增殖速度（multiplication rate）：即经一次
增殖培养或在一定时间段内由一个繁殖体所增殖获 得的总繁殖体数或苗数。
繁殖（或增殖）速度的计算
✓ Y=M ·Xn ✓ Y：年繁殖总数 ✓ M：起始繁殖的无菌母株数 ✓ X：每个培养周期增殖的倍数 ✓ n：全年可进行增殖培养的周期次数
又称快速无性繁殖或微繁殖、微体繁殖。 ▪ 试管苗：由离体无性繁殖获得的植株称试管苗。 ➢ 植物脱毒：利用植物组织培养技术，脱除植物细胞中侵染的
病毒，生产健康的繁殖材料。
植物离体无性繁殖的意义
起始材料少，生长周期短、繁殖速度“快”，每 年以数万倍乃至数百万倍的速度进行繁殖，不受 自然条件干扰，实现工厂化育苗；
3、体细胞胚（somatic embryo）型
特 点：
•最理想的繁殖方式，增殖系数高； •遗传相对稳定； •具有双极性结构，可以免去生根步骤； •有利于实行机械化操作。
目前只有少数植物能产生胚状体，再生植株有 返幼特性。
4、原球茎(protocorm)型
原球茎：兰花种子发芽过程中的一种形态学构造。 兰科植物的种子在萌发初期并不出现胚根，只是胚 逐渐膨大，以后种皮的一端破裂，膨大的胚呈小圆 锥状，称作原球茎。原球茎可以萌发形成具根芽的 完整小苗。
《园艺植物快繁与脱毒技术》课程标准
课程标准按照课程定位和项目课程目标要求，“园艺植物快繁与脱毒技术”课程采用基于工作过程的课程设计思路，服务于商丘地方经济和花卉企业，与豫东花卉有限责任公司等企业合作，按照组合培养的职业岗位设置分解能力体系，教学过程中实行：“任务驱动、学做一体”把课程教学与完成任务结合起来，以植物组织培养的工作过程和工艺流程安排教学，组建教学模块，在教学模块中穿插进各岗位技能，重视实践教学同时突出职业能力和职业道德培养，构建并实施具高职特色的理论教学体系、实践教学体系，素质教育寓于其中。
贯彻我系“双线式2—3—1”人才培养模式，连续多年的课程教学改革实践取得明显成效。
从行业专家、用人单位及毕业生反馈意见来看，课程及专业定位准确，充分体现了高职教育的特点，符合高职人才培养要求。
具体教学方法是通过：听、看、做、反复模拟达到能够熟练操作。
使培养的学生具有吃苦耐劳精神，并能够独立从事植物组织培养各个岗位的工作。
见下图。
基于工作过程的《园艺植物快繁与脱毒技术》设计模拟图（1）构建基于组培工作过程的课程体系从服务当地经济出发，与当地植物组织培养企业对接，以企业的职业岗位和工作过程为依据，分解能力培养体系，构建基于工作过程的专业教学标准与课程教学标准。
（2）创新“情境教学，工学交替”工学结合人才培养模式利用学院植物组织培养中心和商丘豫东花木公司育苗基地，为学生职业能力训练提供真实环境，师生共同参与生产、研发和推广，实现理论实践零距离对接，“清净教学，工学交替”。
（3）采用多种教学方法利用植物组培中心，课堂教学采取情境教学，理实一体；实训及职业能力锻炼采取分解任务、项目教学、兴趣小组教学方法，学生利用课余时间进行，以学生为主，任课教师和实习实训中心管理人员为辅，工学结合，反复模拟、循环训练。
（4）密切产学研合作与豫东花卉有限责任公司等当地企业密切合作，“项目驱动，学做一体”，以企业的真实项目为载体，在教师指导下，以学生为主体实施项目。
植物组织培养技术植物脱毒快繁技术
能会产生变异植株。
植物组织培养技术植物脱毒快繁技 术
理由：①病毒的复制速度赶不上细胞的增殖 速度；② 有些细胞通过突变获得了抗病毒 的抗性。
缺点：植株遗传性不稳定，可能会产生变异 植株
植物组织培养技术植物脱毒快繁技 术
（二）茎尖微体嫁接
1. 概念：将无病毒茎尖（ 0.4~1.0mm ）嫁接在培养基 上培养的实生砧木上，以获得脱毒苗木的技术。
植物组织培养技术植物脱毒快繁技 术
无病毒植株培育的意义
1. 去除病毒危害，提高作物品质与产量。采用生物、物理、 化学等途径防治病毒病收效甚微，甚至毫无成效。而通过 组织培养的方法可以脱除严重患病毒植物的病毒种类，提 高产量、质量。因此，到60至70年代在花卉、蔬菜和果 树等得到广泛的应用。 2. 减少环境污染，有利于保护环境 栽培去病毒植物可 减少药剂的使用。
植物组织培养技术植物脱毒快繁技 术
茎尖培养的继代培养和生根培养和一般器 官的培养相同。
茎尖培养脱毒，由于其脱毒效果好，后代 稳定，所以是目前培育无病毒苗最广泛和最 重要的一个途径。
植物组织培养技术植物脱毒快繁技 术
4、影响微茎尖成活及脱毒的因素 （1）母体材料病毒侵染程度
被单一病毒感染的植株脱毒较容易，复合感染的较难。
植物组织培养技术植物脱毒快繁技 术
1、愈伤组织培养脱毒
愈伤组织细胞带病原菌不均一，部分细胞不带病 毒，由这些细胞再生的植株是无病毒的。多次继代的 愈伤组织中病毒含量下降，甚至检测不出病毒。
植物组织培养技术植物脱毒快繁技 术
愈伤组织的某些细胞不带病毒原因：
1、病毒的复制速度赶不上细胞的增殖速度；
2、有些细胞通过突变获得了抗病毒的抗性。
植物组培快繁程序
如：①红光促进杨树愈伤组织的生长，蓝光阻碍其生长。
3）光照时间
根据植物生物学特性决定； 光照长短对试管内花的形成是个重要影响因素，一般给予周期性光照比较好。多数植物8-10小时黑暗为宜。光周期长短因植物种类而异。在胡萝卜组织培养中随着日照长度的增加，而促进生长。
大多数植物23-32℃，一般控制在25±2ºC。低于15C或高于35C，对生长都是不利的。 植株种类及外植体的不同，其最适温度也是不同的。如百合20℃；月季25－27℃；番茄28℃。
操作期间双手和台面常用70%酒精或消毒剂擦拭。超净工作台使用前必须用紫外灯照射杀菌，然后开启风机。
2、表面灭菌
接种用工具（解剖刀、剪刀、镊子）可放入70-75%酒精中，使用时需火焰灼烧灭菌，冷却后使用。
外植体放入超净工作台内，置70-75%酒精中5-60 秒，0.1％氯化汞6-10分钟，或10%的漂白粉上清液中10-15分钟，然后用无菌水冲洗3-5次。灭菌时需进行搅动。
继代培养
生根培养
3、培养步骤
（1）初代培养
目 的：获得无菌材料和无性繁殖系。 无性繁殖系：是指由一个外植体继代增殖，繁殖出的具有相同遗传物质的植株群体。包括：芽丛、不定芽、胚状体、原球茎等。
培养基：诱导或分化培养基。 培养基中CTK多，IAA少。
类 型（根据发育方向）： 丛生芽增殖型 器官发生型 胚状体发生型 原球茎发生型
根、芽
01.
胚状体
01.
根、芽
01.
愈伤组织
01.
芽
01.
根
01.
芽
01.
外 植 体
01.
试 管 苗
01.
01.
原球茎
01.
实验 植物脱毒与快繁
三、实验材料、药品与仪器
实验材料：选取已经脱毒的百脉根无毒
苗组织 药品：（预先配置的培养基） MS+1mg/L 6-BA+3%蔗糖+0.8%琼脂 pH 5.7
仪器：紫外超净工作台
四、操作步骤
1. 培养基的制备与高压灭菌 2. 接种 3. 观察记录实验现象与结果
3、珠心组织培养脱毒法 病毒是通过维管组织传播，而珠心组 织和维管束系统无直接联系，故可以通过 珠心组织离体培养获得无病毒植株。 缺点： 会有20%~30%左右的变异率，同时无毒 苗苗期较长。
（三）微体嫁接离体培养脱毒法
把极小的茎尖作为接穗嫁接到实生砧木上， 然后将嫁接后的砧木接种到新的培养基上培养。 接穗在砧木的饲喂下很容易成活。
（2）热空气处理脱毒法
试验母株在高温生长室中生长一段时 间，其顶端分生组织比次生分生组织生长 迅速，后切取其茎尖分生组织进行离体培 养。 生长室温度35—40℃ 光照3000—10000 lx
3、热处理的局限性
（1）并非所有病毒对热处理都敏感。一般热 处理只对等径、线状病毒和类菌质体起作用。 （2）延长热处理时间，病毒钝化效果好，同 时也可能会钝化植物组织中的抗性因子而降低 处理效果。
优缺点：
茎尖越小，去病毒机会越大，脱毒效果 就越好，但同时因为其含营养及水量太低， 故培养时对培养基的要求就越高，对剥离技 术要求也越高。
2、愈伤组织培养脱毒法 （1）原理及依据 a、病毒在植物体内分布不均匀 b、病毒复制的能力衰退或丢失 c、继代培养的愈伤组织产生抗性变异
（2）技术关键 诱导再生植株的愈伤组织 （3）操作程序 植物各种器官或组织诱导产生出愈伤组织， 愈伤组织多次继代，然后从愈伤组织再诱导分 化芽，长成植株。 愈伤组织培养脱毒法脱毒效果不定，常出 现一些变异。
植物的快繁与脱毒培养
• 有性生殖退化、仅用无性繁殖方法繁殖的 植物，极易受病毒病的侵染。
• 大多植物病毒不经种子传播（专化性强的 病毒除外）。
• 病毒在生长旺盛的部位繁殖速度慢.
三、传统的植物脱毒技术简介
• 物理方法：X射线、紫外线、超短波、高温 热处理等
– 原理：钝化病毒，从而达到抑制病毒蔓延的目 的。
• 化学方法：采用化学抑制剂，干扰病毒在 植物体内的复制。
第一节 植物脱毒（virus elimination)培养
一、概念 • 利用植物组织培养技术，脱除植物细胞
中的病毒，生产健康的繁殖材料。
二、植物病毒病简介
• 定义：由植物病毒寄生引起的病害。
• 症状：
– ①变色，叶片的叶绿素形成受阻或积聚，从而产 生花叶、斑点、环斑、脉带和黄化等。花朵的花 青素也可因而改变,使花色变成绿色或杂色等,常 见的症状为深绿与浅绿相间的花叶症如烟草花叶 病。
ISEM
• 脱毒苗的保存与快速繁殖
• 脱毒苗的离体保存与繁殖，建立脱毒种苗 生产繁殖网络体系，木本植物建立隔离的 脱毒苗母本园。
Proliferation medium
Rooting medium
六、植物脱毒培养的意义
• 能够有效地保持优良品种的特性； • 生产无病毒种苗，防止品种退化； • 快速繁殖新品种，使优良品种迅速应用； • 节约耕地，提高农产品的商品率；
五、脱毒植物的鉴定方法
指示植物 (test plants)鉴定——利用病毒在其他植 物上出现症状的特征，作为鉴别种类的标准。这种 专用以产生症状的（寄主）植物就是指示植物。寄 主植物能够辨别某种病毒的专化性症状。 方法：将待测植物的汁液接种到指示植物，如果 待测植株带毒，则指示植物上会出现特定症状。 由于病毒的寄生范围不同，所以应根据不同的病 毒选择适合的指示植物。
chapter3 植物组培快繁和脱毒技术
根形成
根的起源有两种： • 一种是起源于苗基部切口处形成的愈伤
组织上，由愈伤组织内部形成； • 另一种是起源于苗基部切口处愈伤组织
的上部，直接起源于中柱鞘细胞，由于 发生与茎的中柱相连，故利于移栽成活。
胚状体形成
• 概念： 离体培养下起源
于非合子细胞，经历 了胚胎发生和胚胎发 育过程所形成的类胚 结构。
细胞分裂素可打破顶端优势对腋芽 的抑制作用，组培中常添加细胞分裂素 促进腋芽的不断分化和生长，逐渐形成 芽丛；
不定芽（除现有的芽之外，在任何 器官上的通过器官发生重新形成的芽） 形成，一般使用细胞分裂素高于生长素 的配比，两者配比接近1的也用得很多；
• 一般在含丰富还原氮的培养基上 诱导胚状体形成，加生长素，特 别是2，4——D能诱导胚状体发 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 。
增殖方式
腋芽增殖 不定芽增殖 体细胞胚增殖 愈伤组织增殖
腋芽增殖
• 培养方法简单，能高度保持遗传 稳定性，能长期继代增殖。
• 一般不需要添加外源激素，即使 加也要严格控制浓度，防治产生 愈伤组织。
不定芽增殖
• 从现存的芽以外 的任何器官、组 织上通过器官发 生重新形成芽。
• 繁殖系数高 • 遗传稳定性较好 • 继代次数有限
离体快繁的一般技术
•培养材料选择及消毒 •材料的初代培养(无菌母株制备) • 试管苗的增殖与继代培养（不定芽增殖） • 试管苗的生根与移栽（完整植株形成）
• 再生植株鉴定
芦荟的植物组织培养过程
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1、培养材料选择及消毒 1）、培养材料的选择 • 种和品种选择
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便于运输
• 种苗体积小，自带容器，便于携 带和运输。
• 以马铃薯为例，一亩地4000株计 算，常规薯4000个重200kg （50g/个）,试管薯只有1kg （100-200mg/个）
二 .离体快繁的一般技术
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第一节 植物的离体快繁
植物离体快繁（Micropropagation） 又叫微型繁殖或试管繁殖，它是把植物 材料放在试管内，给予人工培养基和合 适培养条件，达到高速增殖，属离体无 性繁殖。
其特点是快速，每年能以千百万倍 的速度繁殖后代，比常规繁殖方法快万 倍到数十万倍。
一 .离体快繁的应用
良种快繁 脱毒良种苗快繁和无病毒苗大量快繁； 特殊育种材料快繁； 制种材料快速繁殖； 自然和人工诱变有用突变体的快繁； 基因工程植株的快繁； 离体保存种质的快繁； 濒危植物的离体快繁.
快速繁殖新品种，迅速推广
• 周期短（1-3月） • 不受季节限制 • 繁殖系数高
有效保持优良品种的特性
• 离体无性繁殖 • 性状不分离，也不退化 • 避免病虫害侵染 • 是异交作物和无性繁殖品种繁育
的理想途径
生产无病毒种苗，防治品种退化
节约耕地，提高农产品附加值
• 以变态器官作为 繁殖体的作物年 产品用留作种的 比例
细胞分裂素可打破顶端优势对腋芽 的抑制作用，组培中常添加细胞分裂素 促进腋芽的不断分化和生长，逐渐形成 芽丛；
不定芽（除现有的芽之外，在任何 器官上的通过器官发生重新形成的芽） 形成，一般使用细胞分裂素高于生长素 的配比，两者配比接近1的也用得很多；
• 一般在含丰富还原氮的培养基上 诱导胚状体形成，加生长素，特 别是2，4——D能诱导胚状体发 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 。
（万） （百万）
（亿）
2）、提高繁殖速度的方法
• A、改进培养基 培养基种类、无机及 有机成分、糖浓度、琼脂，特别是植物 激素都影响试管苗增殖和分化。
• B、改善培养条件 25±2℃恒温培养； 光对增殖的影响；培养基的PH值一般在 5.6～6.0之间；气体条件也影响增殖， 氧气不足也会影响增殖和生长。
增殖方式
腋芽增殖 不定芽增殖 体细胞胚增殖 愈伤组织增殖
腋芽增殖
• 培养方法简单，能高度保持遗传 稳定性，能长期继代增殖。
• 一般不需要添加外源激素，即使 加也要严格控制浓度，防治产生 愈伤组织。
不定芽增殖
• 从现存的芽以外 的任何器官、组 织上通过器官发 生重新形成芽。
• 繁殖系数高 • 遗传稳定性较好 • 继代次数有限
多数农作物，特别是无性繁殖作物， 都易受到一种或多种病原菌的周身浸染。 病原菌的浸染不一定都会造成植物的死 亡，很多病毒甚至可能不表现任何可见 症状。但在植物中病毒的存在会减少作 物的产量和降低作物的品质。
植物病毒多经无性繁殖而传递，有性 繁殖的植物除豆类一部分作物外，种子均 不会传递病毒。若使用未受侵染个体的种 子进行繁殖，就有可能得到无病毒植株。 不过有性繁殖后代常表现遗传变异性。
茎尖大小
去病毒
成活
茎尖长 叶原基 小植株 脱毒植株 脱毒率
(mm) 数
数
数 （％）
0.12 1
50
24
48
0.27 2
42
18
42.9
0.6
4
64
0
0
2、物理学方法脱毒
其原理是将植物组织置于高于 或低于正常温度的环境中，使内部 的病毒受热（冷）以后部分或全部 钝化（而非杀死），但寄主植物的 组织很少或不会受到伤害。
根形成
根的起源有两种： • 一种是起源于苗基部切口处形成的愈伤
组织上，由愈伤组织内部形成； • 另一种是起源于苗基部切口处愈伤组织
的上部，直接起源于中柱鞘细胞，由于 发生与茎的中柱相连，故利于移栽成活。
胚状体形成
• 概念： 离体培养下起源
于非合子细胞，经历 了胚胎发生和胚胎发 育过程所形成的类胚 结构。
4、其他方法脱毒 •愈 伤 组 织 培 养 脱 毒
•珠心胚培养脱毒
•茎尖微体嫁接（MGST）
二、无（特定）病毒植株的鉴定
每一茎尖或愈伤组织分化产生的植株， 在作为母本生产无病毒原种以前，必须对特 定病毒进行鉴定。
由于许多病毒具有延迟的恢复期，所以 在最初18个月中每隔一定时间仍须进行鉴定， 只有显示持续阴性反应的无病毒植株，才能 供生产上应用。
A、高温处理
又 称 温 热 疗 法 （ thermotherapy ） ， 有两种处理方法：
一是温汤浸渍处理，适用于休眠器官、剪下 的接穗或准备种植的材料，在50℃左右的 温水中浸渍数分钟至数小时，方法简便易 行，但易导致材料受伤。
二是热风处理，将生长的盆栽植物移入温热 治疗室（箱）内，处理温度和时间因植物 种类和器官的生理状况而异，一般为35～ 40℃，短则几十分钟，长可达数月。
无病毒植株易被再感染，因此在繁殖、直观测定法
2、指示植物法
利用病毒在其他植物上 出现症状的特征，作为 鉴别病毒种类的标准， 这种专门用以生产症状 的寄主植物即为指示植 物，又称鉴别寄主。
3、抗血清鉴定法 4、酶联免疫吸附法（ELISA）
5、电子显微镜检查法 6、免疫吸附电镜法
B、低温处理
又称冷疗法（cryotherapy） 将菊花植株在5℃条件下经4～7.5个 月的处理后，切取茎尖进行培养， 可除去菊花矮化病毒和菊花褪绿斑 驳病毒。
3、化学疗法脱毒
采用许多化学药品包括嘌呤和嘧啶类 似物、氨基酸、抗生素处理，可在某种程 度上抑制植物体内或离体叶片内病毒的合 成，但不能完全抑制病毒使之失活或不活 化。三氮唑核苷（鸟嘌呤类似物）、2—硫 尿嘧啶、放线菌酮和放线菌素—D等也常有 应用。
2、材料的初代培养
1）、初代培养物的建立 做到：保证无菌、条件合适、技术 过关和防止污染和外植体的褐变
• 保证无菌是最基本的前提。 • 选择合适的种类、品种及培养部位； • 选择合适的培养基、激素及其它添加物 • 还要注意掌握适宜的培养条件。
2）、培养反应的观察与统计
植物离体快繁时，由于植物种类不 同，所采用的外植体类型不同及培养基的 化学组成不同，因而器官再生途径有很大 的差异。
原球茎形成
3、试管苗的增殖与继代培养
• 1）、试管繁殖速率及计算
• 理论计算： 接种一个芽或一块增殖的培养物，经一段时间 的培养后看能得到多少个芽或苗，从而推算理 论上一年能繁殖出多少苗。
• 实际计算： 接种一个芽或转接一个苗，经过一定的实际繁 殖周期看实际得到多少个苗或成苗，再换算成 每个周期实际繁殖的数量。
• 离体培养时，一方面由于材料受 切伤后分泌的伤源激素作用，另 一方面培养基中添加的外源激素 的作用，往往在切口处产生愈伤 组织。生长素,尤其是2，4——D 对愈伤组织诱导形成中作用显著。
芽形成
芽的产生方式有两种： • 从愈伤组织上产生不定芽（除现有的芽
之外，在任何器官上的通过器官发生重 新形成的芽 ）； • 从茎尖、侧枝上产生，即腋芽萌发形成 丛生芽。（由于培养基中添加高细胞分 裂素的作用，促进了腋芽的萌发 ）.
体胚增殖
• 增长率高，双极性免去生根环节 • 但胚状体休眠的诱导和接触难以
把握，成苗率不高。 • 除特殊用途（人工种子），还不
用于快繁
愈伤组织增殖
• 所有植物通过组培方法均可诱导愈 伤组织，再进一步分化形成植株。
• 一切通过其它方式不能成功的植物， 均可通过此途径获得组培苗。
• 成功率高，繁殖系数大，但遗传稳 定性差。
外植体接种后，可能通过不同的途 径实现全能性的实现。有的先形成愈伤组 织再进行器官分化；有的直接形成胚状体； 有的先芽后根；有的先根后芽。
愈伤组织发生
• 愈伤组织（Callus） 组织培养中外植体经脱分化形
成的一种无组织结构的团块组织， 由于这种组织以往常见于受创伤的 植物器官和基干表面，故叫愈伤组 织（Wound Callus）。
• 良种的快速繁殖和推广应用是实 现农业高效生产的一个重要前题。
• 植物组织培养和脱毒技术正是实现 这一重要前题的快繁技术。它已被 广泛用于各种优良品种的迅速繁殖 和推广，在花卉、园艺、农林等方 面发挥重要作用。
• 由植物的一个器官、组织甚至细胞，通 过离体培养，获得一个完整的植株。
• 打破有性生殖的限制，极大提高植物的 繁殖效率。
• 用于有性繁殖变异范围大而自然条件下又 不易繁殖的植物，如非洲菊、紫罗兰等。
四、离体快繁中的有关问题
• 培养物的增殖方式 • 外源生长调节物质对品种典
型性的影响 • 继代次数与变异
第二节 植物的组培脱毒技术
• 为什么要脱毒？ • 怎样脱毒？ • 怎样鉴定无病毒植株？
病毒不仅使人患病，同样也侵害植 物，使植物出现皱叶、黄叶、落叶，以 致品质变劣、花色变淡、花数减少、产 量降低。
理论计算：
Y＝m×Xn＝mXn
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——全年增殖次数
月季繁殖速率计算
每5周转接一次（N=10）
甲品种每次增殖3倍，乙品种每次增殖5倍，丙 品种7倍。X=3，5，7
假定一开始都是1个芽（M=1）
那么三品种一年能增殖苗数：
Y甲＝1×310＝5.90×104 Y乙＝1×510＝9.76×106 Y丙＝1×710＝2.82×108
• 对品种遗传稳定性要求高的作物一 般不采用这一途径。
2）、培养材料的灭菌 A、常用消毒剂 对消毒剂的要求是：
有良好消毒作用 易冲洗或自行分解 不损伤材料，不影响生长
B、培养材料灭菌
• 不同材料其带菌情况不一，选择不同的 消毒剂进行处理。通常先用自来水冲洗， 有的需用肥皂、洗衣粉或吐温等进行洗 涤之后在消毒，消毒完后用无菌水多次 冲洗后方可接种。值得注意的是，常规 灭菌针对培养材料的外生污染菌，对内 生菌无效。内生菌污染问题很难界定并 且很难解决。