植物种苗脱毒技术--谢文娟
《植物种苗脱毒技术》 学历案
《植物种苗脱毒技术》学历案一、学习主题植物种苗脱毒技术二、学习目标1、了解植物病毒的危害及传播方式。
2、掌握植物种苗脱毒的基本原理和常见方法。
3、学会运用植物种苗脱毒技术解决实际问题。
三、学习资源1、教材：《植物病理学》、《植物生物技术》。
2、网络资源：相关的科普文章、视频资料。
四、学习过程（一）植物病毒的危害及传播1、植物病毒的危害植物病毒是一类能够引起植物病害的病原微生物。
它们会导致植物生长发育异常，如叶片变色、畸形、植株矮化、果实品质下降等，严重时甚至会造成植株死亡，给农业生产带来巨大的损失。
例如，烟草花叶病毒会使烟草叶片出现黄绿相间的斑驳，降低烟叶的产量和质量；马铃薯 Y 病毒会导致马铃薯块茎变小、畸形，影响马铃薯的产量和商品价值。
2、植物病毒的传播方式植物病毒的传播方式多种多样，主要包括以下几种：（1）介体传播：昆虫、螨类、线虫等生物介体可以携带病毒在植物之间传播。
例如，蚜虫可以传播多种植物病毒，如黄瓜花叶病毒、桃蚜传花叶病毒等。
（2）汁液接触传播：在农事操作过程中，如修剪、嫁接、移栽等，植物的汁液相互接触，容易导致病毒传播。
（3）种子和花粉传播：有些病毒可以通过种子或花粉进行传播。
例如，大麦条纹花叶病毒可以通过种子传播，玉米矮花叶病毒可以通过花粉传播。
（4）土壤传播：某些病毒可以在土壤中的病残体上存活，并通过土壤中的线虫、真菌等传播给健康植株。
（二）植物种苗脱毒的原理植物种苗脱毒的基本原理是利用植物细胞的全能性，即植物的每个细胞都具有发育成完整植株的潜能。
通过一定的技术手段，去除植物体内的病毒，培养出无病毒的种苗。
由于病毒在植物体内的分布不均匀，在根尖和茎尖等分生组织区域，病毒的浓度相对较低或不存在。
这是因为分生组织细胞分裂速度快，病毒在细胞内的繁殖速度跟不上细胞分裂的速度，而且分生组织区域缺乏维管组织，病毒难以传播。
因此，通过切取植物的茎尖或根尖进行培养，可以获得无病毒的种苗。
（三）植物种苗脱毒的方法1、热处理脱毒热处理脱毒是利用病毒和寄主植物对高温忍耐性的差异，将感染病毒的植物材料在高于正常温度的环境中处理一定时间，使病毒失去活性或钝化，而植物材料仍然保持活力，从而达到脱毒的目的。
植物脱毒技术 PPT课件
3、原球茎的诱导
茎尖、叶片、花梗 愈伤组织形成原球茎 茎尖：KC+BA0.5-2+NAA0.01-0.5 叶片：1/2MS+BA2+NAA0.5+CM50
4、原球茎的增殖与分化
接种的茎尖4-6 周后可形成原球茎，以未抽 芽的原球茎为外植体进行继代培养，不断 进行原球茎的增殖。 培养基：MS+BA0.1-5+NAA0.5-1+香蕉或椰 汁液
烟草黄瓜花叶病毒“脉坏死症”
感 染 病 毒 病 的 郁 金 香
第一节
茎尖培养脱毒
一、病毒在植物体内的分布
病毒侵染到植株的叶片后,经过一段时间,即向 附近细胞增殖转移,转移速度很慢,每小时只有几微 米。当叶片内病毒浓度增大到一定量时,就转移到韧 皮部,随后通过维管束转移到其他部分。
由于植株生长点附近病毒的浓度很低，甚至没 有。所以，应用茎尖培养脱毒研究获得成功。由于 茎尖培养脱毒效果好，后代遗传性稳定，所以是目 前生产上最常用的脱毒措施。
第二节
其他途径脱毒
一、愈伤组织脱毒
在受感染的组织形成的愈伤组织中，并
非所有的细胞都均匀一致地带有该种病原。 在用机械方法由受烟草花叶病毒（TMV）侵染 的烟草愈伤组织中分离出来的单个细胞中， 只有40%带有这种病毒。由受侵染的愈伤组织 中能再生出很多不含有TMV的植株。
二、珠心胚培养脱毒
柑桔类多胚品种中除一个受精胚以外，
扩大繁殖与生根培养
茎切段生芽扩大繁殖法 叶切块生芽扩大繁殖法
移栽
五、药用植物
枸杞 初代培养 继代增殖培养 生根培养 试管苗的移栽
二、指示植物检测法
浅谈组培苗的脱毒及应用
浅谈组培苗的脱毒及应用植物在生长过程中几乎都会受到病毒的侵染，尤其是无性繁殖的植物，病毒严重影响果树、蔬菜、花卉和树木等植物的生长发育，造成产量降低、品质下降，严重时甚至造成植物的死亡，给农业生产造成巨大的经济损失，全世界每年因病毒造成的经济损失中，粮食作物达200 亿美元，经济作物达600 亿美元[1]。
第九次国际病毒委员会公布的病毒数量达到了2000 多种，归属于6 个目87 个科19 个亚科349 个属。
1 植物病毒的传播方式及为害病毒的传播途径多种多种，如昆虫传播、土壤传播、机械传播、无性繁殖材料传播，甚至有些病毒可以通过种子传播。
植物感染病毒之后主要表现为内部症状和外部症状2 个方面：内部症状主要有组织病变坏死、茎部微管组织和叶部坏死、产生激素、引起组织增生或产生各种类型的内含体，植物正常的生理代谢受到干扰，叶绿素、花青素及激素等的产生受到改变；外部症状主要有变色、坏死、畸形等相应的异常症状。
植物感染病毒造成的经济损失是比较大的，如葡萄的扇叶病毒可使葡萄每年减产10%～15%，非洲可可树的肿枝病可使产量减少50%以上，马铃薯的退化病毒可使产量减少50%～70%。
对于观赏性的植物，病毒导致花朵变少变小，甚至畸形、变色，从而失去观赏价值。
2 植物脱毒的方式2.1 茎尖分生组织培养脱毒1952 年Morel 等从感染花叶病毒和斑萎病毒的大丽花植株上切取茎尖分生组织进行培养，并获得脱毒苗。
茎尖分生组织培养脱毒苗是利用了病毒在植物体内分布不均匀的特点，病毒主要通过微管组织进行转移，而茎尖不含有微管系统，茎尖中的叶原基能分泌生长素抑制病毒的增殖，所以茎尖几乎不含有病毒或病毒的浓度很低，通过剥离茎尖或根尖进行培养，可获得脱毒苗。
剥去茎尖的大小是脱毒的关键，一般剥取0.1～1mm 茎尖进行培养，茎尖太小难于成活，茎尖太大脱毒效果差。
何新民等[2]对“红姑娘2 号”甘薯进行培养和脱毒研究，结果表明，剥去茎尖0.3～0.5mm 时，脱毒率为100%，当剥去茎尖0.6～0.8mm 时，脱毒率为93.3%。
5.2 植物种苗脱毒技术 课件(中图版选修1)
培养脱毒种苗的过程(以培养马铃薯脱毒苗为例)
【巩固2】 马铃薯脱毒苗的培养过程中，剥离和接种没用到的 仪器是 A．长．解剖镜
剥离马铃薯芽时，先用长柄镊子固定，在40倍解剖
镜下，再用解剖刀除去茎尖周围的叶片组织，最后再用解 剖针剥取所需的茎尖，接种于MS培养基上。 答案 C
离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段时间后脱分化，
通过细胞分裂形成愈伤组织；脱分化形成的愈伤组织继续 培养，又可重新分化成根和芽等器官；再分化形成的试管 苗，移栽到地里，可以发育成完整的植物体。由离体的植 物器官、组织或细胞发育为完整的植物体体现了细胞的全
能性。植物组织培养的过程是无性繁殖过程(花药离体培
原体感染。采用化学方法可以清除入侵农作物的_____ 真菌和
细菌 ，但这种方法不能有效地清除入侵的_____ 病毒。 _____
(2)病毒在农作物中的分布特点
维管束 在植物生长过程中，侵入植物体内的病毒可以通过_______ 胞间连丝 扩散到所有的组织器官。植物的茎 和细胞壁间的_________
维管束 还未形成，只能通过_________ 胞间连丝移动 尖等分生组织中的_______ 细胞分裂 的速度，因此分 到分生区，而这一移动过程远不及_________ 生区一般不会受到病毒侵染。 2．种苗脱毒
养除外)，不涉及减数分裂，减数分裂是生物在进行有性 生殖过程中产生有性生殖的细胞的一种分裂方式。
答案
C
归纳提升 细胞的分裂与分化： ①细胞分裂：增加细胞数目，根据细胞类型区分为：a.有
丝分裂是体细胞进行细胞分裂的主要方式；减数分裂为有
性生殖细胞进行的细胞分裂方式。 ②细胞分化：增加细胞种类，有时可发生逆转，由分化的 细胞变成为未分化的细胞此即脱分化；脱分化获得的细 胞——愈伤组织细胞，可再次发生分化，即再分化。
植物种苗脱毒技术ppt 中图版
病毒对寄主植物可造成毁灭性危害，导 致大幅度减产，甚至全株死亡。 潜隐性病毒侵染植物造成症状不明显的 慢性危害，不易被发现，尤其危险。 国内外解决作物病虫害的有效途径是培 育无病毒苗，实施农作物无病毒化栽培。
无病毒苗
是指不含该种植物的主要危害病毒，即经 检测主要病毒在植物内的存在表现阴性反应的 苗木。
指 示 植 物
接 穗
嫁接后 的植物
3、电子显微镜鉴定法
用电子显微镜直接观察经脱毒 培养的叶片，检查是否有病毒粒子 存在，还可测量病毒颗粒的大小、 形状和结构。
4、抗血清鉴定法
利用抗原与抗体特异反应的特性，用 已知病毒的抗血清来鉴定未知病毒的种类， 其中酶联免役吸附反应（ELISA）是常用 的一种方法。
4、节约耕地，提高农产品的商品率
块根、块茎、鳞茎为繁殖器官的作 物，每年产品用留作种的比例：
◆大蒜：留种量占产量的五到八分之一 ◆马铃薯：留种量占产量的十分之一 ◆贝母：留种量占产量的三分之一
5、便于运输
常规的块根、块茎等，体细胞大、 含水量高，包装、运输十分不便。 离体繁殖的种苗体积小，易携带， 运输十分方便。
2、病毒的危害
已发现的植物病毒超过500种，严重危 害农业生产。
草莓病毒曾使日本草莓产量严重下降， 品质退化。
二、植物脱毒的意义
1、能够有效地保持优良品种的特性
任何一种优良品种均需有一个忠 实地保存其遗传性状的繁殖方法。
离体无性繁殖可以很好地 保持品种的优良特性，是异交 作物和无性繁殖品种繁育的理 想途径。
用于自然繁殖极易感染病毒的 植物，如马铃薯、甘薯、甘蔗、香 蕉、石竹、百合等
用于有性繁殖变异范围大而自然 条件下又不易无性繁殖的植物，如非 洲菊、花竹、紫罗兰等
花卉苗木脱毒技术
现在许多科研单位和花木生产企业都已配置了组织培养室。
组培技术已成为重要的生物技术之一。
然而有的组培室组培苗的数量和质量却一直没有质的飞跃，究其原因，最主要的因素就是污染所造成的。
被污染后首先是生产成本的提高；其二，对植株造成伤害；其三，增加接种源受污染的机率。
一、常见污染源组织培养过程中的污染源主要有以下几种：（1）户外风大，菌类进屋机会多。
有风就有沙，有沙就有尘，有尘就有菌，菌尘共存，这是菌类进屋的主要原因之一。
（2）屋内太潮，菌类繁衍多。
需保持室内空气干燥，如使用空调“除湿”功能，也可减少真菌生长繁殖。
（3）人员带菌多。
在整个操作室内，人员可说是最大的带菌者，不管在毛发或是衣服等地方，都隐藏着数不清的菌类。
在进入操作室前，最好能对作业人员进行清洁处理，比如换上干净的白大褂，换上实验室的鞋，衣服鞋每星期洗一次，上超净台前手要用肥皂清洗两遍，接种前手再用酒精擦拭一遍。
（4）屋内不干净。
紫外线能杀灭或抑制真菌生长，因此应在每次接种前进行20分钟的紫外灯消毒。
（5）清理屋内带菌组培苗。
在植物病害中，真菌所引起的病害尤其严重，且因会产生孢子，随着空气飘散。
一旦落入适当的环境下，一粒小小的孢子便会扩大成一个菌落，污染整个组织培养瓶。
因此一旦有真菌污染的组培苗，就要用高压灭菌器彻底消灭，以防扩散。
（6）接种不正确。
不正确操作也会增加污染机率，如开盖太快，灭菌不够，操作过慢等。
接种过程应该轻开盖，快操作。
二、污染原因及污染苗抢救若污染菌类是零星分散在培养基中，则可确定是人为引起的污染，比如培养基灭菌不彻底；超净工作台长时间不换滤网，致使净化能力降低；接种用具灭菌不彻底；操作不正确，动作生硬缓慢，开瓶时间太久，接种台摆放物品杂乱，操作中心在人体范围之内；接种室长期不灭菌，菌类太多等。
若污染菌类是从材料周围长起，则可证明是植物材料带菌引起。
可能是接种用具灭菌不彻底，接种时材料被污染；或者是未及时发现污染苗，接种过程交叉感染等。
植物脱毒和快速繁殖技术
3.其他外植体的组织培养方法脱毒
除茎尖培养外，还可从 花粉、花药、胚、胚珠及珠心等组织培养获 得无病毒的植株。这些器官或组织也是植株中含病毒较少的部位，但不 同病毒或不同寄主植物使他们带毒或不带毒的情况各不相同，采用这些 器官脱毒时，首先应弄清楚其带毒情况。
关于一些植物种胚中不携带病毒的原因有两种观点：一种观点认为 病毒不能进入胚中，植物子房中胚与其他母体细胞之间缺少维管束组织 和胞间连丝的关系；另一种是认为病毒能进入胚，但进入后为寄主所消 灭。有这样一种现象，种子在未成熟时带有病毒，到成熟时，病毒就消 失了，这就说明，即使没有胞间连丝，病毒还可以通过其他途径进入胚 中，但是有些植物的种子中存在着一种抑制病毒的物质。此外，还有人 认为是有些种胚中缺少病毒增值所需要的重要物质。而使病毒不能复制
4、合并使用药剂
合并使用化学药剂和热处理有助于提高热处理脱 除病毒类病原的效果。
５、培育株心苗
大多数植物病毒不通过种子传播，由此可通过培育株心来 获得无病毒母株。例如大多数柑橘品种产生两种完全不同的 胚，即合子胚和株心胚。合子胚由受精卵细胞发育而来，常 称有性胚；株心胚由母本株心体细胞发育而来，常称无性胚 ，株心胚在胚囊中发育，并与合子胚共存。
应用热疗法消除病毒的一个主要限制在于，并非
12植物种苗脱毒技术
7、突变育种
8、单倍体育种
巩固提高
1．马铃薯可以进行的生殖方式是……………（）
A．出芽生殖和有性生殖B．分裂生殖和营养生殖C．营养生殖和有性生殖D．出芽生殖和营养生殖
2．马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳办法是……………（）
答案：
1．C 2．C 3．A 4．A 5．C 6．B 7．C 8．A
9：（1）B（2）A（3）A
10．答案：一．材料的选取通过镜检选取发育期的花粉
二．材料的消毒
三．接种和培养消毒后的花药在无菌的条件下接种到培养基上，放在适宜的条件下培养。花药开裂后尽快将幼小植株分开，分别移植到新的培养基上，
四．移栽并对植株进行鉴定和筛选。
9．植物的组织培养技术以及植物的无土栽培在农业生产具有广泛的应用前景，请根据相关知识进行分析：
（1）用于组织培养的培养液与无土栽培时所用的营养液相比，前者……………（）
A．必须含无机盐离子B．必须含有机物C．不一定含有植物激素D．浓度必须小于细胞液浓度
（2）下列属于组织培养的是（）
A．花粉培养成单倍体植株B．芽发育成枝条
探究深化
农业上许多作物体内都有病毒寄生。病毒繁殖速度极快，新产生的细胞一段时间后都会被病毒感染，且可通过生殖细胞传递给子代，影响下一代的品质。用农药杀死病毒已无明显效果，请设法用最快的方法培育大量没有病毒的后代植株。
[解析]快速培育无病毒植株要选择刚分裂的细胞进行组织培养。
[答案]植物茎尖生长点刚分裂的细胞不含病毒。所以在茎尖生长点处取大量的刚分裂不久没有感染病毒的细胞进行组织培养，诱导成植株，就能得到大量的无病毒植株。如脱毒马铃薯就是用此方法培育的
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实践案例
马铃薯脱毒苗的培养
1、这个实验的程序是怎样的？ 2、剪下的芽我们将其称为——。 3、对于外植体如何进行消毒？ 4、取茎尖时，分生区比较的圆滑，一般取茎 尖分生区的长度多少为宜？ 5、取到茎尖分生组织后，要进行接种，接种 时要注意什么？
小结
利用植物组织培养技术，我国已经培育出来了 大量的无病毒种苗，成功实现了70多种农作 物和花卉的脱毒，提高了农作物的产量，改善 了名贵花卉的品质。脱毒技术在生产实践中正 发挥着越来越大的作用。
实践案例
马铃薯脱毒苗的培养
实验材料器具：马铃薯植株（材料）、MS培 养基（培养）、质量分数为5%的漂白粉溶液 （消毒）、无菌水（冲洗）;超净工作台（提 供无菌环境）、解剖镜、剪刀、长柄镊子、解 剖刀、解剖针（以上用于茎尖分生区的剥取）、 试管、培养皿、锥形瓶、烧杯等（用于培养基 制备和培养）。
脱毒草莓个大、新鲜、口感好
教学目标
1、简述植物种苗脱毒的基本原理 和基本过程。 2、尝试完成植物的种苗脱毒。 3、举例说明植物脱毒技术在生产 中的应用。
大家试着通过独立思考回答这些问题
1、农作物容易受到哪些病原体的感染？ 2、人们采用了什么方法清除入侵植物体内的 真菌和细菌？这种方法对病毒有效吗？ 3、侵入植物体的病毒通过哪些结构扩散到组 织器官？ 4、人们用植物哪一部位进行离体培养，以得 到无病毒植株？为什么？ 5、什么是种苗脱毒？ 6、通过种苗脱毒，我们最终得到了什么？
练习
5．植物组织培养过程的顺序是 （A ） ①外植体 ②根、芽 ③愈伤组织 ④脱分化 ⑤再分化 ⑥植物体 A．①④③⑤②⑥ B．①④③②⑤⑥ C．①⑤④③②⑥ D．⑥①④③⑤②
练习
1．马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖，种植 的世代多了以后往往会感染病毒而减产，为此 农户都希望得到无病毒的幼行杂交 B．进行远缘植物体细胞杂交 C．利用茎尖进行组织培养 D．人工诱导基因突变
练习
2、学案【典例解析】
植物的组织培养技术
第二节
植物种苗脱毒技术
草莓易得的病
叶斑病
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。
幼果失去光泽、硬 化。近熟期草莓受 到为害会失去商品 价值。
白粉病
草莓易得的病
灰霉病
根腐病 黄萎病
在膨大时期的果实 上，密生灰霉使果 实软化、腐败，严 重影响产量。
幼叶畸形，叶变黄、 从下部叶开始，叶缘 叶表面粗糙无比。随 变成红褐色，逐渐向 后叶缘变褐色向内凋 上凋萎，以至枯死。 萎，直到枯死。
提示：利用植物种苗脱毒技术
取植物茎尖离体培养（茎尖分生区一般不会 受到病毒侵染）
练习
3、进行植物脱病毒的茎尖培养时切取的茎尖长 1~5mm 度一般在_________ 左右。 4、在无毒苗的组织培养中，外植体的大小与其 正比 成活率成__________ ，而与脱毒效果成 反比 __________ 。