2017-2018学年高中生物 第五章 植物的组织培养技术 5.1 植物快速繁殖技术(1)素材 中图

植物快速繁殖技术

植物快速繁殖就是应用组织培养技术，快速繁殖名优特新品种，使其在较短时间内繁衍较多的植株；快速繁衍珍稀濒危植物，使物种得以保存。快速繁殖是当前植物细胞工程中应用最广泛，又最有效的方法之一。

除了一部分豆类作物外，种子是不会传递病毒的。植物病毒是通过无性繁殖传递的，而快速繁殖是建立在无性繁殖的基础上，病毒在母体内逐代积累，危害越来越严重。目前在生产上尚无特效药物可彻底除去病毒，而快速繁殖却可以，因此，快速繁殖脱毒显得非常重要。

一、植物快速繁殖的途径和方法

以植物的根、茎、叶柄和花等片段以及孢子作为外植体，或者切取茎尖、腋芽进行离体培养，可以直接诱导器官分化，产生芽、根，也可以诱导改变原有的分化状态，脱分化形成愈伤组织，再经过不同的细胞分化途径重建形成不同的器官，直到完整植株。(P86 L.1~L.16)

植物快速繁殖的类型与方式可归纳如下表：

器官型

芽，扩大繁殖系数稳定，是快速繁殖的主

要方式

丝石竹等可获得与母株相同的

快速繁殖中茎尖培养脱毒

无病毒苗的获得：

（一）材料的培养和灭菌

为了获得无菌的茎尖，应把供试植株种在无菌的盆土中，放在温室栽培。浇水要浇在土中，不要浇在叶片上。如材料取自田间，可切取插条，在实验室内进行溶液培养。由这些插条的腋芽长成的枝条，其污染程度比直接从田间植株取来的枝条少得多。自外，定期喷施内吸杀菌剂（如0.1%多菌灵和0.1%链霉素）也十分有效。

（二）茎类剥离

取幼苗茎尖2~3cm小段，剥去可见的大叶，放在烧杯内用自来水冲洗1h左右，移入无菌室进行严格消毒。先用95%酒精快速浸泡一下，再放入5%的漂白粉溶液内消毒7~10min （也可用市场上出售的次氯酸钠溶液稀释为5%），然后用无菌水冲洗3~4次，在双筒解剖镜下一手用细镊子将茎芽按住，另一手用解剖针仔细地将幼叶剥去，最后露出圆滑的生长点，用注的针头侧刃或自制的解剖针，仔细地切取带有1~2个叶原基的生长点，随即接种到试管培养基上进行培养。这样外植体（生长锥带1~2个原叶基）的培养，严格来说，应称为分生组织培养。

以上操作必须严格在无菌条件下的超净工作台中进行，所用器具都应浸泡于70%的酒精中，使用前要在究竟灯上烧灼灭菌，注意不使解剖针、刀太烫，以免损伤组织。解剖镜台应垫载玻片，每剥离一个茎尖应以酒精棉团擦拭，手也应经常用70%酒精擦试。茎尖很幼嫩，暴露时间越短约好。因为超净台的气流和酒精灯发出的热都会使茎尖迅速变干。

（三）茎尖培养

目前常使用的的基本培养基是MS培养基或White培养基，它有较高浓度的无机盐，对促进组织分化和愈伤组织生长是有利的。在培养基中可酌情添加5%~10%椰乳，0.1~1.0mg/L 的吲哚乙酸、萘乙酸、苄基腺嘌呤等，有的还需添加活性炭。根据培养种类不同，添加的生长调节剂可适当调整。（P92~P93 L.11）

茎尖培养的生长可能有4种类型：①组织不增大，不久变褐死亡，这可能是生长点受伤所致。②组织渐变绿，但体积增大缓慢，可把组织转到NAA浓度高于0.05mg/L的培养基上，并提高温度以加速其生长。③组织基部不产生或少量产生愈伤组织，而生长点发育正常，一个月内可形成无根的小植株，这是最理想的情况。当长有2~3片西欧啊叶时，应把

小植株转到无生长素的培养基上，促进生根。④茎尖基部产生大量愈伤组织而生长点很少伸长，不理想。这时应把这些愈伤组织转移到无生长素的培养基上，并降低培养温度，以抑制愈伤组织生长促进其分化。（P94~P95 L.2）

（四）提高脱毒效果

感染了病毒的蜘蛛在切取茎尖进行培养之前，进行高温处理、低温处理或化学处理，可以提高脱毒效果。

1. 高温处理又称温热疗法。某些病毒受热以后不稳定，失去活性。根据这

个原理，把植物放在高于正常温度的环境中，组织内部的病毒受热后部分或全部钝化，但寄主植物的组织很少或不会受到伤害。

高温处理有两种方法：

（1）汤浸渍处理，适用于切下的材料，在50°C左右的温水中浸渍数分钟至数小时，方法简便易行但易致材料受伤。

（2）热风处理，将生长的盆栽植物移入室内或生长箱内，处理温度和时间因植物种类和器官生理状况而异。一般为35~40°C，短则几十分钟，长可达数月。（P95 L.3~L.15）

每一种植物高温处理有他的临界温度，超出这个温度或温度虽在此范围内但处理时间过长，组织就受伤。可以采用变温方法，即每天40°C处理4 h，16~20°C处理20 h，这样，既可保持芽眼的活力，亦可清除芽眼中幼叶的病毒。

2. 低温处理，亦称冷疗法。菊花植株在5°C条件下分别处理4个月或7.5

个月，没有菊花矮化病毒（CSV）的无病毒苗分别是67%和73%，而没有菊花褪绿斑驳

病毒（CCMV）的无病毒苗分别是22%和49%，未经处理的茎尖则无脱毒效果。

3. 化学处理，又称化学疗法。一些化学药品如嘌呤和嘧啶；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，但仍不能

是病毒失活。近年发现三氮唑核苷（1—β—D—呋喃核糖—1，2，4—三氮唑）用于

防治一系列动物DNA和RNA病毒，对植物也有效。将感染了马铃薯Y型病毒（PVY）、黄瓜花叶病（CMV)或烟草花叶病毒（TMV）的叶柄，培养在三氮唑核苷的MS培养基上，子代植株则除去病毒，而对照则无效，说明三氮唑核苷抑制病毒的增殖。

其他途径脱毒

（一）愈伤组织脱毒

感染病毒的愈伤组织细胞并非全部都含有病毒。例如已经感染TMV的烟草愈伤组织，经机械分离后，发现仅有40%细胞含有病毒。用感染TMV的烟草髓部愈伤组织诱导出的愈伤组织，继代四次后用荧光抗体法检验，几乎不存在病毒。从马铃薯茎尖培养产生植株概率。许多试验也报道，从有病毒的草莓、唐菖蒲、老鹳草、大蒜、火葱、款冬等的愈伤组织中，都分化出无病毒的植株。以上事实，可能因为细胞增殖速度快过病毒复制速度，或者细胞产生变异，获得对病毒感染的抗性，最终表现出脱毒现象。