植物组织培养的展望

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植物组织培养发展现状研究[]

植物组织培养发展现状研究[]

植物组织培养的发展研究进展摘要:植物组织培养作为一种有效的技术手段,已经被广泛应用于生产实践的各个领域。

本文综述了植物组织培养的应用现状,指出其在雨中和优种块繁等方面的科技支撑作用。

同时概述了有关新技术的开发利用,及应用前景展望。

植物组织培养是从20世纪30年代初期发展起来的一项生物技术。

植物组织培养是指在无菌条件下,将离体的植物器官、组织、胚胎、原生质体等,在人工配制的培养基上给予适宜的培养条件,进行繁殖的方法。

由于是在试管内培养,且培养的是脱离植株母体的培养物,故也称离体培养或试管培养。

目前,植物组织培养技术研究已经取得巨大的进展,在观赏植物,如菊花、牡丹、百合等方面有诸多应用。

同时,许多观赏植物已经实现产业化生产,建立了一套相对完善的快繁体系,取得了明显的经济和社会效益。

1 植物组织培养的过程组织培养的技术过程大致分为六步:植物培养材料的采集,培养材料的消毒预处理,制备外植体,接种和培养,根的诱导,炼苗移植。

以上个步骤均在无菌条件下进行。

2 植物组织培养的应用现状2.1 在植物育种方面的应用2.1.1单倍体育种单倍体植株往往不能结实,难以进行繁殖。

在培养中用秋水仙素处理,可使染色体加倍成纯合二倍体。

这种培养技术在育种上的应用多为单倍体育种。

单倍体育种具有高速、高效、基因型一次纯合等优点。

因此,通过花药或花粉的培养的单倍体育种已成为一种新的育种手段。

2.1.2 胚培养采用人工的方法在无菌条件县从种子中将成熟胚和未成熟的胚分离出来,然后放在人工合成的培养基上培养,使它发育成正常的植株,从而有效的克服远缘杂交不亲和的障碍,获得杂种植物。

目前,在这一方面获得成功的自交或远缘杂交不亲和性植物有怀地黄、矮牵牛、普通小麦、黑小麦等。

2.1.3 培养细胞突变体在组织培养过程中,细胞处于不断分生状态,易受培养条件和外界环境(如放射、化学物质)的影响而产生诱变,从中可以筛选出对人们有利的突变体,从而培育新品种。

我国植物组织培养的发展现状与前景展望

我国植物组织培养的发展现状与前景展望

际间的交换和转移,给保存和抢救有用基因带来了希望。

例如胡萝卜和烟草等植物的细胞悬浮物,在-20~-196 的低温下贮藏数月,尚能恢复生长并且再生成植株。

目前,我国在多个地方建立了植物种质资源离体保存设施。

1.5 在遗传、生理、生化和病理研究上的应用植物组织培养技术推动了植物遗传、生理、生化和病理学的研究,已成为植物科学研究中的常规方法。

花药和花粉培养获得的单倍体和纯合二倍体植株是研究细胞遗传的极好材料,在细胞培养中很容易引起变异和染色体变化,从而可得到作物的附加系、代换系和易位系等新类型,为研究染色工程开辟了新途径。

细胞培养和组织培养为研究植物生理活动提供了一种极有力的手段。

通过植物组织培养可以在植物的矿质营养、有机营养、生长活性物质等方面展开研究,有益于了解植物的营养问题。

在细胞的生物合成研究中,细胞组织培养也极为有用,如查明了尼古丁在烟草中的部位等。

细胞培养为研究病理学提供了方便,如植物的抗病性就可以通过单细胞或原生质体培养进行鉴定,短短几天之内就可以得到鉴定结果。

2 我国植物组织培养的研究进展2.1 组培技术研究进展快速从20世纪50年代我国植物组织培养创始人之一罗士韦教授在中国科学院上海植物生理研究所开展了组织培养的研究以来,植物组织培养技术已有丰硕的研究成果。

在近10多年来其发展更为迅速,全国各地许多农业科研院所和高校都开展了植物组织培养研究工作,对农作物、观赏植物、园艺作物、经济林木等上千种植物进行组织培养研究并取得了成功,同时在实践中总结出很多有益的经验,如郑文静等较好地总结了植物组织培养中的常见问题和具体解决方法;吴毅明等在植物组织培养的环境微生态的研究中,用通透性好的化学纤维、纸卷、蛭石、沙子等代替琼脂作培养基,可有效地改善根际环境,促进小植物生根;刘思九采用的暴露培养法,即在敞口培养器中用特制的粉沫状灭菌材料覆盖培养基和外殖体,使其不受污染,通过特制装置补水,让组培苗暴露在室内空气中生长,其长势优良,不炼苗即可移栽。

植物组织培养的应用及发展前景

植物组织培养的应用及发展前景

植物组织培养技术应用及进展摘要:本文综述了植物组织培养理论的发展,重点论述其再脱毒、快繁、育种与有机化合物工业生产以及种质资源的保存等方面的应用,并对应用的前景作简单的展望。

关键词:植物组织培养;应用;进展中图分类号:Q943.11.理论起源19世纪30年代,德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺创立了细胞学说,根据这一学说,如果给细胞提供和生物体内一样的条件,每个细胞都应该能够独立生活。

1902年,德国植物学家哈伯兰特在细胞全能性的理论是植物组织培养的理论基础。

1958年,一个振奋人心的消息从美国传向世界各地,美国植物学家斯蒂瓦特等人,用胡萝卜韧皮部的细胞进行培养,终于得到了完整植株,并且这一植株能够开花结果,证实了哈伯兰特在五十多年前关于细胞全能的预言。

植物组织培养的简单过程如下:剪接植物器官或组织——经过脱分化(也叫去分化)形成愈伤组织——再经过再分化形成组织或器官——经过培养发育成一颗完整的植株。

植物组织培养的大致过程是:在无菌条件下,将植物器官或组织(如芽、茎尖、根尖或花药)的一部分切下来,用纤维素酶与果胶酶处理用以去掉细胞壁,使之露出原生质体,然后放在适当的人工培养基上进行培养,这些器官或组织就会进行细胞分裂,形成新的组织。

不过这种组织没有发生分化,只是一团薄壁细胞,叫做愈伤组织。

在适合的光照、温度和一定的营养物质与激素等条件下,愈伤组织便开始分化,产生出植物的各种器官和组织,进而发育成一棵完整的植株。

植物组织培养即植物无菌培养技术,又称离体培养,是根据植物细胞具有全能性的理论,利用植物体离体的器官如根、茎、叶、茎尖、花、果实等)组织(如形成层、表皮、皮层、髓部细胞、胚乳等)或细胞(如大孢子、小孢子、体细胞等)以及原生质体,在无菌和适宜的人工培养基及光照、温度等人工条件下,能诱导出愈伤组织、不定芽、不定根,最后形成完整的植株的学科2.植物组织培养发展简史植物组织培养是20世纪30年代初期发展起来的一项生物技术。

植物组织培养技术的应用与发展趋势研究

植物组织培养技术的应用与发展趋势研究

植物组织培养技术的应用与发展趋势研究植物是地球上最为基础的生命体,其无所不在的存在对人类的生存和发展具有极其重要的意义。

随着人类对自然科学的不断深入研究,植物组织培养技术作为一种重要的现代生物技术手段,越来越得到人们的关注和重视。

本文将基于这一背景,通过对植物组织培养技术的应用与发展趋势进行研究,探讨其在农业、医药等领域中的作用和前景。

一、植物组织培养技术的应用范围植物组织培养技术是指通过体外培养植物细胞、组织、器官等生物材料,并利用人工调控其生长、分化、增殖等生物学过程,最终获得新型或大量植物材料的一种生物技术手段。

它的应用范围非常广泛,可以用于植物遗传学、植物育种、植物生长调节剂研究、植物细胞工程、植物农艺生产等多个方面。

1、植物遗传学研究植物组织培养技术可以把不同种植物的雌花柱蘖、胚轴、愈伤组织等进行体外培养,然后通过调控其生长、分化和增殖等生物过程,最终得到纯合细胞系。

这样的纯合细胞系可以用于植物的遗传研究,便于揭示植物的基因组、转录组和蛋白质组等信息。

2、植物育种研究植物组织培养技术可以通过体外培养来获得植物性状发生的突变体、品种改良进行杂交选择率的提高,进而实现植物育种的高效性和精准性。

例如常见的灵长花杂交便是一种基于植物组织培养技术的重要育种技术。

3、植物生长调节剂研究植物组织培养技术在研究、开发植物生长调节剂时也非常重要。

通过对植物细胞、组织培养的过程中利用植物生长调节剂控制植物生长、分化、增殖等生物学过程,可以加深对植物生长调节剂特性的认识,并将其应用于植物生产和生物科技研究的实践中。

4、植物细胞工程植物细胞工程是一种将基因引入到植物中的技术。

它的最终目标是通过调节基因组、转录组和蛋白质组等因素进而改良植物、培育新的植物品种。

植物组织培养技术在植物细胞工程方面的应用前景非常广阔,包括遗传变异技术、基因工程技术、植物病毒的抗性育种等等。

5、植物农艺生产植物组织培养技术也可以应用于农业生产中,有效提升植物的经济产量和质量。

植物组织培养技术的现状及发展趋势

植物组织培养技术的现状及发展趋势

植物组织培养技术的现状及发展趋势
植物组织培养技术是利用植物细胞和组织的无限增殖和分化能力
进行人为控制的技术,可以用于繁殖无性系、微繁殖、基因转化、突
变育种等方面。

该技术已经成为植物生物技术领域中最重要的技术之一,经过多年的探索发展,已经初步形成了一定的技术体系。

目前,植物组织培养技术已经普遍应用于植物繁殖、基因转化和
突变育种等领域。

其中,无性系繁殖在实际生产中应用广泛,可以大
幅提高优良品种的产量和质量,同时也能有效地保护种质资源。

基因
转化技术则是利用植物组织培养技术实现的,可以实现外源基因的导
入和整合,为植物功能基因组学的研究提供了新手段。

突变育种则是
利用诱变剂或基因工程技术诱发的突变进行新品种选育,是传统育种
方法的补充和发展。

未来,植物组织培养技术仍将面临许多挑战和机遇。

其中,基因
组学和生物信息学技术的发展将为植物组织培养技术的优化和改进提
供新的方向。

另外,利用细胞工程学技术进行植物细胞器工程也将成
为植物组织培养技术的新发展方向。

同时,环境污染和生物多样性保
护等问题也将对植物组织培养技术的应用提出新的要求和挑战。

总之,植物组织培养技术是植物生物技术领域中最重要的技术之一,在农业生产、资源保护和科学研究等方面都具有广阔的应用前景。

未来,需要通过不断优化和改进技术,克服技术难题,加强应用研究,推动该技术的发展和应用。

组织培养在植物繁育中的应用及优势

组织培养在植物繁育中的应用及优势

组织培养在植物繁育中的应用及优势植物繁育中的组织培养技术,是一种常用的生物技术手段。

这种技术可以使所有植物细胞在无性条件下自我分裂,从而形成一定规律的新植株。

该技术的应用范围很广,可以帮助农业生产、森林资源培育、园林绿化等领域。

本文将从应用范围、优势等方面,探讨组织培养在植物繁育中的应用及优势。

一、应用范围1.农业生产组织培养技术可以促进农业种植业的发展。

农产品可以通过组织培养,使得单株产量提高,减少了播种量,节省了土地资源,也有利于农业生产管理的效率提升。

同时,该技术可用于农作物的良种繁育,使得农作物的品质、产量等方面也有了较大提升。

2.森林资源培育森林是重要的资源消耗来源。

组织培养技术可以培育出速生、优质的林木品种,进而为人们提供更好的森林资源。

同时,还可以有效减轻森林的损失问题,减小人为干扰的影响。

3.园林绿化组织培养技术在园林绿化领域中也有重要的应用。

它可以用于花卉和草坪等绿化工程的建设和维护。

在现代城市中,园林绿化的意义越来越重要,而该技术可以有效提升园林绿化的质量,节省建设过程中的时间和成本。

二、优势1.高效性组织培养技术可以大大提高植物生长的速度和效率。

在营养基的帮助下,一株细胞随时可以分裂成几十、几百、甚至上千的新植株。

这种方法有利于高效率繁殖大量的植株,而且效率极高。

具体来说,它是实现植物快速生长、快速繁殖和生成大量的相同品种的最佳方法。

2.可控性组织培养技术可以完全控制植物生长的过程。

营养基可以被制成有机体的感性环境,通过控制施肥和营养的方式操控其生长。

因此,可以制造出特定的植物衍生物质,从而满足市场或生产需要。

3.方便性组织培养技术可以在相对较小的空间内帮助培育大量植物,不需要耗费大量的土地资源,减少建设成本。

同时,该方法不需要特殊的设备,且易于操作,可以在标准实验室环境中进行。

总之,随着生物技术的不断发展,组织培养技术在植物繁育中的应用越来越广泛。

组织培养技术的应用范围已经涉及到农业等大量领域,优势显著,可以达到高效、可控、方便等目的。

植物组织培养技术的研究进展

植物组织培养技术的研究进展

植物组织培养技术的研究进展一、本文概述植物组织培养技术,作为一种在无菌条件下,通过人工操作将离体的植物组织、细胞或器官培养在人工配制的培养基上,使其再生为完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术,自其诞生以来,就在生物学、农业、林业、医药等领域引发了广泛的关注和研究。

本文旨在全面综述植物组织培养技术的研究进展,探讨其在实际应用中的潜力与挑战,以期为推动该领域的发展提供有益的参考。

本文将首先回顾植物组织培养技术的发展历程,梳理其从早期的摸索阶段到现代的精细化、高效化发展的主要历程。

接着,我们将重点关注近年来在植物组织培养技术方面取得的重要突破,包括培养基的优化、外植体选择的新策略、基因编辑技术在组织培养中的应用等。

我们还将探讨植物组织培养技术在植物育种、脱毒、次生代谢产物生产、生物反应器等方面的应用,并分析其在实际应用中的优势和局限性。

我们将对植物组织培养技术的未来发展进行展望,探讨如何通过技术创新和方法优化,进一步提高植物组织培养的效率和质量,以满足日益增长的农业生产需求和社会经济发展要求。

我们也将关注植物组织培养技术在应对全球气候变化、生物多样性保护等重大问题中的潜在作用,以期为推动植物组织培养技术的可持续发展提供新的思路。

二、植物组织培养技术的基本原理和方法植物组织培养技术,又称为植物微繁殖或植物细胞培养,是一种通过控制环境条件,利用植物细胞或组织的再生能力,在无菌条件下进行植物繁殖或遗传改良的技术。

其基本原理主要基于植物细胞的全能性,即植物体的每一个活细胞都含有该物种的全套遗传信息,并有能力发育成完整的植株。

植物组织培养的基本方法主要包括以下几个步骤:从植物体上获取所需的外植体(如叶片、茎尖、花药等)。

然后,通过表面消毒和切割处理,将外植体接入含有适当营养成分和植物生长调节剂的培养基中。

这些调节剂如细胞分裂素和生长素,对细胞的分裂和分化起着重要的调控作用。

接着,将接种后的外植体置于适宜的光照、温度和湿度条件下进行培养。

组培实验报告结果(3篇)

组培实验报告结果(3篇)

第1篇一、实验简介实验名称:植物组织培养实验实验目的:通过植物组织培养技术,探究植物细胞分裂、分化和再生能力,掌握植物组织培养的基本操作流程,并观察培养过程中植物组织的生长变化。

实验材料:水稻、玉米、小麦等植物叶片、茎段、愈伤组织等。

实验方法:采用植物组织培养技术,对植物叶片、茎段、愈伤组织进行体外培养,观察其在不同培养基、激素浓度、光照条件下的生长和分化情况。

二、实验结果与分析1. 培养基对植物组织生长的影响实验结果表明,不同培养基对植物组织的生长和分化具有显著影响。

其中,MS培养基(Murashige and Skoog培养基)对植物组织的生长和分化效果较好,愈伤组织诱导率和再生植株数量较高。

(1)MS培养基在MS培养基中,水稻叶片愈伤组织诱导率为80%,玉米叶片愈伤组织诱导率为75%,小麦叶片愈伤组织诱导率为70%。

再生植株数量分别为:水稻40株,玉米30株,小麦20株。

(2)改良MS培养基在改良MS培养基中,水稻叶片愈伤组织诱导率为70%,玉米叶片愈伤组织诱导率为65%,小麦叶片愈伤组织诱导率为60%。

再生植株数量分别为:水稻25株,玉米20株,小麦15株。

2. 激素对植物组织生长的影响实验结果表明,激素对植物组织的生长和分化具有显著影响。

其中,生长素(IAA)和细胞分裂素(KT)对植物组织的生长和分化效果较好。

(1)生长素和细胞分裂素浓度对愈伤组织诱导率的影响当生长素和细胞分裂素的浓度分别为0.5mg/L和0.1mg/L时,水稻叶片愈伤组织诱导率达到最高,为80%。

玉米叶片愈伤组织诱导率达到最高,为75%。

小麦叶片愈伤组织诱导率达到最高,为70%。

(2)生长素和细胞分裂素浓度对再生植株数量的影响当生长素和细胞分裂素的浓度分别为0.5mg/L和0.1mg/L时,水稻再生植株数量为40株,玉米再生植株数量为30株,小麦再生植株数量为20株。

3. 光照条件对植物组织生长的影响实验结果表明,光照条件对植物组织的生长和分化具有显著影响。

植物的组织培养技术

植物的组织培养技术
稳定、可控的原料来源。
果树脱病毒技术的实践与应用
要点一
总结词
要点二
详细描述
植物组织培养技术可用于果树的脱病毒处理,提高果树的 抗病各种病毒病,导致产 量下降、品质变劣等问题。植物组织培养技术可以用于果 树的脱病毒处理,通过将感染病毒的果树组织进行离体培 养,再从中选择和繁殖出无病毒的植株。这种方法可以提 高果树的抗病性和产量,改善果实品质,对于果树的健康 生产和经济效益具有重要意义。
03 植物组织培养的操作流程
外植体的选择与处理
外植体的选择
选择健康、无病虫害的植物组织 作为外植体,如根、茎、叶、花 、胚等。
外植体的处理
清洗、切割、消毒等步骤,确保 外植体无菌,为后续培养提供良 好的基础。
无菌操作技术
无菌操作环境
在无菌操作室内进行,确保空气经过过滤,减少微生物污染 。
无菌操作工具
智能化监控与管理
借助物联网和大数据技术,实 现植物组织培养过程的智能监
控与管理,提高培养效率。
对环境与伦理的考虑
环境影响
植物组织培养技术的发展和应用需要考虑其 对环境的影响,如能源消耗、废弃物处理等 。
伦理问题
在应用植物组织培养技术时,需要关注伦理 问题,如基因改造和克隆技术的道德争议等 。
06 植物组织培养技术案例分析
VS
有机化学品生产
通过植物组织培养技术,可以生产具有工 业用途的有机化学品,如香精油、色素等 。
植物的脱病毒与复壮
脱病毒
通过植物组织培养技术,可以从感染病毒的植株中分离出无病毒的植株,提高植株的健 康水平。
复壮
通过植物组织培养技术,可以繁殖出具有优良性状的植株,恢复或提高植物的种质资源 价值。

【精品】植物组织培养研究进展

【精品】植物组织培养研究进展

植物组织培养研究进展摘要植物组织培养技术作为一种科研手段,发展异常迅猛。

从组织培养的原理、培养过程中遇到的问题以及前景和展望这3方面综述了我国近几年植物组织培养的新研究。

关键词:组织培养;存在问题;措施;发展20世纪后半叶,植物组织培养发展十分迅速,利用组织培养,不仅可以生产大量的优良无性系,并可获得人类需要的多种代谢物质;细胞融合可打破种属间的界限,克服远缘杂交不亲和性障碍,在植物新品种的培育和种性的改良中有着巨大的潜力;还可获得单倍体、三倍体及其它多倍体、非整倍体;组织培养的植物细胞也成为在细胞水平上分析研究的理想材料[1]。

因此,植物组织培养广泛应用于植物科学的各个分支,如植物学、植物生理学、遗传学、育种学、栽培学、胚胎学、解剖学、病理学等,并广泛应用在农业、林业、医药业等多种行业,产生了巨大的经济效益和社会效益,被认为是一项很有潜力的高新技术。

1 组织培养的基本原理1.1 植物组织培养的概念植物组织培养技术是指在无菌条件下,将离体的植物器官(如根尖、茎尖、叶、花、未成熟的果实、种子等)、组织(如形成层、花药组织、胚乳、皮层等)、细胞(如体细胞、生殖细胞等)、胚胎(如成熟和未成熟的胚)、原生质体培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱发产生愈伤组织或潜伏芽等,或长成完整的植株的技术[2]。

1.2 植物组织培养的依据植物组织培养的依据是植物细胞“全能性”及植物的“再生作用”。

1902年,德国著名植物学家GHaberlanclt根据细胞学理论[3],大胆地提出了高等植物的器官和组织可以不断分割,直到单个细胞,即植物体细胞在适当的条件下具有不断分裂和繁殖,发育成完整植株的潜力的观点。

1943年,美国人White在烟草愈伤组织培养中,偶然发现形成一个芽,证实了GHaberlanclt的论点[4]。

在许多科学家的努力下,植物组织培养技术得到了迅速发展,其理论和方法趋于完善和成熟,并广泛应用产生了巨大的经济效益和社会效益。

我国植物组织培养的发展现状与前景展望

我国植物组织培养的发展现状与前景展望

我国植物组织培养的发展现状与前景展望一、本文概述植物组织培养技术自20世纪初期诞生以来,已经历了百余年的发展历程。

作为现代生物技术的重要组成部分,植物组织培养技术在全球范围内得到了广泛的应用和研究。

在我国,随着科技的不断进步和政策的持续推动,植物组织培养技术也得到了长足的发展。

本文旨在全面概述我国植物组织培养技术的发展现状,分析当前面临的挑战与机遇,并展望未来的发展前景。

通过梳理相关文献和实地调研,本文将系统介绍我国植物组织培养技术的历史沿革、应用领域、技术进展以及存在的问题,以期为我国植物组织培养技术的进一步发展和优化提供参考和借鉴。

二、我国植物组织培养的发展现状我国植物组织培养技术的发展,自上世纪70年代起步至今,已经取得了显著的成就。

特别是在近年来,随着生物技术的不断突破和科研投入的加大,我国植物组织培养领域的发展速度明显加快,已经在许多方面达到了国际先进水平。

目前,我国已经建立了较为完善的植物组织培养技术体系,涵盖了从基本培养基的配制、外植体的选择与处理、愈伤组织的诱导与分化,到植株的再生与驯化等各个环节。

同时,植物组织培养技术在农业、林业、园艺等领域的应用也日益广泛,不仅为作物育种、遗传改良提供了新的手段,也在植物资源保护、珍稀濒危植物繁育等方面发挥了重要作用。

在科研方面,我国植物组织培养领域的研究队伍不断壮大,科研水平也在不断提升。

许多科研机构和高校都在积极开展植物组织培养的基础研究和应用研究,取得了一系列重要成果。

例如,在植物再生体系的建立、遗传转化体系的优化、组织培养苗的生理生态研究等方面,都取得了显著进展。

然而,与发达国家相比,我国在植物组织培养技术的某些方面仍存在一定的差距。

例如,在新技术、新方法的研发和应用上,以及在高产、优质、抗性强的新品种培育上,还需要进一步加强研究和探索。

植物组织培养技术的产业化程度也相对较低,还需要加大力度推动技术成果的转化和应用。

总体来说,我国植物组织培养技术在过去几十年里取得了长足的进步,但仍需不断努力,以适应现代农业和生物技术的快速发展。

组培的研究进展及发展趋势

组培的研究进展及发展趋势

组培的研究进展及发展趋势植物组织培养是根据植物细胞具有全能性的原理而发展起来的一门生物技术。

简要概述了植物组织培养的概念及研究进展,较全面的综述了植物组织培养新技术以及在快繁脱毒、育种、种质资源保存、次生代谢物提取、基因转化等方面的研究现状,最后展望了植物组织培养的发展趋势。

关键词:组织培养;新技术;应用现状;发展趋势植物组织培养是20世纪之初,以植物细胞全能性为理论基础发展起来的一门新兴技术,是指在无菌条件下,将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体,在人工配制的环境里培养成完整的植株,也称离体培养或植物克隆。

自1902年德国科学家Haberlandt提出植物细胞具有全能性理论, 到1934年美国White 等用番茄根进行离体培养证实这一观点以来,植物离体培养技术在基础理论和应用研究,已广泛应用到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种以及生物化学等各个研究领域, 成为生物学科中的重要研究技术和手段之一。

近年来,随着科学技术的不断发展,植物组织培养新方法和新技术不断涌现,研究重点也由器官、细胞水平向分子、基因方向转移。

21世纪,生物技术是最有生命力的一门学科,而植物组织培养作为一种基本的试验技术和基础的研究手段,被认为具有巨大的潜力。

一、植物组织培养新技术的研究随着科学技术的发展和对植物组织培养技术的不断深入研究,一些新的培养方法和技术不断出现,为植物组织培养技术的不断优化和发展提供了新的途径。

1.新型光源的应用光是植物生长发育必不可少的重要因素之一,光照长短、光质、光周期对植物的生长、形态建成、光合作用、新陈代谢以及基因表达均有调控作用。

传统的组织培养光源灯普遍存在寿命短、发热量大且不均以及发光效率不理想等缺点。

LED作为植物组织培养光源早在1991年就有栽培试验。

研究发现, 光质比例和光照强度可调的LED 光源比通常植物组织培养使用的荧光灯更能有效地促进试管苗的光合作用和生长发育。

蒋要卫利用LED作为大花蕙兰组培苗光源的研究发现, LED光源可以显著改善大花惠兰试管苗的生长状况和提高其品质。

组织培养技术在植物育种中的应用前景展望

组织培养技术在植物育种中的应用前景展望

组织培养技术在植物育种中的应用前景展望植物育种一直以来都是农业科学研究的重要领域之一。

通过植物育种,人类可以改良和培育出更加适应不同环境和抗病性更强的作物品种,以提高农作物的产量和质量,从而满足不断增长的食物需求。

近年来,随着生物技术的迅速发展,组织培养技术在植物育种中的应用越来越受到关注。

本文将对组织培养技术在植物育种中的应用前景进行展望。

组织培养技术,也被称为离体培养技术,是一种将植物的细胞或组织分离出来,在无菌条件下进行培养和再生的技术。

通过组织培养技术,可以快速产生大量的繁殖植株和纯系,加快育种过程,提高育种效率。

目前,组织培养技术已经在许多作物中得到成功应用,包括水稻、小麦、玉米、大豆等。

首先,组织培养技术可以用于快速繁殖植株。

传统的植物繁殖方法,在时间上和数量上都存在一定的限制。

而通过组织培养技术,可以迅速繁殖大量的植株,加快了育种进程。

这对于那些繁殖周期长、繁殖量少的作物来说尤为重要。

在果树繁殖中,组织培养技术可以提高果树的繁殖效率,缩短果树品种选育周期,为果树产业的发展提供了有力支持。

其次,组织培养技术可以用于植物的基因转化。

基因转化是在植物细胞或组织中导入外源基因的过程。

通过基因转化,可以为植物引入抗病性、抗虫性等有益基因,提高作物的抗性。

同时,基因转化也可以用于改良植物的品质特性,如提高产量、改善果实的口感和香气等。

组织培养技术提供了一个高效、准确的基因转化平台,可以为作物育种带来新的机遇。

此外,组织培养技术还可以实现植物的无性繁殖。

无性繁殖是指通过植物的有性细胞(花粉和卵细胞)之间的结合而产生的新个体。

通过组织培养技术,可以去除有性繁殖的过程,直接利用植物的组织或器官进行繁殖。

这种无性繁殖方式可以保留母本的完全遗传信息,从而保持良好的遗传稳定性。

这对于那些传播途径有限、繁殖困难的作物来说尤为重要。

此外,组织培养技术还可以用于植物的突变体筛选。

通过诱导突变剂或基因组编辑技术,可以制造出大量的突变体。

植物组织培养技术在花卉繁育中的应用进展

植物组织培养技术在花卉繁育中的应用进展

植物组织培养技术在花卉繁育中的应用进展【摘要】本文主要探讨了植物组织培养技术在花卉繁育中的应用进展。

首先介绍了植物组织培养技术的原理与方法,然后分析了其在花卉种质资源保护、新品种选育、疾病与虫害抗性育种以及高效栽培技术研究中的应用。

结论部分总结了植物组织培养技术在花卉繁育中的重要作用,并展望了未来该技术在花卉繁育领域的发展方向。

通过本文的研究,可以看到植物组织培养技术在花卉繁育中的广泛应用,为花卉产业的发展提供了重要的技术支撑和科学依据。

【关键词】植物组织培养技术、花卉繁育、应用进展、种质资源保护、新品种选育、疾病与虫害抗性育种、高效栽培技术、结论、发展方向。

1. 引言1.1 植物组织培养技术在花卉繁育中的应用进展随着人们对花卉品质要求的不断提高,传统育种方法已经不能满足市场的需求。

植物组织培养技术的出现为花卉繁育带来了新的思路和可能性。

通过对花卉的组织培养,可以实现快速繁殖、种质资源保护、新品种选育、疾病与虫害抗性育种以及高效栽培技术研究等方面的应用。

本文将从植物组织培养技术的原理与方法、在花卉种质资源保护中的应用、在新品种选育中的应用、在疾病与虫害抗性育种中的应用以及在高效栽培技术研究中的应用等方面进行探讨,总结植物组织培养技术在花卉繁育中的应用进展,并展望未来植物组织培养技术在花卉繁育领域的发展方向。

通过本文的研究,将进一步推动植物组织培养技术在花卉繁育领域的应用与发展。

2. 正文2.1 植物组织培养技术的原理与方法植物组织培养技术是一种通过体外培养植物细胞、组织和器官进行研究和应用的技术手段。

这种技术能够在无土或半无土条件下培养植物,在控制的环境下促进植物生长和发育,实现植物繁殖和遗传改良的目的。

植物组织培养技术的原理主要包括组织培养基的配制、外植体的准备、培养条件的控制等几个方面。

要进行植物组织培养,首先需要准备好含有必需无机盐、植物生长调节物质和能源的组织培养基。

然后选择适当的外植体,如茎段、叶片或胚等,并将其转移到培养基上进行培养。

我国植物组培技术的发展及展望

我国植物组培技术的发展及展望

发展历程
自20世纪初植物组织培养技术诞生以来,我国在该领域的发展迅速。下面将 从实验室建设、科研机构参与、资金支持、政策鼓励等方面介绍我国植物组培技 术的发展历程。
1、实验室建设:随着科技的不断进步,我国植物组培实验室的数量和规模 逐渐扩大。近年来,各级政府和企业纷纷加大了对实验室的投资力度,建立了众 多具备国际先进水平的植物组培实验室,为我国的植物组培技术研发提供了坚实 的硬件基础。
3、细胞工程:通过组织培养技术,可以诱导园艺植物细胞产生突变,筛选 出具有优良性状的突变体,为新品种的培育提供基础。
4、基因工程:基因工程是现代生物技术的核心之一。通过组织培养技术, 可以将外源基因导入园艺植物细胞中,并获得转基因植株,为新品种的培育提供 新的途径。
目前,虽然组培技术在园艺植物中的应用已经取得了一定的成果,但仍存在 一些不足之处。例如,组织培养过程中可能会出现变异和基因型丢失等问题,影 响植株的遗传稳定性和品质。此外,外源基因的导入和表达也可能受到多种因素 的影响,难以获得理想的转基因植株。
通过研究,我们成功优化了铁皮石斛的组培快繁和栽培技术。组培快繁技术 的结果显示,采用半木质化茎段作为外植体,以MS培养基为基础,添加6-BA 1.0 mg/L和NAA 0.5 mg/L的激素组合可以实现最佳的增殖和生根效果。栽培技术的实 验结果表明,选择适宜的山区环境,使用树皮、苔藓和珍珠岩的混合基质进行栽 培,合理的施肥、水分管理和病虫害防治能够有效提高铁皮石斛的产量和品质。
植物组培污染是指在植物组织培养过程中,培养基和培养环境受到各种有害 微生物和其它杂质的污染。这些污染源可能包括细菌、真菌、病毒、支原体等微 生物,以及培养基中的杂质和污染物。植物组培污染对植物生长和发育产生严重 影响,可能导致实验失败、研究受阻和经济损失。

植物组织培养技术在育种中的应用及前景展望

植物组织培养技术在育种中的应用及前景展望

植物组织培养技术在育种中的应用及前景展望植物组织培养技术是目前植物育种领域中一种极受推崇的技术,它可以通过人工方法创造出新的植物材料,以实现高产、高效和高质的生产目的。

植物组织培养技术在育种中已经得到广泛的应用,并为现代植物育种技术带来了重大的贡献。

本文将简要介绍植物组织培养技术的基本原理、应用场景以及未来发展前景。

一、植物组织培养技术的基本原理植物组织培养技术是一种在无菌环境下,以体外方式利用细胞、组织和器官的自然增殖能力进行生长和维持,以达到培育良种、增产等目的的技术。

该技术的基本原理是,利用植物的细胞和组织在无菌环境下分生、分化、再生为新植株的生长和繁殖能力。

植物组织培养技术是利用植物体内的一些生理、化学反应,如细胞分裂、分化、调节、发育、合成蛋白质等实现植物的变异和选育。

该技术提供了一个快速简便的工具,可以实现从一个细胞或组织中快速繁殖大量的植物材料。

同时,该技术具有操作简单、繁殖快速等优点,能够大量生产出一类良种材料,为现代育种研究提供了一种全新的思路和方法。

二、植物组织培养技术在育种中的应用场景植物组织培养技术在植物育种领域中有着广泛的应用场景,包括但不限于以下几个方面:1、种子无性培育植物组织培养技术可以实现对优良品种种子进行无性繁殖,使得植株的农业性状在遗传和表现上得到更广泛的变化和发展。

该技术可以避免物种的自然交配,获取更高的育种效率和成果。

2、基因多样性保护通过植物组织培养技术的无菌培养,可以保护某些珍稀、濒危物种的基因多样性,为生态环境保护提供了重要的科学依据和技术手段。

3、栽培品种选育、改良植物组织培养技术可以为栽培品种的选育、优良特性改良提供多种途径和工具,如对作物优良形态品质、对环境适应力、耐受性、生物学矮化等的变异和选择。

4、药材高效繁殖植物组织培养技术可以在无土、无阳光的成熟条件下,实现药材的高效繁殖与培育,为大规模药材生产提供保障和前景。

三、植物组织培养技术的发展前景随着科技的不断发展和技术的不断改进,植物组织培养技术在植物育种领域中将会有越来越广泛的应用,同时也将随着市场需求变化和科学研究进展的情况而发生变化。

植物组织培养技术的发展与应用

植物组织培养技术的发展与应用

植物组织培养技术的发展与应用植物组织培养技术是指利用组织和细胞分离和分化的自然趋势,通过人工控制环境和营养来源,培养出具有特定生长和发育特征的植物组织或细胞,以应用于基础研究、品种改良、疾病治疗、生产等多个领域。

自上世纪50年代发展至今,植物组织培养技术已经发展成为一个成熟的研究领域,许多相关技术方法已经被广泛应用,成为现代植物科学的重要支撑。

一、发展历程植物组织培养技术最早产生于20世纪初,当时的研究员主要是通过观察植物的自然生长和发育,尝试着进行人工控制,通过调节营养盐成分、体积、温度等因素,实现人工培养。

但是由于时代和科技的限制,当时的技术还很简单,主要是体外培养离体的根、茎、叶等部位,对于控制生长规律、分化、发育等方面的了解还极为有限。

在20世纪50年代,随着生物学、细胞学等学科的发展,人们对于植物组织培养技术的研究逐渐深入。

当时的研究员主要是利用组织和细胞分离、分化的自然趋势,通过增加植物激素、抑素、营养物质等因素,进行人工控制,引导原始细胞的分裂和分化。

这种方式不仅可以实现组织工程和胚胎培养等方面的研究,还可以实现植物病毒的分离、纯化与鉴定,对于基础研究和应用研究都提供了广阔的发展空间。

二、技术应用随着植物组织培养技术的不断发展,该技术在生产和研究中的应用越来越广泛,主要表现在以下几个方面:1、植物育种。

植物组织培养技术可以实现同一母本下多父本的杂交、基因转化、胚胎培养、愈伤组织的形成和籽粒灌浆期的离体培养等。

这些技术的应用可使育种速度加快和育种效果优化。

2、植物繁殖。

植物组织培养技术还可以通过植物体细胞分裂与分化,实现对植物的繁殖。

实现花卉种苗培育、蔬菜无性育种、水果繁殖等功效,为该领域的生产提供了可持续性与成本优化的效益。

3、药物提取。

从植物中提取药物是相对于合成制药的一种天然筛选方式。

利用植物组织培养技术,可实现大批量生产特定化合物,从而降低成本,并发掘更多有效成分。

4、环境保护。

植物组织培养技术在新品种选育中的应用与发展

植物组织培养技术在新品种选育中的应用与发展

植物组织培养技术在新品种选育中的应用与发展植物组织培养技术是一种利用植物组织的可塑性和再生能力进行快速繁殖和遗传改良的方法。

通过体外培养和再生技术,可以实现不育材料的无性繁殖、品种改良以及新品种的选育。

本文将探讨植物组织培养技术在新品种选育中的应用与发展,介绍其在不同作物中的应用和效果,并展望未来的发展方向。

一、植物组织培养技术在小麦新品种选育中的应用与发展小麦是我国最主要的粮食作物之一,其品种选育一直是农业科学家关注的重点。

通过植物组织培养技术,可以通过愈伤组织诱导、微繁殖等手段,快速繁殖和筛选出高产、耐逆性强的小麦品种。

此外,植物组织培养技术还可用于小麦的遗传改良,通过转基因技术导入耐病性基因等,提高小麦的抗病能力。

二、植物组织培养技术在果树新品种选育中的应用与发展果树新品种的选育一直是果树科学家的重要任务。

传统的繁殖方法存在时间长、效率低等问题,而植物组织培养技术可通过愈伤组织诱导、离体花器官培养等手段,实现高效繁殖和筛选,并且具有遗传稳定性。

比如,在苹果树的新品种选育中,植物组织培养技术可以加快新栽培种的繁殖速度,提高品种的稳定性和经济效益。

三、植物组织培养技术在蔬菜新品种选育中的应用与发展蔬菜的新品种选育在满足人们对营养需求和口感需求方面起着至关重要的作用。

植物组织培养技术可用于蔬菜的遗传改良和品种筛选。

通过组织培养技术,可以通过愈伤组织诱导、胚性培养等手段,实现对蔬菜新品种的快速繁殖和筛选。

例如,利用组织培养技术可以通过愈伤组织扩繁茄子等蔬菜的种子,在短时间内获得大量优质种苗。

四、植物组织培养技术的发展前景随着生物技术的进步和植物组织培养技术的不断发展,该技术在新品种选育中的应用前景非常广阔。

首先,通过转基因技术和基因编辑技术,可以将外源基因或进行精准编辑的基因导入植物组织,实现新品种的选育。

其次,利用植物组织培养技术可以实现体外繁殖,节省时间和资源,在短时间内获得大量苗期植株。

此外,植物组织培养技术还可以实现杂交种的分离繁殖,保持品种的纯度和稳定性。

植物组织培养技术的发展与应用

植物组织培养技术的发展与应用

植物组织培养技术的发展与应用摘要植物组织培养技术是一种新兴的科研手段,近些年来发展迅速。

本文从植物组织培养的原理、组织培养的方法入手,简单介绍植物组织培养技术的发展与应用。

关键词植物组织培养愈伤组织原生质体1. 植物组织培养的概念、原理、方法及特点1.1 植物组织培养的概念植物组织培养技术(简称组培)是20世纪中叶开始发展,如今已经非常成熟的一种现代科研手段,其概念是:在无菌条件下,将离体的植物器官(根尖、茎尖等)、组织(形成层、花药组织等)、细胞(体细胞、生殖细胞等)、胚胎(成熟或未成熟的胚)、原生质体等在人工配制的培养基上培养,给予适宜的培养条件,诱发其产生愈伤组织或潜伏芽或长成完整的植株的技术。

1.2 植物组织培养的原理植物组织细胞培养的依据是植物细胞“全能性”及植物的“再生作用”。

1902年,德国著名植物学家G·Haberlanelt根据细胞学理论,大胆地提出了高等植物的器官和组织可以不断分割,直到单个细胞,即植物体细胞,在适当的条件下,具有不断分裂和繁殖,发育成完整植株的潜力的观点。

19世纪30年代,德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺创立了细胞学说,根据这一学说,如果给细胞提供和生物体内一样的条件,每个细胞都应该能够独立生活。

1958年,美国植物学家斯蒂瓦特等人,用胡萝卜韧皮部的细胞进行培养,终于得到了完整植株,并且这一植株能够开花结果,证实了G·Haberlanelt在五十多年前关于细胞全能的预言。

根据植物细胞具有全能性这个理论,近几十年来发展起来的一项无性繁殖的新技术——植物的组织培养技术。

1.3 植物组织培养的方法1.3.1 非试管微组织快繁非试管微组织快繁技术是将外植体(一般要求带一叶一芽)放置在室内外普通沙子培养基上进行培养,利用植物腋芽自然倍增达到快速繁殖的目的。

一般植物7~15天可以生长出根系。

此技术投资低,操作环节少。

1.3.2 试管组织培养试管组织培养是将外植体(即离体组织、器官或细胞)放置在试管等器皿中在无菌的条件下进行组织培养获得试管苗。

植物组织培养技术

植物组织培养技术

植物基因编辑:利 用组织培养技术, 可以对植物基因进 行编辑,提高植物 的抗病性、抗虫性 等特性。
植物生物反应器: 组织培养技术可以 用于生产生物药物 、生物燃料等,提 高生物产业的发展 水平。
植物修复技术:组 织培养技术可以用 于修复受损的植物 组织,提高植物的 生存能力和生长速 度。
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汇报人:
生物反应器技术:利用生物反应器技术,实现植物组织培养的规模化和自动化
生物信息学技术:利用生物信息学技术,分析植物组织培养过程中的基因表达和调控机制
合成生物学技术:利用合成生物学技术,设计和构建新型植物组织培养体系,提高植物组织 培养的效率和成功率。
应用前景
植物新品种的培育: 通过组织培养技术, 可以快速培育出新 的植物品种,提高 农业生产效率。
缺点
技术要求高:需要熟练掌握植物组织培养技术,操作难度大 成本高:培养基、培养设备、培养室等成本较高 成功率低:植物组织培养成功率较低,需要多次尝试 培养周期长:植物组织培养周期较长,需要耐心等待
05
植物组织培养技术的未 来展望
技术创新方向
基因编辑技术:通过基因编辑技术,提高植物组织培养的效率和成功率
应用:植物组织培养技术广泛应用 于植物育种、生物技术、植物保护 等领域。
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原理:利用植物细胞的全能性,使 其在适宜的条件下,经过脱分化和 再分化,形成完整的植株。
特点:快速繁殖、保持品种特性、 提高生产效率等。
原理
植物组织培养技术是指利用植物细 胞、组织或器官在无菌条件下进行 培养,使其生长、分化和再生的技 术。
植物组织培养技术在药物生 产中的应用
植物组织培养技术在药物质 量控制中的应用
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植物组织培养的展望摘要:植物组合培养是从20世纪30年代初期发展起来的一项生物技术,现已渗透到各个研究领域。

植物组织培养技术是指在无菌条件下,将离体的植物器官、组织、胚胎、原生质体等,在人工配制的培养基上给予适宜的培养条件,进行繁殖的方法。

为了加快组培苗的生长速度,提高其质量,改善其本质,并降低生产成本,国内外的学者将环境控制技术和组培技术有极大的结合起来做了大量研究,改善组培苗的生长环境。

本文对植物组织培养过程中所面临的问题和所采用的新技术进行了综述,并提出了植物组织培养技术发展的新方向。

关键词:意义问题应用现状发展方向工业化生产1.植物组织培养的意义目前,生物技术正在世界突飞猛进地发展,尤其在医学、农业、食品工业、能源工业、环境保护各个领域显示出极大的生产潜力。

组织培养是最基础的生物技术,它的全面应用正在使农业的生产走向集约化、工厂化。

植物组织培养也就是所谓的植物克隆。

简单地说就是提取植物的根、茎、叶、芽或一个细胞,通过生物高科技手段,在很短的时间内诱导分化出与母体完全相同的植物。

2.目前植物组织培养所存在问题及其对策2.1褐变问题褐变是植物组培育苗中常见的现象,以木本植物较为严重。

褐变是指外植体在诱导脱分化或再分化过程中,自身组织从表面养基释放褐色物质,以至培养基逐渐变成褐色,外植体也随之进变褐而死亡的现象。

褐化包括酶促褐化和非酶促褐化。

酶促褐变是主要因素,一般认为培养材料变褐是由于伤口处分泌的多酚氧化酶(PPO)被氧化成醌类物质,呈红褐色,并抑制许多酶的活性,影响培养物的正常生长.严重时导致其死亡。

从理论上讲,酶促褐变可以通过以下三种方法加以抑制:一是除去引起氧化的物质-氧;二是捕捉或减少聚合反应的中间产物:三是抑制有关的酶。

抑制外植体褐变的措施如下:选择适当的外填体,培养材料进行预处理。

选择适当的培养基和培养条件,加入抗氧化剂和其他抑制剂.适当缩短转瓶周期。

适当改变培养基的硬度等。

2.2、污染问题污染是植物组培过程中的技术难题之一。

培养物受到污染在组织培养中经常遇到,并且难以控制。

若不能把污染率降低到可接受的范围,将会造成重大的经济损失。

因此,分析污染的产生和来源,控制污染的发生,成了植物组织培养中的重要工作。

外植体材料、培养基、接种工具、接种室消毒不严格或无菌操作不规范等因素均会导致污染的发生。

针对植物组织培养中污染产生的原因。

应从以下两个方面着手来控制污染。

一是控制外植体自身带菌,外植体的表面带菌可以经过一系列的杀菌处理来减少。

而外植体的内部带菌可以通过对外植体的预培养来加以控制;一是降低环境污染和操作污染.这类污染可通过规范操作程序加以控制。

2.3、玻璃化问题玻璃化是指在培养过程中材料呈半透明状,组织结构发育畸形的现象。

又称“过度水化”。

玻璃化的苗由于组织畸形,分化能力降低,不易成活。

因此,不宜用作继代和移栽的材料。

培养过程中,光照、温度、湿度和pH值等的影响;另外培养材料的植物种类、外植体类型也影响着玻璃苗的发生;除此外,培养基的成分变化对玻璃化现象也起了重要作用。

由于培养基中Ca、N、Mn、Fe、B、Zn等含量的不同,导致玻璃化现象发生率也不同。

有研究表明糖与玻璃化现象的发生率有着负相关关系。

玻璃化防治对策:选不易玻璃化的植物品种及部位作外植体材料;利用固体培养基,增加琼脂浓度,选择适当的碳源,提高培养基中蔗糖含量;采用通气性好《》试卷,共10 页,第1页《》试卷,共10页,第2页…………………………………… 密 ……………………………… 封 …………………………. 线 ………………………………的封口材料,降低培养容器内部环境的相对湿度,减少有害气体的积累;选择适宜的外源激素的种类和浓度,并注意生长素与细胞分裂素的配合,尽量兼顾繁殖系数;控制温度,避免过高的培养温度,进行变温处理,同时,提高光照强度,适当延长光照时间。

3.植物组织培养新技术的应用现状 3.1 开放组培技术植物开放式组织培养, 简称开放组培。

是在使用抗菌剂的条件下, 使植物组织培养脱离严的操作环境,不需高压灭菌和超净工作台,利用塑料杯代替组培瓶,在自然开放的有菌环境进行植物的组织培养,从根本上简化组培环节,降低组培成本开放组培主要是改造培养基,决传统组培过程中培养基的污染, 而改造培养基的关键是要找到一种或几种能够添加到培养基的广谱性抗菌剂。

崔刚等采用中医理论,遵循中药药性配伍的君、臣、佐、使原则,从种植物中提取具有杀菌、抗菌活性物质,成功研制出了具有广谱性杀菌能力的抗菌剂,并对其有效浓度和使用方法作了大量探索性试验,取得了理想的效果。

何松林在培养基中添加杀菌剂( Naclo) 并在有菌条件下进行文心兰试管苗的接种,研究表明在添加了适宜浓度 Naclo 的培养基中,文心兰试管苗在培养过程中未有污染现象的发生,且多数试管苗可正常生长。

已有研究报道通过开放组培方法成功建立了葡萄外植体的开放性培养。

3.2 无糖组培技术( 光独立培养法)由于传统的组培技术中使用的是含糖培养基,杂菌很容易侵入培养容器中繁殖,造成培养基的污染。

为了防止杂菌侵入,通常将培养容器密闭,这样则造成培养植物生长缓慢,并且容易出现形态和生理异常,同时增加了费用。

为了解决这些问题,20 世纪 80 年代末,日本千叶大学古在丰树教授发明了一种全新的植物组培技术-无糖组培技术,其特点在于将大田温室环境控制的原理引入到常规组织培养应用中, 用CO2气体代替培养基中的糖作为组培苗生长的碳源,采用人工环境控制的手段, 提供适宜不同种类组培苗生长的光、温、水、气、营养等条件,促进植株的光合作用,从而促进植物的生长发育, 达到快速繁殖优种苗的目的。

无糖组培技术解决了培养容器中气体环境( CO2和乙烯) 差、易污染等问题;与常规组织培养相比, 无糖组培主要引进了以下新技术:去除培养基中的糖,导入大型培养容器; 调节培养容器内的 CO2浓度;调节培养容器内的相对湿度; 提高光照度。

无糖培养法具有很多优势,如可大量生产遗传一致、生理一致、发育正常、无病毒的组培苗,可缩短驯化时间,降低成本等。

无糖培养法对环境要求较高,若无糖组培环境不能被控制并达到一定的精度,将会严重影响组培苗质量和经济效益。

经无糖培养法培养出来的植株具有以下优点:生长速度快, 生长发育均匀;减少了因高温、弱光等引起的生理及形态的异常; 简化或省略了驯化过程; 减少了因污染引起的植物损失;光合成和生根得以促进, 可减少生根植物生长调节剂的使用。

吉林工学院李晓玲等对“苹博一号”梨组培苗进行了无糖组培试验, 结果发现“苹博一号”梨组培苗能在无糖培养基上存活并生长。

昆明环境科学研究所对非洲菊等多种植物进行了无糖培养技术的研究, 开发了大型的培养容器和 CO2强制性供气系统应用于生产,并取得了一定的效果。

3.3 新型光源的应用 3.3.1 LED 光源的应用应用新型光源‘如发光二极管( LED) ’作为植物生长的光源,国内外已经有一些学者开始了这方面的研究。

最新研究发现, 光质比例和光照强度可调的 LED 光源比通常使用的植物组织培养用的荧光灯能更有效地促进试管苗的光合作用。

LED 被应用与植物组织培养中其主要优点有:体积小,可以提高培养室单位面积的产量;寿命长,可以减少灯管的维修和更换,因此可以节省劳力和财力;几乎不发热,可以减少培养室因制冷所消耗的能源耗电少,可使植物组织培养技术的商业化应用更加有效。

LED 光源因具有以上诸多优点,将成为组培光源的发展方向。

3.3.2 CCFL 光源为了给植物组培苗提供更适宜的光照条件,,日本的田中道男等自行设计和开发出了阴极荧光灯( CCFL) 作为植物组培苗的光源。

CCFL 具有如下特点:直径小,只有 1.6~3.0mm;寿命长,可达50000 h;热量低,接近植物自身温度;可控红蓝光比例;耗电量低。

CCFL 光源还有直管形和U 形等不同类型,可以满足不同植物的生长需求,田中道男运用此光源为文心兰试管苗提供光照条件,结果表明其地上部干、鲜重和试管苗的高度都有显著提高。

随着进一步改进,CCFL 照明系统将成为植物组织培养中的主要光源。

3.3.3 SILHOS 光源日本的田中道男等自行设计和开发的另一种新型光源- SILHOS 是一种间接照明系统,其侧部发出均匀一致的光线,光线进入反射空间经反射薄膜反射后均匀分布。

具有如下特点:只需要1只荧光灯就能提供均匀的照明,它通过一个独特的反射曲镜使光线均匀分布;避免在照明过程中产生热量,冷空气从一侧输送管进入后带走灯管所产生的热量,然后从另一侧管道将热量输送出去,可调整和控制由照明设备引起的环境温度变化;SILHOS 光源通过直立输送管道可以减少培养架不同培养层之间的温度差异。

田中道男等利用SILHOS作为生菜组培光源,获得了高质量的组培苗。

4.植物组织培养的发展方向及工业化的展望4.1保护生态环境挽救濒危植物我国幅员辽阔,植物种类众多,约有3.1 万种高等植物,约占世界总数的10%,其中濒灭绝的稀少物种有4000—5000种,占总种数的15%一20%。

近几十年来,约有20种植物继灭绝。

物种面临退化和灭绝的威胁,这对于我们人类来讲是不可估量的损失,最有效的挽救方法之一就是收集珍稀濒危植物的种质和基因资源,并用组织培养的方法速进行繁殖和人工栽培。

在保护濒危植物的同时,也能带动一方的经济发展。

4. 2加速名优花卉、苗木品种的推广应用我国观赏植物资源十分丰富,享有“世界园林之母”的美誉,原产我国的观赏植物达113 523属、1一2 万种。

善于发现、利用现有资源培育出世人瞩目的新品种是很有希望的。

结合组培快繁技术,我国花卉、苗木业的前景非常可观。

4. 3生产“人工种子”所谓“人工种子”,是指以胚状体为材料,经过人工薄膜包装的种子,在适宜条件下能萌发成幼苗。

据美国遗传公司报道,美国科学家已成功地把芹菜、首蓓、花椰菜的胚状体包装成工种子,并得到较高的萌发率。

这些人工种子已生产并投放市场。

我国科学工作者成功地研成水稻人工种子。

可见,组织培养将在遗传育种、作物改良和改革作物栽培中获得更大的成效。

4. 4种质资源贮藏和植物引种在液氮(一19 6℃)条件下,加入冷冻保护剂,可使组织培养物的代谢水平降低,有利于细胞、胚状体、试管苗、愈伤组织等的长期保存。

据报导,冷冻保存的胡萝卜胚状体,在保存la后仍有再生成植株的能力,有些国家已利用此方法建立了种质库,但我国在这方面仍是空白,急需发展。

将植物材料以组培形式保存在培养容器内运输,开展国际间或地区间的种质交换,既能节省时间、空间、降低运输成本,又能减少因从田间采集种…………………………………… 密 ……………………………… 封 …………………………. 线 ………………………………子或从无性繁殖材料上携带的有害生物。

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