植物组织培养 第4章 植物组织培养中常见问题及解决办法概要
植物组织培养中常见问题及对策
细胞分裂素用量不够、温度偏高、光照不足
增加细胞分裂素用量,适当降低温度
苗分化过多,生长慢,部分苗畸形,节间极度缩短,苗密集丛生微型化
细胞分裂素用量过多,温度不适宜
减少细胞激动素用量或停用一段时间,调整培养温度
分化出苗较少,苗畸形,培养较久可能再次出现愈伤化
生长素用量偏Leabharlann ,温度偏高减少激素用量,延长光照。及时转接、减少接种量,改用透气性强的瓶膜
常有黄叶、死苗夹于从生苗中。部分苗逐渐衰弱,生长停止,草本植物有时水渍状、烫伤状
瓶内气体状况恶化,pH值变化过大;久不转瓶糖已耗尽,光合作用不足以满足生长;瓶内乙烯含量升高;培养物已经污染;温度不合适。
不分措施同上。去除污染,控制温度。
幼苗生长无力,陆续黄叶落叶。组织水渍状、煮熟状
部分原因同上,激素搭配不合适,无机盐浓度不合适
部分措施同上。及时转接。适当调整激素比例。
幼苗莲座化,节间极度缩短不伸长
自身合成的赤霉素不够,或细胞激动素用量过多
添加赤霉素、减少细胞激动素用量
苗淡绿色、部分失绿
铁盐不足,pH值不合适,铁、锰、镁元素配比失调,光照过强,温度不适合
减少生长素用量,适当降温
叶粗厚变脆
生长素用量偏高,兼有细胞分裂素用量偏高
减少激素用量,避免叶片接触培养基
再生苗的叶缘、叶面等处偶有不定苗产生
有细胞分裂素用量偏高、或该种植物适于这种再生方法
减少激素用量,或分阶段利用这一再生方法
从生苗过于细弱,不适于生根操作和将来的移栽
温度过高、光照时间短,光强不够、久不转接。生长空间小
激素用量过高、温度过高、培养基渗透势过低
减少激素用量、降低培养温度
植物组织培养中存在的问题及其预防措施
植物组织培养中存在的问题及其预防措施作者:王昱淇来源:《南方农业·下旬》2014年第04期摘要针对存在于植物组织培养过程当中的污染问题作具体分析,包括对于引起污染原因的科学认识和研究污染的意义所在,并提出了预防污染的有效措施,包括对于外植体自身灭菌和控制人为因素两方面,以期为工厂化生产提供一定的科学参考。
关键词植物组织培养;污染;预防措施中图分类号:Q943.1 文献标志码:B 文章编号:1673-890X(2014)12-0134-09自20世纪初,德国植物生理学家哈布兰特提出一个观点即高等植物可以由植物器官和组织不断分割,最后可以分到单个细胞水平,并加以设想,离体的组织器官可以通过植株再生性,从而在实验的条件下形成完整植株的能力,这就是哈布兰特提出的植物细胞全能性理论。
20世纪初,植物组织培养同样兴起,并经历了3个阶段,分别为,探索阶段,奠基阶段,迅速发展阶段。
植物组织培养技术已经得到了长远的发展,应用于工厂化的植物组织培养育苗技术就是一个很好的例证,且在农业、林业、医药等领域植物组织培养技术同样产生了巨大的经济效益和社会效益。
鉴于植物组织培养技术在我国日趋完善,且工厂化育苗生产也随着经济发展而在我国呈现出强势的发展势头,在市场竞争下,由于如何降低生产成本是增长经济效应的关键所在,因此,对于植物组织培养当中产生的污染问题导致经济效益的下降应当引起我们的高度重视。
因此,在植物组织培养过程当中,采取富有成效的预防措施,降低外植体被污染的概率,是工厂化组织培养成功与否的关键。
由此,从分析污染原因出发,并提出了在组培过程当中存在的污染原因及其特性,并以此为据,提出了在组培过程当中如何有效预防污染的措施,以期能为工厂化育苗生产提供理论参考和技术支持。
1 植物组织培养的定义植物的组织培养是近年来发展起来的一项新的科学技术,属于无性繁殖,且是根据细胞具有全能性这个理论来施行的。
广义的植物组织培养被定义为离体培养,这是指在无菌操作条件下,通过从植株中分离出适当的器官组织或者原生质体等,进行人工的控制和选育培养,以期获得再生植株或者具有经济效益的其他产品。
培育技术在植物组织培养中的常见问题解析
培育技术在植物组织培养中的常见问题解析植物组织培养是现代植物学中常用的实验技术,它通过将植物的组织或细胞分离培养于含有适宜营养物质的培养基中,以实现植物再生、基因转化等目的。
然而,由于培育技术的复杂性和植物本身的复杂性,常常会遇到一些困扰和挑战。
本文将针对植物组织培养中的常见问题进行解析,并提供一些解决之道。
问题一:组织污染在植物组织培养过程中,一个常见的问题就是组织污染,即外来细菌、真菌或其他微生物侵入培养基和植物组织中。
这会导致培养失败或产生不良的变异。
解决之道:1. 严格消毒:在进行培养操作前,必须进行彻底的操作台、器皿和培养基的消毒。
用70%酒精或其他消毒液擦拭操作台面和器皿表面,确保无菌状态。
2. 地方新鲜:在培养室内保持良好的通风和空气流动,通过定期更换和清洁培养室内的过滤网和空气过滤器,减少外界细菌的侵入。
3. 给予适宜的抗生素:在培养基中添加适量的抗生素,可以抑制细菌和真菌的生长,从而减少污染的可能性。
但需要注意的是,选择抗生素要根据具体培养物种和品种而定。
问题二:离体生根率低离体生根是植物组织培养中最重要的步骤之一。
然而,许多时候我们会发现离体生根率非常低或根系发育不良。
解决之道:1. 适宜的培养基组成:适量的植物生长调节剂(如生长素和细胞分裂素)对于促进离体生根至关重要。
通过调整培养基中激素的浓度,可以提高植物的生根能力。
2. 植物生长调节剂浓度梯度法:通过在不同的培养基上设置不同浓度的植物生长调节剂,例如生长素的浓度逐渐降低,可以促进植物从愈伤组织到根系转变的过程。
3. 建立泰勒诺夫瓜气孔消融法:在切割愈伤组织后,将其暴露在高湿度下,有助于减少水分蒸发和气孔开放,提高植物在离体生根过程中的存活率。
问题三:组织块增殖困难在一些植物的组织培养中,我们会遇到组织块增殖困难的问题,即组织块不再增殖或增殖速度非常慢。
解决之道:1. 选择适宜的培养基类型:不同植物的组织有不同的培养基类型要求。
植物组织培养中的常见问题与对策
第25卷第11期宿州学院学报Vol .25,No .11 2010年11月Journa l of Suzhou U n iver sity Nov .2010do i :10.3969/j .issn.1673-2006.2010.11.019植物组织培养中的常见问题与对策王桂荣(宿州职业技术学院,安徽宿州市 234000)摘要:探讨了影响植物组织培养的主要因素,分析了污染、畸形胚、玻璃苗、褐变、黄化等产生的原因,并提出了解决措施。
认为:污染主要是由灭菌不彻底和环境不洁造成的,加强外植体和培养基的灭菌,对培养环境及用具彻底消毒,可大大降低污染率。
培养时间和培养基的组成影响畸形胚的发生,缩短培养时间,调整培养基中激素含量,可使畸形胚转化为正常苗。
培养基的种类、温度、通气状况等会影响玻璃苗的发生,选择适当培养基,降低温度,增强光照,改善通风等可使玻璃化率降低。
植物品种、取材部位及环境条件与褐变的发生密切相关,选择适宜的外植体,进行暗处理,添加抗氧化剂和吸附剂等可有效控制褐变。
培养基中铁含量不足,激素配比不当等会导致黄化,正确添加培养基的各种成分,增强光照,及时转接可减少黄化。
关键词:组织培养;污染;褐化;畸形胚;玻璃苗中图分类号:Q945.4 文献标识码:A 文章编号:1673-2006(2010)11-0054-04收稿日期作者简介王桂荣(),女,安徽宿州人,实验师,主要从事植物及植物生理实践教学与实验室管理。
植物组织培养技术广泛应用于植物脱毒快繁、育种、种质保存、获得次生代谢产物、突变诱发、细胞工程和基因工程等方面,而且在医药、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,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为当代生物科学中最有生命力的一门学科。
但在植物初代培养和继代培养过程中经常会遇到一些问题,如污染、畸形胚、玻璃苗、褐变、黄化等,影响实验结果,甚至导致实验失败,给科研和生产造成损失。
植物组织培养的常见问题
植物组织培养的常见问题
植物组织培养是一种技术,可以用来培养植物细胞、组织和器官,以及植物的发育过程。
它可以用来研究植物的生长发育、遗传转化、病毒感染和抗药性等方面。
植物组织培养也可以用来培养植物细胞,以便进行药物研究和生物技术研究。
然而,植物组织培养也存在一些常见问题。
首先,植物细胞的培养和维持需要特定的条件,如温度、湿度、光照和营养物质的比例。
如果这些条件不能得到恰当的控制,植物细胞就不能正常生长。
其次,植物细胞的培养和维持需要特定的培养基,如果培养基中的营养物质比例不正确,植物细胞也不能正常生长。
此外,植物细胞的培养过程中也可能受到病毒的感染,这会导致植物细胞的死亡。
此外,植物细胞的培养过程中也可能受到抗生素的抑制,这会导致植物细胞的死亡。
最后,植物细胞的培养过程中也可能受到抗药性的影响,这会导致植物细胞的死亡。
总之,植物组织培养存在一些常见问题,如温度、湿度、光照和营养物质比例不正确,病毒感染,抗生素抑制和抗药性等。
因此,在进行植物组织培养时,应该注意控制这些因素,以确保植物细胞的正常生长。
第四讲 组培中常见的问题与对策
无机盐浓度过高可引起酚类物质外溢,Mn和Cu是参与
酚类合成和氧化的重要因子,降低盐离子浓度可减少酚 类外溢;
6-BA/KT不仅能促进酚类合成,还刺激多酚氧化酶的活 性,降低这两种激素浓度可减轻褐化;
加入吸附剂(活性碳)和抗氧化物质(PVP、VC)
3)外植体受伤害程度
机械伤害 减少切口伤面,缩短切口在空气中的暴露时间;
催化下迅速氧化成褐色的琨类化合物,导致整个组 织代谢紊乱,死亡。
1、褐变产生的影响因素
影响植物组织培养褐变的因素很复杂,随植物的种 类、基因型、外植体部位及生理状态等的不同,褐 变的程度也有所不同;
培养基种类,继代次数,外植体放置方式,光照及
培养基中的添加物等,均对褐化有影响
1)外植体的选择
1)接种前培养基出现大量污染 菌落只存在于培养基表面:可能是密封不好或放置 培养基的空气中孢子过多; 菌落存在于培养基内:贮存母液污染,器具不洁净 或灭菌不彻底。
2)接种后真菌大面积污染,菌落位置不定 可能是接种室的孢子过多或超净台的滤网不洁; 经常清洗或更换滤网,用甲醛熏蒸接种室; (将50ml甲醛倒入10g高锰酸钾中,使甲醛蒸汽散 发出来,密闭门窗24小时)
逐渐变成褐色,外植体组织也随之进一步变褐、死
亡,这一现象称为褐变(Browning)。
褐变主要发生在外植体,在植物愈伤组织的继代、 悬浮细胞培养以及原生质体的分离与培养中也经常 发生。
褐变的发生与外植体组织中所含的酚类化合物多少
和PPO活性有直接关系。在完整组织中两者是分开
的,当切割受到伤害时,酚类化合物外溢,在酶的
化学伤害 各种消毒剂引起的伤害,选择合适的消毒剂和消毒 时间
植物组织培养技术中常见的真菌污染问题解决探讨
植物组织培养技术中常见的真菌污染问题解决探讨植物组织培养技术是一项重要的生物技术,广泛应用于植物繁殖、病毒清除、基因转化等领域。
然而,在实际应用中,常常会遇到真菌污染的问题,严重影响了组织培养的成功率和成果。
本文将从真菌的来源、污染的类型以及解决污染问题的方法等方面进行探讨。
真菌污染的来源多种多样,主要包括空气中的孢子、培养基原料中的微生物、操作人员等。
其中,空气中的孢子是最常见的污染源,它们在室内外环境中广泛存在,随风飘散并附着在培养器皿和植物表面,很容易对培养体产生污染。
因此,在组织培养过程中,保持无菌条件的重要性不言而喻。
真菌污染的类型包括外源性和内源性两种。
外源性污染主要指的是外来真菌侵入培养器皿和培养基,例如空气中的孢子、工作台面以及使用不洁净的操作工具等。
而内源性污染则指的是植物材料本身携带的真菌,例如种子、茎、叶片等。
针对真菌污染问题,可以采取多种方法加以解决。
首先,保持良好的无菌操作技术是防治真菌污染的基本手段。
操作人员应在洁净的环境中进行操作,定期对工作区域进行清洁和消毒。
其次,选择合适的杀菌剂和消毒剂对工作区域和操作用具进行消毒。
可使用紫外线灯对工作区域进行照射,也可以使用酒精、过氧化氢等消毒剂进行喷雾消毒。
此外,对于培养器皿和培养基的消毒也是关键。
培养器皿可以通过高温蒸气灭菌或紫外线照射进行处理,培养基则可以通过添加适量的抗生素、抗真菌剂等来抑制真菌的生长。
当发生真菌污染时,及时采取措施进行处理也是非常关键的。
一旦发现污染,首先应隔离受污染的培养器皿或植物材料,避免污染扩散。
其次,可以尝试使用抗真菌剂对受污染的培养器皿或植物材料进行处理。
常用的抗真菌剂有孢子杀菌剂、杀霉素等。
此外,也可以尝试将受污染的组织进行分离培养,移植到新的培养基中进行恢复。
不论采取何种处理方法,都需要持续监测和观察,确保处理的有效性。
总之,真菌污染是植物组织培养过程中的常见问题,但通过良好的无菌操作技术、适当的消毒措施以及及时的治理方法,可以有效地解决真菌污染问题,确保组织培养研究的顺利进行。
植物组织培养知识点归纳
植物组织培养知识点归纳一、植物组织培养的概念植物组织培养就是在无菌和人工控制的环境条件下,利用适当的培养基,对离体的植物器官、组织、细胞及原生质体进行培养,使其再生细胞或完整植株的技术。
这就像是给植物细胞来了一场单独的“特训”,让它们在脱离母体的情况下也能茁壮成长呢。
二、植物组织培养的原理这背后的原理是植物细胞的全能性哦。
简单来说,就是每个植物细胞都像是一个潜在的小魔法师,都具备发育成完整植株的能力。
不过呢,在正常情况下,这种能力被抑制了,而我们通过组织培养的手段,就可以把这种能力释放出来。
三、植物组织培养的基本过程1. 外植体的选择与消毒外植体就是我们从植物体上取下来用于培养的部分,可以是叶片、茎段、根尖等。
就像我们挑选参加比赛的选手一样,要选健康、有活力的。
选好之后,还要对它进行消毒,把上面的病菌都除掉,不然就会影响后面的培养啦。
2. 初代培养把消毒后的外植体接种到初代培养基上。
初代培养基里有各种营养成分,像氮、磷、钾这些大量元素,还有铁、锰、锌等微量元素,以及一些植物生长调节剂,就像是给外植体准备的营养大餐。
在这个阶段,外植体会开始分化,可能会长出愈伤组织。
愈伤组织就像是一团白白嫩嫩的小肉球,是一团未分化的薄壁细胞。
3. 继代培养当愈伤组织长到一定大小后,我们要把它转移到新的培养基上,也就是继代培养基。
这个过程就像是给植物宝宝换个更大更好的“房子”,让它有更多的空间和营养继续生长。
在继代培养中,愈伤组织可能会继续分化,形成芽或者根。
4. 生根培养当我们看到有芽长出来后,就可以把它转移到生根培养基上了。
生根培养基里的植物生长调节剂的种类和浓度会有所调整,目的就是让小芽长出健康的根系。
根系就像是植物的脚,有了脚,植物才能稳稳地站在土壤里(这里是培养基里啦)。
5. 移栽驯化当植物在培养基里长出了完整的根系和茎叶后,就可以把它从无菌的环境中移栽到普通的土壤里了。
不过,这个过程可不能太突然,要先让植物适应一下外界的环境,就像我们从空调房突然走到炎热的户外,也需要一点时间适应呢。
植物组织培养中的常见问题及对策
20221020世纪30年代以来,随着现代科学技术的快速发展,植物组织培养技术得到了广泛的发展和应用。
目前,利用植物组织培养技术能使离开本体的植物体重新分化芽苗,得到新的小植株,具有快速繁殖能力的植物品种已经多达千种以上。
但是,无论初代还是继代的植物培养都存在易受污染物影响、易黄化和褐化导致枯死的现象,植物组织培养中还存在着不确定的变异率。
这些问题严重影响外植体的进一步脱离分化和再分化,成为植物组织培养的拦路虎,绝对不可小觑。
通过分析以上植物组织培养中的问题,研究其解决对策并加以执行,对提升植物组织培养成功率具有积极作用,也是当下值得深入探索的重要问题。
1植物组织培养过程中的污染问题及对策1.1植物组织培养过程中污染问题的危害及其成因污染问题一直是植物组织培养过程中的重大问题。
植物组织培养过程中有适宜快速繁殖的条件,微生物也能在其中快速繁殖,给试验材料产生不同程度的霉变、浑浊、云雾状、粘液状、泡沫状等形状、颜色和大小不同的污染痕迹。
污染问题带来的直接影响是阻碍植物组织培养材料的良好保存和新产品植株的培育。
同时,污染问题背后造成大量间接影响,带来大量的培养材料和前期工作时间的浪费,影响植物组织培养进度,被迫提高科研成本,阻碍科研和生存项目的发展。
植物组织培养过程中的污染原因大致包括:植物本身的种类和大小、预处理方法、灭菌消毒方式、人员操作和环境因素四大类。
1.2植物组织培养过程中污染问题的对策1.2.1选择外植体的种类和大小不同,污染风险等级也不尽相同。
在自然环境中难以避免植物本身携带各种真菌、细菌和相关的病虫害。
在适宜生长的野生状态下,细菌和病虫害都会影响植物的正常生长,在植物组织培养过程中,其威力更大。
植物组织培养过程中,应选取细菌较少或不带细菌的材料作为外植体。
避免选择长期生长在存在大量微生物环境中有块茎、鳞茎等器官的外植体。
外植体材料表面积越大,各类菌体含量越高,污染几率直线上升。
因此,应选择外植体材料表面积较小的植株,降低菌体污染的可能性。
1-5 植物组织培养中常见问题及解决办法
(二)减轻褐变现象发生的方法
(3)使用抗氧化剂:在培养基中,使用半胱
氨酸、抗坏血酸等抗氧化剂能够有效地避免 或减轻很多外植体的褐变现象。
培养基中添加0.1%~0.5%的活性炭对防止 褐变也有较为明显的效果。
(二)减轻褐变现象发生的方法
(4)连续转移:对容易褐变的材料可间隔
的成败有着至关重要的影响。结
合你的实践经验,分析如何降低
组培过程中污染现象的发生?
1)植物品种
由于多酚氧化酶活性上的差异,有些品种 的外植体在接种后较易褐变,而有些品种 的外植体在接种后不易褐变。
2)生理状态:
一般来说,老熟的组织在接种后褐变程度较
幼嫩组织严重。
3)培养基成分:
浓度过高的无机盐会使褐化程度增加;
细胞分裂素水平过高也会刺激某些外植体的 多酚氧化酶的活性,从而使褐化现象加深。
(二)、继代培养阶段
• 1、苗分化数量少、速度慢、 分枝少、个别苗生长细高
• 可能原因:细胞分裂素用量
不足,温度偏高,光照不足。 • 改进措施:增加细胞分裂素 用量,降低温度,改善光照, 改单芽继代为丛芽继代。
2、苗分化过多,生长慢,有畸形苗,节间极短,
苗丛密集,微型化
可能原因:细胞分裂素用
量过多,温度不适宜。
(一)、初始培养阶段
1、培养物变色、坏死、茎断面附近 干枯
可能原因:表面杀菌剂过量,消毒 时间过长,外植体选用不当 改进措施:调换其他杀菌剂或降低 浓度,缩短消毒时间,试用其他部
位,生长初期取材。
2、培养物长期培养几乎无反应
可能原因:基本培养基不适 宜,生长素不当或用量不足, 温度不适宜。 • 改进措施:更换基本培养基 或调整培养基成分,增加生 长素用量,试用2,4-D,调 整培养温度。
植物组织培养的三大难题及解决方法
植物组织培养的三大难题及解决方法摘要:植物组织培养是以细胞全能性为理论基础建立的一种离体培养技术,阐述了植物组织培养快繁中褐变、玻璃化、污染和移栽成活率低等问题出现的原因,提出预防和控制措施。
关键词:植物组织培养;污染;玻璃化;褐化中图分类号:q813.1+2 文献标识码:a 文章编号:1674-0432(2012)-11-0142-2植物组织培养是利用植物体的一部分进行无性繁殖,而产生大量同源母本基因幼苗的生物技术。
植物的组织培养到如今以和农业、园艺、林业、医药等多个方面有了密不可分的关系,为其提供了理论基础和研究方法。
利用自然条件在获得珍稀植物和经济价值较高的植物时,由于受地域及季节的限制,很难达到高效、快速的目的。
通过组织培养这一技术手段则能满足这一要求。
组织培养在挽救珍稀植物、创造新物种等方面做出了重要的贡献[1]。
但是在植物的组培技术上面临的三个难题却经常困扰大家。
它们分别是污染,植物玻璃化和植物褐化。
1 污染污染是在组培过程中所面临的首要难题,该问题经常遇到并且难以解决。
不能把污染率降低到可行的范围内植物组培就很难进行下去,这是该问题所要面对的第一个难题。
在进行植物的组织培养时,通常存在两种污染方式:一种是外植体消毒不彻底以及无菌操作过程中引起的污染;另一种是引起内源菌污染的主要原因的真菌和细菌[2]。
大多数的研究结果表明引起污染的主要原因为外植体的生长状况、环境条件和操作过程[3]。
外植体污染是最难解决的污染之一。
污染来源主要为外植体处理不当或培养基的灭菌不彻底,或对接种工具的消毒不够,或操作人员的操作不慎,或环境不洁等所致。
选取外植体的原则是污染少易启动[4-5]。
选择有最大分化潜能的外植体是确保组织培养成功的关键[6]。
常规试验一般选用0.1%hgcl2溶液浸泡,再用无菌水对外植体进行反复冲洗,灭菌效果最好且污染率低。
胡重怡等在烟草无菌苗培养前种子消毒技术的研究中使用先用70%c2h5oh溶液进行消毒,再用30%h2o2的浸泡,再用无菌水反复冲洗外植体,所得烟草种子污染率底[7],h2o2分解后生成有杀菌作用的氧气而成为无毒害的化合物[8-9]对外植体的损害小。
任务四植物组培过程中异常现象诊断与防治
任务四植物组培过程中异常现象诊断与防治(4学时)【任务提出】:植物组织快繁过程(初代、继代、生根及驯化)中,观察可能出现的异常情况,请详细记录并研究解决方案。
【任务解析】:植物组织培养过程中,难免会出现一些异常情况,常见的现象主要是污染、褐化和玻璃化,如污染主要以细菌与真菌污染为主,在培养基的表面滋生大量菌斑,造成培养材料不能生长和发育的现象;褐变是指外植体在接种后,其表面开始变褐,有时甚至会使整个培养基变褐;玻璃化是指当植物材料不断地进行离体繁殖时,有些培养物的嫩茎、叶片往往会呈半透明状,呈水迹状,这些现象一直困扰工作人员。
【相关知识】:一、污染(一)污染的含义污染是组织培养最常见和首要解决的问题。
所谓污染是指在组织培养过程中,由于细菌、真菌等微生物的侵染,在培养基的表面滋生大量菌斑,造成培养材料不能生长和发育的现象。
(二)污染的类型与症状引起污染的微生物主要有芽胞杆菌、大肠杆菌等细菌和毛霉、根霉、青霉等真菌,与此相对应的污染类型就分为细菌性污染和真菌性污染。
细菌性污染的症状是菌落呈黏液状,颜色多为白色,与培养基表面界限清楚,一般接种后1~2d就能发现;而真菌性污染的症状是菌落多为黑色、绿色、白色的绒毛状、棉絮状,与培养基和培养物的界限不清,一般接种后3~10d后才能发现。
实际培养中要明确辨认出是哪种污染,以便有针对性地采取防治措施,从而提高组培成功率。
(三)组织培养过程中的污染源(1)户外风大菌类进屋机会多(2)屋内太潮菌类繁衍多(3)物品带菌多(4)屋内不干净(5)屋内清理带菌组培苗(6)接种不正确(四)预防措施(1)通风:经常开窗,保持室内空气流通可以使室内真菌数量减少。
通风方法简便易行,应多使用。
(2)去湿: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)光照:紫外线能杀灭或抑制真菌生长,对减少室内真菌污染大有好处。
(4)防霉:污染物品和污染培养基不要在培养室近距离开瓶洗刷。
《植物组织培养技术》 讲义
《植物组织培养技术》讲义一、植物组织培养技术的定义与发展植物组织培养技术是指在无菌条件下,将植物的离体器官、组织、细胞或原生质体等培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,使其生长、分化并发育成完整植株的技术。
这项技术的发展有着漫长而丰富的历史。
早在 19 世纪 30 年代,德国植物学家施莱登和施旺创立了细胞学说,为植物组织培养奠定了理论基础。
20 世纪初,德国植物学家哈伯兰特提出了细胞全能性的理论,即植物的每个细胞都具有发育成完整植株的潜能。
这一理论极大地推动了植物组织培养技术的发展。
在 20 世纪中叶,植物组织培养技术逐渐成熟,并在农业、园艺、林业等领域得到广泛应用。
如今,它已经成为现代生物技术的重要组成部分,为植物的快速繁殖、品种改良、脱毒培养等方面提供了强有力的手段。
二、植物组织培养技术的基本原理植物细胞全能性是植物组织培养的核心原理。
这意味着植物的每个细胞,无论它来自根、茎、叶、花、果实还是种子,都包含了该植物的全部遗传信息,在适宜的条件下,都有潜力发育成一个完整的植株。
细胞分化是指同一来源的细胞逐渐发生形态结构、生理功能和蛋白质合成上的差异。
在植物组织培养中,通过控制培养基的成分和培养条件,可以诱导细胞的分化,使其形成不同的组织和器官。
脱分化是指已经分化的植物细胞在一定条件下恢复到未分化状态的过程。
再分化则是指脱分化后的细胞重新分化形成不同组织和器官的过程。
三、植物组织培养的基本设备和材料1、基本设备无菌操作室:用于进行无菌操作,包括接种、培养物转接等。
培养室:提供适宜的温度、光照、湿度等条件,以满足培养物的生长需求。
超净工作台:提供无菌的工作环境,防止培养物受到污染。
高压灭菌锅:用于对培养基、培养器具等进行灭菌处理。
天平:用于称量培养基成分。
冰箱:用于保存培养基成分、植物材料等。
2、材料外植体:选取植物的茎尖、叶片、茎段、花托、花药等作为培养材料。
培养基:包括大量元素、微量元素、有机成分、植物激素等。
植物组织培养常见失败原因
植物组织培养常见失败原因植物组织培养是一种将植物细胞或组织培养于无菌条件下,通过调节培养基中营养物质和激素的浓度,促使细胞或组织快速增殖和分化的技术。
然而,在实践中,植物组织培养常常会面临许多失败的挑战。
下面将介绍植物组织培养中常见的失败原因。
第一,原料选取不当。
植物组织培养需要使用健康且无病原体的组织或种子作为起始材料。
如果选取的组织或种子存在病原菌、真菌污染或已经失活,那么培养过程中很可能会导致失败。
因此,在进行组织培养前,必须对起始材料进行消毒处理,以确保无菌。
第二,环境因素不适宜。
组织培养需要在特定的环境条件下进行,包括温度、光照、湿度和气体浓度等。
如果环境温度过高或过低、光照不足或过强、湿度不够或过高,或者气体浓度不合适,都会对组织培养的成功率产生影响。
因此,在进行组织培养时,要选择适宜的实验室条件,并严格控制环境参数。
第三,培养基成分不合理。
培养基是植物组织培养中非常重要的因素之一,它提供了必需的营养物质和激素来支持细胞或组织的生长和分化。
如果培养基中营养物质过少或过多,或者激素浓度不合适,都会对组织培养的成功产生影响。
因此,在制备培养基时,要准确地配制营养物质和激素,并进行适当的调整。
第四,污染现象的发生。
由于植物组织培养需要在无菌条件下进行,因此,污染成为影响成功率的一个主要因素。
污染可以来自起始材料、培养器皿、培养基或操作者等多个方面。
常见的污染源包括细菌、真菌、酵母菌等微生物,以及灰尘、皮屑等异物。
为了避免污染,必须进行严格的无菌操作,并确保材料和设备的无菌。
第五,植物基因型和酶活性的影响。
不同植物的基因型和酶活性可能存在差异,这会影响组织培养的成功率。
有些植物品种对组织培养非常敏感,容易出现培养失败的情况。
此外,在进行组织切割和悬浮培养时,细胞酶的活性可能会导致组织断裂或无法分化。
因此,在进行植物组织培养前,要充分了解植物的基因型和酶活性,并选择合适的操作方法和培养条件。
第六,愈伤组织的选择和建立。
植物组织培养中存在的主要问题与对策
植物组织培养中存在的主要问题与对策作为现代生物技术的重要部分,植物组织培养已经成为了科学家们研究植物发育、繁殖、基础遗传等领域的重要手段。
但是,在实践中,植物组织培养也存在着很多问题,这些问题往往会影响培养的效率和成功率。
本文将就植物组织培养中存在的主要问题以及其对策进行详细的阐述。
一、污染污染是植物组织培养中最常见的问题之一,此类污染往往源于致污物的不洁、操作人员的不洁以及环境的不洁。
对此,我们需要采取以下对策:对器皿、培养基、辅助物质等实验关键点的消毒操作必不可少;操作过程中应注意勤洗手、不闲置的原则;尽可能在清洁的环境下工作,如实验室的净化处理等。
二、温度温度是组织培养中的核心因素之一,温度过高或过低都会对组织培养产生一定的影响。
高温下培养,组织分化发育快,营养物质吸收速率增快;低温则能有利于激发细胞分裂。
但如操作者不去细心调节温度,则会造成培养组织养分不充足或异常分化等不良现象。
因此,对于植物组织培养,科学家们应该注意温度的调节,使其在一个适宜的温度范围内工作,以达到最理想的培养效果。
三、培养基培养基是植物组织培养的重要组成部分,其配制和新鲜度都会影响培养的效果。
无论是配制过量、欠量,还是老化的培养基,都会降低培养细胞的生物学特性和分化能力,从而影响分化速率, 使组织无法正常分裂,影响胚胎质量。
要想避免上述情况,科学家应该严格控制培养基的配制方法、投入量,及时更换过期的培养基,以保证最好的培养效果。
四、光照光照是植物组织培养的另一个重要因素,良好的光照将有助于培养出优质植物组织。
而适应不同光照强度的植物,其光合作用速率也不同,从而影响到组织细胞的分裂能力。
在组织培养过程中,科学家应该给予足够的光照,同时根据植物的特性和需求设置光照强度,并注意避免光照过度或不足,以及光照时间不均等问题,保障植物组织的健康发育。
总之,植物组织培养的成功性一方面取决于实验者的经验与技能,另一方面则取决于齐备的实验设备和极为细致的操作。
植物组织培养实验中存在的问题及方法的改进
植物组织培养实验中存在的问题及方法的改进本文对植物组织培养实验过程中出现的问题进行分析并提出实验改进方法。
标签:植物组织培养实验改进植物组织培养在过去的40多年中得到迅速发展,已渗透到生物学科的各个领域,并广泛应用于农业、林业、工业和医药业,产生了巨大的经济效益和社会效益。
尤其是快繁技术和无毒苗培育技术,在农林业生产中具有重大的实践意义。
虽然植物组织培养的操作过程并不复杂,但在实验中常常会遇到一些问题,这些问题可能会导致实验的失败,给科研和生产造成损失。
因此,在植物组织培养实验中积累经验和熟练掌握无菌操作技术是非常重要的。
笔者根据多年从事教学实验,对植物组织培养实验过程中出现的问题进行分析并提出实验改进方法,既提高了工作效率,又能提高实验的成功率。
(一)培养基母液的配制MS培养基是组织培养中常用的培养基,也是植物组织培养实验过程中主要使用的培养基,下面以MS培养基为例,简述其母液配制过程中常出现的问题及改进方法。
1.大量元素母液配制。
大量元素中的Ca2+、SO42-和HPO42-容易生成CaSO4、CaHPO4沉淀。
改进的方法是把NH4NO3、KNO3、MgSO4·7H2O、KH2PO4、CaCl2·2H2O5种药品分别用蒸馏水溶解,按顺序依次混合,同时考虑到大量元素的溶解度和方便使用,通常配制成10倍的母液5000ml贮存在冰箱中,使用一个学期不会产生沉淀,例如配制1000ml培养基,只需取100ml大量元素母液。
2.微量元素母液配制。
在配制微量元素母液时常常出现加入钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)后,钼酸钠难溶解,即使通过加热也无法解决问题。
解决的方法是在室温下用蒸馏水分别溶解微量元素药品,然后再依次混合在一起放入冰箱保存,用前摇匀母液。
同时考虑到微量元素的用量极微,通常配制成100倍的母液1000ml例如配制1000ml培养基,只需用移液管取10ml微量元素母液。
植物组织培养中的三大难题概述
干 贝、 菜 、 蜇 、 虾 等 , 中 干 海 带 含 碘 可 达 淡 海 龙 其
20 g k 。 4 m / g 72 陆地食品 .
t
[] 1 王 玢 , 明雪. 0 1 人体 及动物生 理学. 左 20 . 北京 : 高等教 育 出版
含碘量以动物性食品高于植物性食品,
社 ,8 3 8 3 7~ 8
l0 00
7 3 婴幼儿食 用加碘奶粉 .
中也必须加碘 。
主要参考文献
考虑到婴 幼儿时期 的饮
食用碘盐以及摄食 富含碘 的食物对于缺碘地 区的 人群来说 , 是补碘的最好途径 。 7 1 海洋生物 含碘 量很 高 , . 如海 带、 菜、 紫 海鲜 鱼、
食 主要是乳制 品, 国政府 同时还规定 在婴 幼儿奶 粉 我
害。若培养后 3— d内并未发 现细 菌污染 , 以后 相 5 而 继 出现明显 的或不 明显 的细菌 菌落 , 就可 能是 由内生
料滋生杂菌 , 最终 导致培养失败 的现象 , 植物组织培 是 养中经常遇到的困难。在植物组织培养过程 中, 存在两 种污染 , 一种是通常所说 的污染 ; 另一种是内源性污染。
植物组织 培养是 2 0世 纪初 发展起来 的一 门新兴 技术 , 随着这项 技术 的 日益 完 善 , 应用 也越 来 越广 其 泛, 可用于种苗快繁 、 植物脱 毒 、 物育种、 植 植物基 因转
近 出现黏液或混浊的水迹 , 并有发酵状 泡沫 , 或在材料 附近 的培养 基 中出现混 浊 和云雾 状 痕迹 。细菌 性污 染, 一般在 接种后 1~ 2d即可发现 , 主要 是 由于使用 了未消毒好的工具和操作人员呼吸时排出的细菌 引起
化 、 质 资 源 保 存 以 及 次 生 代 谢 物 质 的 提 取 等 方 种 面 … 。尤其植物快 繁和脱 毒 是应 用最 多和最 广 的方 面, 而且许多花卉 苗木 的试 管育 苗 已进 入 了商 品化生 产。但是在组织培养 过程 中 , 常会 出现 一些 困难使 常 试验无法进行下去 , 甚至导致整个试验失 败 , 给科 研和
植物组织培养实验中存在的问题及其解决办法
植物组织培养实验中存在的问题及其解决办法李万德,杜桂,张剑(湖北生态工程职业技术学院,湖北武汉430200)[摘要]植物组织培养操作过程中的经验积累和技术的掌握是很重要的。
在实验过程中常常出现下列问题:培养基母液配置时容易出现钼酸钠难溶解,母液的贮存过程中产生沉淀或有结晶析出,培养基高压蒸气灭菌后出现灭菌不彻底,组织培养中出现褐化及玻璃化现象。
通过改进母液的配制方法、培养基高压灭菌时采用二次排气法,在培养基中,添加有机物、抑制剂等可解决实验出现的问题。
[关键词]植物组织培养;问题;解决办法[中图分类号]Q813.1+2[文献标识码]C [文章编号]0000-2157/SG (2006)02-0011-02植物组织培养研究自Haberlandt (1902)的工作开始,至今已有100年的历史,广义的组织培养,不仅包括在无菌的条件下利用人工培养基对植物组织的培养,而且包括对原生质体、悬浮细胞和植物器官的培养。
Gam-borg 曾根据所培养的植物材料的不同,把组织培养分为5种类型,即愈伤组织培养、悬浮组织培养、器官培养(胚、花药、子房、根和茎的培养等)、茎尖分生组织培养和原生质体组织培养。
现在植物组织培养技术已在科研和生产中广泛应用,成为最引人注目的生物技术之一,虽然植物组织培养的操作过程并不复杂,但在实验和生产的失败,给科研和生产造成损失,所以,植物组织培养操作过程中经验积累和技术掌握是很重要的。
1培养基母液的配制MS 培养基是组织培养中常见的培养基,下面以MS 培养基为例,简述其母液配制过程中常见的问题及改进办法。
1.1大量元素母液贮存时有沉淀物大量元素中的Ca 2+与SO 42-和HPO 42-容易生成CaSO 4,CaHPO 4沉淀,改制方法把其中的Ca 2+单独配制成一个贮备液,而把其他的大量元素配制成另一个贮备液,考虑到大量元素的溶解度及方便使用问题,通常配制成20倍母液,例如配制1000ml 培养基,只需50ml 大量元素母液。
植物组织培养中的褐变现象与防止方法
植物组织培养中的褐变现象与防止方法植物组织培养中出现褐变现象是一种常见的问题,褐变通常是因为植物组织培养过程中遭受到内部或外部压力所致。
褐变不仅会导致组织的死亡,也会影响到培养物的生长和发育。
因此,了解褐变的原因并采取相应的防止方法非常重要。
褐变现象发生的原因可以归纳为以下几个方面:1.感染:细菌、真菌和病毒感染是导致褐变的常见原因。
感染会导致组织坏死并产生褐色产物,从而导致组织培养失败。
解决方法:进行无菌操作,确保培养环境的无菌状态,并加强培养物的保护。
使用抗菌剂、消毒剂和抗生素等来抑制病菌的生长和传播。
2.氧化:氧化应激是导致组织褐变的常见原因之一、当细胞受到氧化应激时,产生大量的活性氧自由基,进而导致细胞内物质的氧化和组织褐变。
解决方法:在培养过程中尽量减少暴露在空气中的时间,并加入适量的抗氧化剂,如抗坏血酸、多酚等,来减少氧化损伤。
3.脱水:组织细胞在培养过程中由于脱水导致的细胞膜破裂,会释放出酶和多酚等有害物质,从而导致组织褐变。
解决方法:在组织切割后尽快进行培养,避免组织脱水。
可以使用无菌的生理盐水或培养基进行预处理,来保持组织的水分。
4.存储条件不适宜:组织在培养过程中需要适当的温度、湿度和光照等条件来维持其正常的生理活性。
如果存储条件不适宜,会导致组织的死亡和褐变的产生。
解决方法:在培养室中提供适宜的温度、湿度和光照条件,并定期检查和调节培养环境的参数,以确保组织的正常生长和发育。
总之,在植物组织培养中防止褐变现象的发生,需要保持无菌环境、抑制病菌感染、减少氧化应激、防止组织脱水和提供适宜的存储条件。
通过这些措施,可以有效减少组织的褐变现象,提高培养物的生长和发育效果。
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(二)提高遗传稳定性,减少 变异的措施
在进行植物快速微繁时,应尽量采用不易发生体细 胞变异的增殖途径,以减少或避免植物个体或细胞发 生变异,如采用生长点、腋芽生枝、胚状体繁殖方式, 可有效地减少变异缩短继代时间,限制继代次数,每 隔一定继代次数后,从新开始接外植体进行新的继代 培养;取幼年的外植体材料;采用适当的生长调节物 质种类和较低的浓度;减少或不使用培养基中容易引 起诱变的化学物质;定期检测、及时剔除生理、形态 异常苗,并进行多年跟踪检测,调查再生植株开花结 实特性,以确定其生物学性状和经济性状是否稳定。
体细胞无性系变异的频率相当高,且不能逆转,有的高达40%—60%,如非 洲堇的个别品种、玉簪等,有的高达100%,如马铃薯、菠萝等。
(一) 影响遗传稳定性的因素
1、基因型 基因型不同,发生变异的频率也不同。 在玉簪中,杂色叶培养的变异频率为43%,而且绿色 叶仅为1.2%。甘蔗品系H37-1933和H50-7209中得到 的再生植株分别有12.1%和34.8%变异香龙血树愈伤组 织培养再生植株全部发生变异嵌合体植株通过组培, 其嵌合性更大。单倍体和多倍体变异大于二倍体。 2、继代次数 根据报道,试管苗的继代培养次数和时 间影响植物稳定性,是造成变异的关键因素。一般随 继代次数和时间的增加,变异频率不断提高。
第四章 植物组织培养中常见问 题及解决办法 本章教学目的、要求 :
理解并掌握植物组培易发问题、其产 生的原因及调控方法,并能够采取有效 措施解决污染、褐变和玻璃化等常见问 题 教学重点、难点: 植物组培易发问题产生的原因及调控 方法
主要内容:
第一节 污染原因和防治措施 第二节 外植体的褐变及其防治 第三节 试管植物的玻璃化现象及其 防治措施 第四节 其他问题及对策
二、褐变的主要原因
①植物品种间的差异
②生理状态
基因
成年>幼龄
③培养基成分
④培养条件不当
高无机盐、细胞分裂素
强光照、高温度、培养时间 过长
三、减轻褐变现象发生的方法
①选择合适的外植体 最好选择生长处于旺盛的外植体,这
样可以使褐变现象明显减轻。
②合适的培养条件 降低无机盐成分、植物生长物质水平和
温度,暗培养,低温过度等;
3、发生方式 :以茎尖、茎段等发生不定芽的方式繁 殖不易发生变异或变异率极低。甘肃农业大学通过节 培法繁殖名贵葡萄品种,经5年—8年继代培养,其变 异频率与常规方法相同,在数成株中仅发现一株变异 此外用菊花茎尖、腋芽培养,变异较低,而从花瓣诱 导的变异较高。由花椰菜根诱导的不定芽和再生植株 中有不少变异,而从顶端分生组织(花菜)产生的 4000个再生植株基本没有变异。通过愈伤组织和悬浮 培养分化不定芽的方式获得再生植株变异率较高。通 过分化胚状途径再生植株变异较少,通过茎尖或分生 组织培养增殖侧芽可以保持基因型基本不变。在高浓 度的激素作用下,细胞分裂和生长加快,不正常分裂 频率增高,再生植株变异也增多。
在正常发育的植物组织中,底物、氧气、多酚
氧化酶(PPO)同时存在并不发生褐变,是因为在正
常的组织细胞内由于多酚类物质分布在细胞的液泡
内,而PPO则分布在各种质体或细胞质中,这种区
域性分布使底物与PPO不能接触。而当细胞膜的结 构发生变化和破坏时,则为酶创造了与PPO接触的 条件,在氧存在的情况下使酚类物质氧化成醌,进 行一系列的脱水、聚合反应,最后形成黑褐色物质, 从而引起褐变。
补充内容:
花药培养
1、花药培养的一般操作
材料选取:单核中、晚期花粉为宜
一般在接种前预先用醋酸洋红、I-KI溶液等染 色压片镜检,确定花粉发育的时期。 (烟草:花雷和花冠大约与萼片等长 禾谷类作物:孕穗期,剥出的花药呈淡绿色。
材料预处理:低温、高温、生长素及其它
方法处理--提高愈伤组织和苗分化频率 低温预处理按作物不同而不同
③咯烷酮)等抗氧化剂能够较为有效地避免或 减轻很多外植体的褐变现象。
④使用吸附剂活性炭 0.1%-0.5%的活性炭对防止褐变也有
较为明显的效果。
⑤连续转移 对容易褐变的材料可间隔12~24h的培养后,再
转移到新的培养基上,这样经过连续处理7-l0d后,褐变现象 便会得到控制或大为减轻。
思考题
1. 概念:褐变、玻璃化现象 2. 何为褐变现象?起因?解决方法? 3. 何为玻璃化现象?起因?解决方法?
第三节 试管植物的玻璃化现象及其防治措施
玻璃化现象:常发生在继代培养
当植物材料不断地进行离体繁殖时,有些培养物的 嫩茎、叶片往往会呈半透明水渍状的现象。
玻璃化试管苗的生理失调症:
茎、叶表面无蜡质,体内的极性化合物水平较高, 细胞持水力差,植株蒸腾作用强,无法进行正常移栽。
原因:
不同种类、品种间,试管苗的玻璃化程度也有所差 异;湿度大;光照强度过低;培养基细胞分裂素水平较 高。
第四节 其他问题及对策
遗传稳定性问题
遗传稳定性问题,即保持原有良种特性问题。虽然 植物组织培养中可获得大量形态、生理特性不变的 植株,但通过愈伤组织或悬浮培养诱导的苗木,经 常会出现一些体细胞变异个体,虽然其中有些是有 益变异但更多的是不良变异诸如观赏植物不开花、 花小或花色不正;果树植物不结果、抗性下降或果 小、产量低、品质差等问题,在生产上造成很大损 失,并容易引起经济纠绘,如香蕉试管苗中的不良 变异表现植株矮小、不结果,给果农造成损失。
玻璃化
具体解决的方法为:
1、培养基成分:增加培养基中的溶质水平,
以降低培养基的水势;减少培养基中含氮化合 物的用量; 2、培养条件:增加光照;增加容器通风,最 好进行CO2施肥,这对减轻试管苗玻璃化的现 象有明显的作用;降低培养温度,进行变温培 养,有助于减轻试管苗玻璃化的现象发生 3、生长调节剂:降低培养基中细胞分裂素 含量,可以考虑加入适量脱落酸。 -
第二节 外植体的褐变及其防治
发生的时间:初代培养外植体
一、原理:
目前认为植物组织培养中的褐变主要是由酶促褐变引起的,培养 材料变褐主要是由伤口处分泌的酚类化合物引起的。酶促褐变如 同一般的酶促反应,其发生必须具备三个条件,即酶、底物和氧。
酚类很不稳定,在溢出过程中与多酚氧化酶接触,在 多酚氧化酶的催化下,迅速氧化成褐色的醌类物质和 水,醌类物质又会在酪氨酸酶等的作用下,与外植体 组织中的蛋白质发生聚合,进一步引起其他酶系统失 活。从而导致组织代谢活动紊乱,生长停滞,最终衰 老死亡。此外,由于组织的老化病变也会使多酚氧化 酶激活而引起褐变。
(2)生殖细胞发育途径 营养核退化,生殖核经多次分裂发育成 多细胞团,进而通过愈伤组织或胚状体 形成单倍体植株 (3)营养细胞和生殖细胞同时发育 此途经结果形成2N,3N或4N (4)花粉均等分裂 均等分裂成二个均等的子核--产生 壁形成二个子细胞--发育成多细胞团 --愈伤组织或胚状体
3、花药培养的方法 1)琼脂固体培养法 0.5%-0.7% 呈半固体状
消毒:花雷或幼穗的表面消毒用70%酒精
---次氯酸钠10-20分钟或0.1%升汞7 -10分钟。操作熟练仅用70%酒精表面消 毒后即取花药接种
接种: 培养:
2、花药培养时花粉发育途径
离体条件下,改变了花粉原来的生活环境,花 粉的正常发育途径受到抑制
有四种发育方式:
(1)营养细胞发育途径(A型) 花粉经第一次有丝分裂形成不均等营养核和生 殖核,生殖核一般不分裂或分裂几次就退化, 营养核经多次分裂而形成多细胞团,并迅速增 殖而突破花粉壁,细胞持久分裂形成类胚体或 愈伤组织,最后形成单倍体植株