植物组织培养技术的应用以及在培养过程中存在的问题

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植物组织培养技术在园林植物育种中的应用进展

植物组织培养技术在园林植物育种中的应用进展

植物组织培养技术在园林植物育种中的应用进展植物组织培养技术是指利用植物体的细胞、组织或器官进行体外培养和再生的一种生物技术手段。

其基本原理是通过选择适宜的组织培养基和植物生长调节物质,促进植物细胞的分裂和再生,从而实现植物的无性繁殖和遗传改良。

在园林植物育种中,可以利用植物组织培养技术进行新品种选育、突变体选育、抗病虫害品种选育以及遗传改良等工作。

1. 新品种选育利用植物组织培养技术可以加速植物的生长和繁殖,从而缩短新品种选育的时间。

利用离体培养技术可以加速园林植物的幼苗生长,缩短新品种选育的周期。

还可以通过细胞融合技术实现异种杂交,培育出具有优异性状的新品种。

2. 突变体选育植物组织培养技术还可以用于诱发植物突变体的产生,从而培育出具有新颖性状和经济价值的植物品种。

通过诱变剂处理和组织培养再生,可以加速植物突变体的诱导和筛选,为园林植物育种提供了新的途径。

3. 抗病虫害品种选育植物组织培养技术可以利用转基因技术向园林植物导入抗病虫害基因,培育出具有抗病虫害能力的植物品种。

通过转基因技术和组织培养再生,可以实现非常规途径培育出抗病虫害的园林植物品种。

4. 遗传改良利用植物组织培养技术可以对园林植物进行遗传改良,培育出具有抗逆性、优异性状的新品种。

通过离体培养和再生,可以实现选择性繁殖和选择性遗传改良,提高园林植物的品质和产量。

三、植物组织培养技术在园林植物育种中存在的问题和挑战1. 技术难度大植物组织培养技术需要精细的操作和严格的环境控制,技术难度较大。

尤其是对于一些难培植物和难繁殖植物,其培养和再生的成功率较低,需要克服许多技术难题。

2. 培养条件复杂植物组织培养需要适宜的培养基、光照、温度和湿度等条件,不同植物的培养条件存在较大差异,需要根据具体植物的生长习性和生长需求进行调控。

3. 安全性和风险由于植物组织培养涉及到转基因技术和突变体选育等,存在一定的安全性和风险问题,需要严格遵循相关法律法规和安全操作规程。

植物组织培养技术的改进与应用

植物组织培养技术的改进与应用

植物组织培养技术的改进与应用随着科技的不断进步,植物组织培养技术的改进和应用也日益广泛。

植物组织培养技术是一种通过无性繁殖方式培养植物组织和细胞,使其在无菌条件下生长和分化的技术。

它与传统的种植方式相比,具有高效、节约资源、减少土地使用量、可以无洲培育等显著优势。

本文将从技术改进和应用两个方面来进行论述。

一、技术改进1. 活性炭的利用植物组织培养技术需要使用基质来提供养分。

传统上,培养基使用的是不透明的玻璃瓶或塑料器皿。

随着活性炭的利用,可以使用白色或透明的器皿来代替传统的器皿。

这种改进有助于对白色或透明器皿中的细胞进行轻松观察,进而加强研究工作的有效性。

2. 基因改造技术随着生物技术的进步,如今已经开发出了许多的植物组织培养技术和基因改造技术。

这些技术可以在不经过繁琐的繁殖步骤的前提下,实现对植物生长相关基因的精确监测和调控,从而使研究人员能够更准确地分析和掌握植物的生长机理和调控规律。

3. 生长调节剂的运用生长调节剂是直接影响植物生长和发育的激素,可以在组织培养体系中被利用。

通过对生长调节剂的配比和使用方式的合理选择,可以加快细胞和组织的生长和分化,促进植物器官的形成,从而更为高效地开展组织培养和研究。

二、应用1. 植物繁殖在传统的植物繁殖方式中,容易发现会出现一些突变的情况,这意味着种植会产生意外的效果。

通过植物组织培养技术的使用,可以更好地掌握植物生长和发育的规律,并能够更加准确地进行植物育种,从而提高植物的生产力和产量。

2. 植物生物技术目前,植物生物技术在农业生产和药材生产等方面已经有了广泛的应用。

其中,植物生物技术的核心就是植物组织培养技术,并且随着技术的不断发展,植物生物技术的应用范围也日益广泛,被广泛应用于植物遗传育种、植物增殖及质量控制、植物抗逆性等方面。

3. 食品产业位列全球主要农业生产国的中国,生产的农产品数量已经十分丰富,然而农业生产的质量却需要进一步改善。

随着植物组织培养技术的应用,越来越多的科学家和种植者已经开始掌握了更高效的育种方法,不仅增加了食品产业的产量,还加强了食品的品质和安全。

植物组培技术及其在育种中的应用

植物组培技术及其在育种中的应用

植物组培技术及其在育种中的应用
植物组培技术是指通过细胞分裂、愈伤组织、调节营养物质等手段,将植物组
织在无菌状态下培养、延续,并进行染色体组合和遗传转化等技术手段,对植物进行育种和改良的一种现代化生物技术。

该技术还可广泛应用于植物病毒和真菌病害、光学识别、质量监测等领域。

植物组培技术在现代农业中运用广泛,可以用来培育优良品种、改良抗病抗虫
性等。

在品种改良方面,植物组培技术可用于快速育种,可以把需要繁殖的生物体从父本中分离出来,再将其成位,对其进行分化复制甚至人工合成。

这不仅可以保留母本的优异特征,还可以通过组织培养选择出优越的体系,借此实现快速育种和理想化培育。

此外,植物组培技术还可以用于育种受种上种的种植作物,育制高效抗病根、抗病种等。

凭借着植物组培技术和微型载体甚至微小分子器件的出现,育种速度得到有效
加速和提高。

同时,组培技术还可用于生成许多繁殖完整植物体,其中有各自不同的性质和特点。

这样一来,园丁可以根据自己的需求来调配、培育、筛选不同的植物。

从技术角度来看,植物组培技术要求操作人员有较好的生物技术学、组织培养、微生物学等专业知识,同时要运用先进的科技来尊重生命,创造消费者满意度的品质,并在各种环境况下保持优良的成长性能。

总之,植物组培技术是一种现代化可行育种方法,具备生物多样性保护、绿色
农业、技术创新等特点。

为香港及国际农业发展和生态保护及人类所追求的多样性生态所提供的技术支持,为提高产品品质,增加农产品供应、优化农业结构和增加农民收入等发挥着重要的作用。

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。

组培苗技术

组培苗技术

组培苗技术组织培养技术是一种重要的植物繁殖技术,它可以帮助实现植物快速繁殖并生产优质种苗。

本文将重点介绍组织培养技术在植物育种、植物保护和植物生产等方面的应用,以及该技术的优势和发展趋势等内容,并对相关概念和术语进行解释。

一、概念与原理1.1 组织培养技术概述组织培养是一种利用植物体细胞和组织的生理特性,在无菌条件下通过外界激素和营养物质的定量调控,使细胞分化和再生生长的方法。

其基本原理是在无菌条件下,利用植物体内部的细胞和组织特性,通过外源激素的刺激和营养物质的供给,诱导细胞分裂、分化和重组,形成新的植株。

1.2 组织培养的发展及意义20世纪60年代以来,组织培养技术作为一种先进的植物繁殖技术,引起了全球范围内的广泛关注。

它的出现为植物育种、植物种苗培育、疾病防治、药用植物繁殖、植物改良等领域提供了新的手段和途径,对于提高农作物产量和品质、解决种质资源保存和植物疾病防治等问题具有重要的意义。

1.3 组织培养的基本操作组织培养技术的基本操作主要包括无菌条件下的培养基制备、细胞和组织的获取和处理、激素处理和培养条件的控制等步骤。

无菌条件的保持是组织培养技术取得成功的关键,需要在无菌工作台下进行操作,使用高压蒸汽灭菌器对培养基和操作器具进行消毒。

二、应用领域2.1 植物育种组织培养技术在植物育种中的应用主要体现在快速繁殖新品种和改良传统品种上。

通过组织培养技术,可以从优良植株中获取高质量的组织、细胞和胚,通过外源激素控制其生长分化,进而获得大量的同质化植株,为育种工作提供了快速、高效的手段。

2.2 植物保护在植物保护中,组织培养技术主要应用于植物抗逆性研究、病原体筛选和抗病育种等方面。

通过组织培养技术可以获得受到病原体或环境胁迫的植株组织,加以处理和观察,以便研究植物的抗病性和抗逆性。

2.3 植物生产在植物生产中,组织培养技术可以用于生产药用植物、优质果树和花卉苗木等。

通过组织培养技术可以快速繁殖出无病害的植株,减少繁殖时间和繁殖成本,提高种苗的质量和繁殖效率。

植物组织培养技术应用及进展

植物组织培养技术应用及进展

植物组织培养综述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,本文还对植物组织培养过程中所采用的新技术进行了综述, 介绍了这些新技术的应用现状,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1.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。

植物组织培养的三大难题及产生原因

植物组织培养的三大难题及产生原因

植物组织培养研究自Haberlandt(1902)的工作开始,至今已有100多年的历史。

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。

然而,在试验和生产过程中常常会遇到褐变、菌类污染和玻璃化现象三大难题。

所以,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。

本文现根据国内外的研究成果,对植物组织培养中的三大难题产生的原因进行了分析。

1 褐变现象1.1 褐变概念及产生机理褐变是指外植体在诱导脱分化或再分化过程中,自身组织从表面向培养基释放褐色物质,以至培养基逐渐变成褐色,外植体也随之进一步变褐而死亡的现象。

目前认为褐化主要是由酶促引起的。

酶促褐化必须具有酶、底物和氧3个条件。

引起褐化的酶有多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶( POD)、苯丙氨酸解氨酶等。

在正常发育的植物组织中,底物、氧、PPO 同时存在并不发生褐化,这是因为在正常组织细胞内,多酚类物质分布在液泡,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。

然而,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,再进行一系列的脱水、聚合反应,最后形成黑褐色物质,从而引起褐化。

2 菌类污染污染是指在植物组织培养过程中,培养基和培养材料滋生杂菌,最终导致培养失败的现象。

从时间角度可以将污染发生原因归纳为 3 个阶段:A. 前期准备阶段:包括培养基灭菌不彻底、器皿的灭菌不完全,外植体的选择不当与消毒不彻底;B. 无菌操作阶段:包括无菌操作室灭菌和超净工作台有问题,操作不规范,操作工具的消毒不彻底等;C. 培养阶段:培养环境不清洁和培养体系意外开放等。

由于这三方面的作用,存在细菌性污染、真菌性污染、内源菌污染。

2.1 细菌污染细菌性污染的主要症状是材料附近出现黏液状和发酵泡沫状物体,或在材料附近的培养基中出现混浊和云雾状痕迹。

一般在接种后1-2天即可发现。

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。

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

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

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。

植物组织培养技术及其应用前景

植物组织培养技术及其应用前景

植物组织培养技术及其应用前景植物组织培养技术是现代生物技术领域的一项重要技术,其应用范围非常广泛。

本文将从植物组织培养技术的基本原理、应用前景和可能存在的问题三个方面进行阐述。

一、植物组织培养技术基本原理植物组织培养技术是指在无菌条件下,将植物体的一小部分组织取出并在营养物质丰富的培养基上生长、分化、发育形成一定的组织和器官。

植物组织培养技术的基本原理是组织培养发生在细胞分化、激素和营养成分控制下的一系列生命过程中,通过人工控制培养基的组成和营养物质的提供等手段,可以使组织和器官的形态、生理和生化特性得到调控和重建。

植物组织培养技术包括愈伤组织培养、悬浮细胞培养、愈伤组织快速繁殖和体细胞胚胎发生等不同形式,其中以愈伤组织培养和体细胞胚胎发生最为常见。

二、植物组织培养技术应用前景植物组织培养技术的应用前景非常广泛,主要涵盖以下几个方面:1. 植物育种植物组织培养技术可以用于杂交育种、基因编辑和基因转化等领域,通过人工转化和调控植物基因,可以培育出病虫害抗性、逆境适应性强、产量高、品质好的新品种。

2. 中药材生产中药材是中国重要的特色经济作物之一,但由于采取传统的野生收获方式,中药材的产量和质量受到了很大的限制。

植物组织培养技术可以使中药材得到快速繁殖和高效生产,同时也可以将传统采摘与组织培养相结合,不仅提高了中药材的产量和质量,还保护了植物的增殖及其遗传多样性。

3. 果蔬育种在果蔬育种方面,植物组织培养技术可以用于繁育抗性、保持果菜种质资源、优化果菜品种和提高果菜生产效益等方面,可以大幅度地提高果菜的产量、品质与增值。

4. 生物制剂和生物燃料植物组织培养技术也可以被运用于生物制剂的生产过程中,包括细胞培养和发酵,并且可获得大量的微生物菌种,充分解决了传统菌种分离与选育难度大和工业规模小的问题,同时也可以通过植物组织培养技术获得第二代能源生物木质纤维和生物燃料。

三、植物组织培养技术可能存在的问题植物组织培养技术肯定存在一系列问题,但是与其他技术相比,它的问题比较少,主要包括四个方面:1. 培养基的成分和PH值对培养效果的影响较大。

植物组织培养的操作手段及注意事项

植物组织培养的操作手段及注意事项

植物组织培养的操作手段及注意事项植物组织培养是一种利用植物的组织或细胞在无菌条件下进行培养和繁殖的技术。

通过植物组织培养,可以实现植物的无性繁殖、植物基因工程以及植物种质资源的保存等目的。

下面将介绍植物组织培养的操作手段及注意事项。

一、植物组织培养的操作手段1.材料准备:选择优良的母本植株,将其嫩茎、新芽、子叶等组织取出,进行消毒处理。

消毒处理一般采用漂白粉、酒精等方法,以确保材料的无菌状态。

2.培养基配制:根据实验需要,选择合适的培养基进行配制。

培养基可以分为基础培养基和添加物培养基。

基础培养基通常包括无机盐、糖类、维生素和植物激素等成分,而添加物培养基则根据具体实验需要添加特定的物质。

3.无菌操作:将材料放入培养室中进行无菌操作,保证实验的无菌条件。

无菌操作包括消毒台面、工具、培养器皿等,以及操作者本身的无菌状态。

4.培养条件控制:根据植物的特性和培养的目的,控制适宜的温度、光照和湿度等条件。

不同植物对于培养条件的要求有所不同,需要根据具体情况进行调整。

5.观察和记录:在培养过程中,要及时观察和记录植物的生长情况。

观察可以包括植物的生长速度、形态特征以及细胞分裂和器官发育等方面。

二、植物组织培养的注意事项1.消毒措施:在进行组织培养之前,必须进行彻底的消毒处理,以防止外源性的污染。

消毒处理可以使用漂白粉、酒精或高温高压等方法,具体方法根据实验需要进行选择。

2.培养器皿选择:选择适合的培养器皿进行培养。

常用的培养器皿有培养瓶、琼脂瓶、培养皿等。

不同的植物和实验要求可以选择不同的培养器皿。

3.培养基配制:培养基的配制要准确无误,按照配方进行称量和溶解。

培养基的pH值要适宜,一般在5.5-6.5之间。

4.无菌操作:在进行组织培养时,必须保持无菌操作。

操作者要穿戴无菌衣物、戴手套,并将操作区域消毒。

工具和培养器皿要进行高温高压消毒或用酒精擦拭。

5.培养条件控制:不同的植物对于培养条件有不同的要求,要根据具体植物的特性进行调整。

植物组织培养中的三大难题概述

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 .

[] 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

组织培养技术在作物遗传育种中的应用

组织培养技术在作物遗传育种中的应用

组织培养技术在作物遗传育种中的应用近年来,随着科学技术的不断发展和进步,组织培养技术在作物遗传育种中的应用越来越广泛。

植物组织培养技术是指通过营养基质和适宜的环境条件,使植物细胞分化、增殖及再生成为完整植株的一系列技术手段。

在作物遗传育种中,通过组织培养技术可以创造新的基因型,加速育种进程,提高作物产量和品质,对于解决粮食安全等问题具有积极意义。

一、植物组织培养技术的基本原理植物组织培养技术基于植物细胞分化和再生的特性,主要包括组织培养、基因转化和植物再生等环节。

组织培养过程需要营养基质,营养基质一般含有生长素、细胞分裂素等植物激素,较好的基础配方可以满足植物各个阶段的生长需求,有利于细胞分裂、分化和再生。

基因转化则是将外源的基因导入到植物基因组中,可以通过基因工程等手段实现。

植物再生则是指在组织培养的基础上,通过一定的条件促进植物细胞增殖和再生,最终形成全新的植物体。

二、组织培养技术在作物遗传育种中的应用1. 基因工程育种组织培养技术为实现基因工程育种提供了基础。

通过外源基因的导入,可以改变植物内源基因的表达和功能,达到育种的目的。

例如,利用基因工程手段将抗病基因导入到作物中,可以提高作物的抗病性,减少化学农药的使用,提高作物产量和质量。

2. 遗传多样性创新利用组织培养技术,可以实现新品种的创新。

对于作物的无性繁殖和有性繁殖来说,遗传多样性的产生较为有限,难以创造出具有新特性的种质资源。

利用组织培养技术,可以通过细胞融合等手段将不同种质资源的细胞融合成为新的基因型,形成新的遗传多样性。

3. 无菌播种通过组织培养技术可以获得无菌基质幼苗,在幼苗生长发育过程中容易管理,能够精细控制幼苗的生长过程,避免微生物的污染,提高幼苗的根系质量,为种植提供了良好的种质资源。

4. 创伤修复利用组织培养技术可以快速修复与创伤相似的植物细胞,形成全新的植物体。

例如,通过切割植物组织,可以促进植物的再生,加速基因型的选择以及多倍体的保留和筛选。

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。

植物组织培养及其应用

植物组织培养及其应用

植物组织培养及其应用植物组织培养是一种繁殖和增殖植物的技术,它是指在无菌条件下利用植物组织的再生能力进行植物的培养和繁殖。

这项技术可用于制备大量的植物材料,以及对杂交种、转基因植物等进行改良。

1. 植物组织培养技术的原理植物组织培养技术的原理是利用植物的体细胞和生殖细胞的再生能力进行植物的增殖和培养。

在无菌条件下,利用外界生长因子和适宜的培养基,使植物组织细胞分裂再生,从而实现植物的繁殖和培养。

2. 植物组织培养的种类植物组织培养可分为多次分裂培养(如愈伤组织)和单倍体培养(如代替细胞培养)两种类型。

多次分裂培养指在培养基上,使愈伤组织或其他再生植物组织分裂,并产生新的愈伤组织或再生植物;而单倍体培养是指通过不同的诱导技术获得单倍体植物细胞,以此作为材料进行繁殖。

3. 植物组织培养的应用植物组织培养技术广泛应用于植物育种和生产。

它可以用于大规模生产特定的植物材料,如草药、植物药等;可以用于繁殖、保存、传播珍稀植物资源;可以用于培育抗病、高产、高质植物品种;可以用于进行植物遗传育种、基因工程等研究。

4. 植物组织培养在转基因技术中的应用植物组织培养技术是制备转基因植物最有效的方法之一。

通过将转移过来的基因材料嵌入到植物的体细胞上,再将这些改造过的植物组织加到相应的培养条件下,可以形成整个植株,同时这些植株也具备了转移过来的特性。

5. 植物组织培养的局限性和挑战目前植物组织培养技术还存在一些局限性和挑战,其中主要有以下几个方面:培养条件的严格要求;不同植物的不同培养成本;组织培养存在一定风险;通过植物组织培养制备的新植株可以丧失一些传统的植物品质等。

综上所述,植物组织培养技术的应用范围极为广泛,它具有一定的学术和实践价值。

同时,其应用也需要我们在相关基础研究和技术创新方面积极努力,以找到最适合植物的培养条件和方法。

未来随着科技的不断发展,相信植物组织培养技术会变得越来越完善,其应用也将更为广泛和深入。

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

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。

桉树组培快繁出现的问题及对策

桉树组培快繁出现的问题及对策

桉树组培快繁出现的问题及对策【摘要】桉树是一种重要的经济树种,组培快繁技术为其繁育提供了新途径。

在实际应用中,桉树组培快繁仍存在一些问题,如细胞无法正常分裂、组织培养条件控制不当和外界环境不适宜等。

针对这些问题,可以通过优化培养基配方、调整组织培养条件和改善环境控制技术来解决。

通过这些对策的实施,桉树组培快繁技术的发展前景将会更加广阔。

改善问题的策略对技术发展至关重要,未来的研究方向应当集中在提高繁殖效率和增强桉树对环境的适应能力上。

这些努力将为桉树种苗的大规模生产提供重要支持,推动桉树产业的健康发展。

【关键词】桉树组培快繁技术、问题、对策、细胞分裂、组织培养、环境控制、优化培养基、改善策略、发展前景、研究方向。

1. 引言1.1 研究背景桉树属植物,是一种重要的经济作物,具有广泛的用途和市场需求。

随着社会经济的发展和人们对环境友好型产业的需求增加,桉树的种植面积不断扩大。

由于桉树的繁殖方式传统且效率低下,难以满足市场需求。

为了解决这一问题,桉树组培快繁技术被提出并逐渐应用于实践。

桉树组培快繁技术利用植物的组织培养与再生能力,在较短的时间内大规模繁殖桉树植株。

随着该技术的推广和应用,一些问题已经浮现出来。

其中包括细胞无法正常分裂、组织培养条件控制不当以及外界环境不适宜等方面的困扰。

这些问题的存在直接影响了桉树组培快繁技术的效率和稳定性。

针对桉树组培快繁技术所面临的问题,需要各方加强研究,找到有效的对策。

优化培养基配方、调整组织培养条件、改善环境控制技术等措施将有助于解决这些问题,提高桉树组培快繁技术的应用效果和经济效益。

对问题改善策略的重要性必须得到重视,为桉树组培快繁技术的发展提供更好的保障。

未来,我们还需要进一步探讨和研究桉树组培快繁技术,以期为相关领域的发展贡献更多的新知识和技术。

1.2 研究目的研究目的是为了解决桉树组培快繁技术存在的问题,提出对策并加以实施,进一步推动该技术的发展和应用。

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收稿日期 : 2003 11 05 作者简介 : 胡彦 ( 1966 ) , 男 , 云南西畴人 , 文山师范高等专科学校讲师 .
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植物组织培养技术的应用前景
植物组织培以下几个方面. 1 1 在植物脱毒和快速繁殖上的应用 植物脱毒和离体快速繁殖是目前植物组织培养 应用最多、 最有效的一个方面. 很多农作物都带有病 毒 , 特别是无性繁殖植物, 如马铃薯、 甘薯、 草莓、 大 蒜等. 但是 , 感病 植株并 非每个 部位 都带有 病毒, Whit e 早在 1943 年就 发现植物生长点附近的病毒 浓度很低甚至无病毒. 如果利用组织培养方法, 取一 定大小的茎尖进行培养 , 再生的植株有可能不带病 毒 , 从而获得脱病毒苗, 再用脱毒苗进行繁殖 , 则种 植的作物就不会或极少发生病毒 . 此法已在马铃薯、 大蒜、 草莓、 葡萄、 康乃馨等多种作物上获得成功 , 并
Application of tissue culture and the problem during tissue culture
HU Yan , ZHAO Yan ( 1 Biochemistry Department , Wenshan T eachers Colleg e; 2 Xishan Prim ary School in Wenshan County, Wenshan 663000, Yunnan, China) Abstract : Plant t issue cult ure w as w idely used in the crop breeding, t aking of virus, reproding quickly, preserving genet ic materials, producing secondary metabolit es and in the transformation of plant gene. T his art icle mainly introduce the applicat ion of tissue culture and the problems during tissue culture and g ive some met hods to solve these problems. Key words: plant t issue cult ure; secondary metabolit es; plant g ene t ransformat ion; mat erial brow ing 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、 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. 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 G. Haberlanclt 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. 1943 年 , 美国人 Whit e 在烟草愈伤组 织培养 中, 偶然发现形成一个芽, 证实了 G. Haberlanclt 的 论点. 自 G. Haberlandt 提 出的 细胞全 能性 理论 以 来, 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, 其理论和方法逐渐趋于完善和成熟, 并 广泛应用于农业、 林业、 园艺、 医药等行业, 产生了巨 大的经济效益和社会效益 .
植物组织培养技术的应用以及 在培养过程中存在的问题
胡 彦 ,
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( 1 文山师范高等专科学校 生化系 , 2 文山县西山小学 , 云南 文山 663000)

要: 介绍了植物组织培养技术的应用以及在培养过程中遇到的问题并提出解决的方法. 植物组
织培养技术的应用范围很广, 目前主要用在离体无性系快速繁殖与无毒化、 植物育种 、 遗传物质的 保存 、 植物次生代谢物的生产和植物基因转化等方面. 关键词: 植物组织培养; 次生代谢物; 基因转化 ; 褐化 中图分类号 : Q943 1 文献标识码 : A
第 32 卷 专 辑 2004 年 6 月
陕西师范大学学报( 自然科学版 ) Journal of Shaanxi Normal U niversity ( Natural Science Edit ion)
Vol. 32 Sup. Jun. 2004
文章编号 : 1672 4291( 2004) Sup. 0130 05
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陕西师范大学学报( 自然科学版 )
第 32 卷
能够有效地提高转化效率以及 快速获得转基 因植 物. 因此, 组织培养技术的有效利用对基因转化的成 功十分关键 . 从 1983 年第一株转基因植株 问世以 来, 全世界已分离的目的基因有 100 多个, 获得转基 因植株近 200 种 , 其中农杆菌转化成功的植物已达 近百种, 有的已进入或正在进入商业开发阶段 . 1 2 5 培养细胞突变体 无论是愈伤组织培养, 还 是细胞培养, 培养细胞均处在不断分生状态, 容易受 培养条件和外界压力( 如射线、 化学物质等 ) 的影响 而产生诱变, 从中可以筛选出对人们有用的突变体 , 从而育成新品种 . 尤其对原来诱发突变较为困难、 突 变率较低的一些性状 , 用细胞培养进行诱发、 筛选和 鉴定时, 处理细胞数远远多于处理个体数, 因此一些 突变率极低的性状有可能从中选择出来, 例如植物 抗病虫性、 抗寒、 耐盐、 抗除草剂毒性、 生理生化变异 株等的诱发 , 为进一步筛选和选育提供了丰富的变 异材料. 目前, 用这种方法已筛选出抗病、 抗盐、 高赖 氨酸、 高蛋白、 矮秆高产的突变体, 有些已用于生产 . 1 3 在人工种子和种质保存方面的应用 所谓 人工种子 就是最外面为一层有机的薄膜 包裹以保护水分子免于丧失及防止外部的物理力量 冲击 , 中间含有培养物( 胚状体、 腋芽或微不定芽等 ) 所需的营养成分和某些植物激素 , 最内则是被包埋 的胚状体或芽, 通过这几部分的组合, 以人为方法制 造出一种和天然种子相类似的结构 . 目 前已有 100 多种植物可以经组织培养得到大量的胚状体, 它有 繁殖速度快和结构完整等特点 , 为制成人工种子用 于生产提供了基础. 近年来 , 由于环境污染和热带 森林资源的破坏 , 平均每天有两种植物从地球上消 失, 世界种质资源日益枯竭 , 大量有用基因丢失 , 特 别是那些不产籽植物或种子寿 命短的植物更 为严 重. 有人断言 , 谁掌握了种质资源 , 谁就掌握了农业 的未来. 因此, 植物种质的保存引起了科学家和各国 政府的极大重视 . 近 10 年来, 研究出用组织和细胞 培养法低温保存种质, 为保存和抢救有用基因带来 希望. 由于植物许多组织和细胞培养物在液氮超低 温贮藏后仍然保持很高的存活 率并能再生出 新植 株, 保持原来的遗传特性 , 这就为种质库的建立奠定 了良好的基础. 如用豌豆和草莓的茎尖为材料 , 在液
2 2
发育成正常的植株, 从而有效地克服了远源杂交不 实的障碍 , 获得杂种植株. 胚培养已在 50 多个科属 中获得成功 . 远缘杂交中, 可把未受精的胚珠分离出 来 , 在试管内用异种花粉在胚珠上萌发受精, 产生的 杂种胚在试管中发育成完整植株 , 此法称为 试管受 精 . 用胚乳培养可以获得三倍体植株, 为诱导形成 三倍体植物开辟了一条新途径. 三倍体加倍后可得 到六倍体, 可育成多倍体新品种 . 目前 , 已在怀地黄、 矮牵牛、 普通小麦、 黑麦草等自交或远源杂交不亲和 性植物的试管受精方面获得成功 . 1 2 3 细胞融合 植物体细胞杂交在植物远源杂 交育种中 , 除了应用离体胚培养或离体受精和授粉 培 养 技 术 之 外, 还 可 采 用 植 物 体 细 胞 杂 交 技 术 原生质体融合. 由于不同来源的原生质体都 有彼此融合的能力 , 在远源杂交中, 通过细胞融合可 获得种间、 属间、 科间、 甚至界间的细胞融合体系 , 因 此 , 细胞融合打破了种属间的界限, 克服远缘杂交不 亲和性障碍, 在植物新品种的培育和种性改良中有 着巨大的潜力. 目前, 采用原生质体融合技术已经能 从不杂交的植物中如番茄和马铃薯、 烟草和龙葵、 芥 菜和油菜等获得属间杂种 , 但这些杂种尚无实际应 用价值 . 随着原生质体融合、 选择、 培养技术的不断 成熟和发展, 今后可望获得更多有一定应用价值的 经济作物体细胞杂种及新品种. 1 2 4 在基因转化方面的应用 基因转化是有目 的地将外源基因 或 DNA 导入植物细胞内 , 使之整 合、 表达并遗传 , 通过外源基因的导入, 并植物体内 表达 , 有目 的地改变植物性状 , 以提高 作物的抗逆 性 , 改良作物品质 . 植物组织培养是外源基因导入植 物细胞的关键技术, 通过组织培养技术可以建立一 个良好的植物转化系统 , 目前通常使用的再生系统 有愈伤组织再生系统、 直接分化再生系统、 原生质体 再生系统、 胚状体再生系统和生殖细胞受体系统等, 根据不同的植物材料选择不同的再生系统 . 在基因 转化中 , 一个很重要的环节是抑制农杆菌生长, 防止 细菌过度生长而产生污染. 为了解决这个难题, 在培 养基中经常添加对植物细胞无毒害作用的抑菌性抗 生素( 如头孢霉素、 羧苄霉素 ) . 这类抗生素即能有效 地抑制细菌的生长 , 又不影响植物的正常生长, 同时



彦 等 : 植物组织培养技术的应用以及在培养过程中存在的问题
131
产生了明显的经济效益. 国外 40% ~ 80% 草莓是通 过试管脱毒后繁殖的, 意大利每个州都有年产百万 草莓无毒种苗的工厂. 由于运用组织培养法繁殖植 物的明显特点是快速, 每年可以数以百万倍的速度 繁殖, 因此, 对一些繁殖系数低、 不能用种子繁殖的 名、 优、 特植物品种的繁殖 , 意义尤为重大. 同时组织 培养可不受地区、 气候的影响 , 比常规方法快数万倍 到数百万倍的速度扩大繁殖, 及时提供大量优质种 苗. 目前, 观赏植物、 园艺作物、 经济林木、 无性繁殖 作物等部分或大部分都用离体快繁提供苗木, 试管 苗已出现在国际市场上并形成产业化. 1 2 在植物育种上的应用 植物组织培养技术对培育优良作物品种开辟了 新途径. 目前, 国内外把植物组织培养已普遍应用于 作物育种 , 并在以下几个方面取得了较大进展 : 1 2 1 单倍体育种 单倍体植株往往不能结实, 在 培养中用秋水仙素处理, 可使染色体加倍, 成为纯合 二倍体植株 , 这种培养技术在育种上的应用称为单 倍体育种 . 单倍体育种具有高速、 高效率、 基因型一 次纯合等优点, 因此 , 通过花药或花粉培养的单倍体 育种 , 已 经作 为一 种崭 新的育 种手 段问 世, 自 从 1964 年 Guha 和 M aheshw ari 报道利用花药 培养技 术由蔓陀罗花药诱导单倍体植株以来, 各国科学家 致力于花药培养 . 1974 年, 我国科学家用单 倍体育 种法育成世界上第一个作物新品种 单育 1 号烟 草品种, 现已有 300 种植物花药培养成功. 其中我国 首先培育出来的就有 40 余种 , 它们主要是粮食、 油 料、 蔬菜、 林木、 果树等重要经济作物 . 据报道, 水稻 品种中花 8 号、 9 号 等已累计推广面积超过 66 67 万 hm ; 小麦新品种京花 1 号、 3 号、 甘春 11 号、 甘 肃花培 746 等也累计推广面积超过 66 67 万 hm . 1 2 2 离体胚培养和体外受精 胚状体类似于植 物种子中的胚, 是完整植株的雏形 , 很容易形成完整 的植株, 这就克服了一些组培苗生根难的缺点 . 对胚 状体的形成研究不但可为扩大繁殖系数, 拓宽变异 谱打下基础 , 而且也为将来制造人工种子和进行外 源基因的导入打下基础. 植物胚胎培养是采用人工 的方法在无菌条件下从种子中把成熟胚或未成熟胚 分离出来 , 然后放在人工合成的培养基上培养 , 使它
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