《植物组织培养技术》植物脱毒与快繁
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)素材中图版选修1(new)
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。
(P86L.1~L.16)植物快速繁殖的类型与方式可归纳如下表: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。
《植物组织培养技术》课程标准
《植物组织培养技术》课程标准1概述1.1课程性质本课程是生物技术及应用专业的一门专业核心课程,是一门理论性和实践性较强的应用性科学。
是培养基配制工、组培接种工、组培技术研发工和组培室(车间)主管必须的技能课程。
通过本课程的学习,培养生物技术及应用专业四大核心职业能力之一的植物组织培养技术应用能力,使学生具备植物组织培养的基本知识,能准确配制培养基,熟练无菌操作,培养出组培苗木,能科学设计培养方案,科学调控培养条件,正确分析解决组培异常问题,保证组培苗质量,获得从事植物组培技术应用岗位工作的职业能力,同时具备组织培养工的职业素养、自主学习能力和持续发展能力,为今后从事苗木组培快繁与脱毒工作奠定基础。
本课程以生物科学基础、应用化学、园艺植物识别等理论和实践课程为基础。
1.2课程基本理念1.2.1指导思想以教高[2006]16号文件精神为指导,以提高教学质量为目标,以组培岗位需求为导向,以校企合作为基础,以国家职业技能鉴定考核大纲和相关行业标准为依据,以创新课程体系和改革教学内容为重点,遵循学生认知规律、高职教育规律和农业生产特点,校企合作开发行动导向式项目课程,准确把握课程定位,科学制定课程标准,整体优化教学过程,加强教学质量监控,促进学生全面发展。
1.2.2基本原则――坚持校企合作、工学结合的原则。
在我校“4-1-1”工学结合人才培养模式(即前4学期主要在校学习,第5学期顶岗实训,第6学期就业实习)改革的大框架下,在完成组培岗位与职业能力分析与课程分析的基础上,校企合作开发课程,实施工学结合、理实一体化教学。
――从岗位面向及具体的工作职责、工作任务与任职条件出发,并着眼于行业未来发展,以发展的眼光全面统筹、科学设计教学内容的结构与体系,体现教学目标的针对性、教学内容的实用性、科学性和教学设计的导向性、教学方法手段的适用性、有效性。
――坚持教学内容标准与国家职业资格与技术等级认证和行业、企业标准充分融合。
植物组织培养的应用
植物组织培养技术的应用一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。
很多农作物如马铃薯、甘薯、大蒜等都带有病毒,但感病植株并非每个部位都带病毒,White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可获得脱病毒苗,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、草莓等多种作物上获得成功,并产生了明显的经济效益。
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。
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。
二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,国内外已把植物组织培养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 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1964年Guha等获得曼陀罗的花药单倍体植株以来,单倍体育种在国际上引起很大重视,各国纷纷开展这方面的研究工作,已先后在水稻、小麦、玉米、辣椒以及许多药用植物如枸杞、人参、平贝母中获得单倍体植株,共计300多种。
其中许多已经应用于育种研究并得到了专利品种。
我国在20世纪70年代掀起了单倍体育种的高潮,在农作物上取得了一批有实用价值的育种成果,特别是培育禾本科粮食作物,现在已经培育出水稻新品种15个、小麦新品种6个。
2 胚、子房、胚珠离体培养植物胚培养是采用人工的方法在无菌条件下从种子中将成熟胚和未成熟胚分离出来,在人工合成的培养基上培养,使它发育成正常的植株,从而有效地克服远缘杂交不实的障碍,获得杂种植株。
植物生物技术7 植物脱毒和快繁
护环境。
二、植物脱毒的原理
(一)热处理脱毒原理 当植物组织处于高于正常温度的环境(35-
40℃)时,组织内部的病毒部分或全部钝化,
但寄主植物的组织很少或不会受到伤害。
思考:热处理的作用是什么?
1.高温短时处理法 是利用病毒与植物耐热能力的不同,将苗木、 接穗或种子等繁殖材料在一定的高温下处理一段
由于珠心胚是由母本体细胞发育而来,未 经减数分裂,因此除个别体细胞突变外,珠心 胚长出的实生苗遗传上与母株完全相同。因此 由珠心胚获得的珠心苗大多数病毒被脱除而遗 传特征与母株完全相同。选择这种类型的珠心 苗,可应用标记花粉控制授粉,然后选出典型 的实生苗。
例如,枳的花粉可用作标记花粉,因为所有 枳的杂种实生苗都具有三叶特征,很容易辨认和 排除。培育珠心系以获得无病毒苗有以下优点: ①可以肯定植株不带毒; ②花时间少; ③成本低: ④方法便于掌握; ⑤珠心苗长势强。但珠心系童期长,且易出现一 些返祖性状。
(二)热处理方法
1.温汤(浸渍)处理
适用于离体材料(如接穗) 和休眠器官的处理。在50℃左右 的温水中浸渍10min至数小时,使 病毒失活。
2.热风(热空气)处理 (1)恒温处理:
将生长的盆栽植物移入
温热疗室内,一般在35-
40℃。对活跃生长的茎尖效
果较好。 处理时间因植物而异。
(2)变温处理:
对于一些果树要获得与亲本一致的无性系 无病材料,可以从胚囊败育的子房中在胚囊败 育之前获取胚珠或珠心组织进行培养。
花药或花粉培养也可作为一种脱毒方法, 这种方法可结合单倍体育种进行,用花药培养 进行草莓脱毒,脱毒率可达100%。花药培养获 得的无毒材料多为高产优质的类型。
(四)其他脱毒方法
植物组织培养脱毒快繁技术的综述
植物组织培养脱毒快繁技术的综述摘要:脱除病毒是植物组织培养深入探讨研究中的一个技术难题。
本文结合在桂林莱茵生物科技股份有限公司的实践情况,简要介绍植物组织培养的基本原理和方法,综述植物脱除病毒的热处理、茎尖培养和抗病毒药剂三种方法的原理、发展史和技术方法,并介绍了几种常用的病毒检测方法。
本文以马铃薯为例,重点介绍了利用热处理加茎尖组织培养法获得马铃薯脱毒苗的具体技术方法,脱毒率可达100%。
同时还对植物组织培养脱毒快繁技术的应用前景作了分析。
关键词:茎尖培养,组织培养,快繁脱毒技术,病毒检测,应用前景1植物组织培养研究概况1.1研究简史自从1943年怀特(White)提出植物细胞“全能性”(Totipotency)学说及诸多后学者(Steward,1958,Guha和Marteshwari,1964)相继证实后,引发植物组织和细胞培养快繁技术的勃然兴起。
我国的专家学者在20世纪70年代后也在此领域做了大量的研究和开发工作,创造了很多新方法、新技术,提出不少新成果,开拓了植物组织培养快繁技术的新局面[1]。
目前采用组织培养脱病毒快繁及离体快繁生产株苗的技术已发展相当成熟[2]。
脱毒株苗具有无杂菌、适应能力较强、繁育较快、质量优、抗性好、分蘖性强、繁殖系数高、大批量生产、周年供应、便于运输等优点,已得到有关专家的鉴定及高度评价和种植试验区、种植产区果农的认可。
例如脱毒马铃薯、脱毒红薯、脱毒生姜、脱毒大蒜、脱毒草莓、脱毒苗木、脱毒花卉等等,已成为现代农民致富的新宠[2]。
1.2植物组织培养和脱毒快繁的定义植物组织培养(Plant tissue culture)是指在无菌的条件下,将离体的植物(根、茎、叶、花、果实、种子等)、组织(形成层、花药组织、胚乳、皮层等)、细胞(体细胞和生殖细胞)以及原生质体,培养在人工配制的培养基上,给予适当的培养条件,使其长成完整的植株。
由于培养物是脱离植物母体,在玻璃瓶中进行培养,所以也叫做离体培养。
组织培养常见植物脱毒与快繁
为微型薯 不带病毒;增产效果一般在40%以上 1 试管生产 微型薯一般只有1~5g 用组织培养
方法生产微型薯分以下两个步骤: 1单茎段扩大繁殖 2微型薯的诱导
2 温室多层架盘工厂化生产 3 低网畦生产
二 甘薯的脱毒与快繁
一茎尖培养 1 茎尖培养脱毒
取高产 优质母株枝条;切成带1芽小段 自来水 流水冲洗; 70%酒精10s; 0 1%的升汞10min; 无菌水4~5次;或2%次氯酸钠5min;无菌水3~ 4次 2 茎尖剥离和培养 解剖镜下剥去芽上较大幼叶;切取0 3~0 5mm含1~2个叶原基的茎尖分生组织;迅速接 种到制备好的培养基上
原 球 茎 的 增 殖
3 苗的分化培养 兰科植物与其他草本花卉不同;它不易受生
长调节物质的影响;一般是将原球茎转入离子浓 度较低的培养基中;加入一些如椰子汁等天然提 取物质;效果会更好;原球茎很快再生成植株
lcm高的幼苗转移到壮苗培养基上培养3~6 个月;使其长3~4片叶 3~4条根 3~10cm高; 可移栽在泥炭和蛭石中;保湿弱光施肥
所结薯块即为生产用种薯良种
红薯原原种炼苗
第二节 果树脱毒快繁
利用组织培养方法繁殖果树植株具有占地面积 小;繁殖周期短;全年都能进行繁殖;繁殖系数高等特 点 还可以消除果树的某些病毒病;适应果树向品种 更新快 矮化密植以及无病毒栽培方向发展的需要
一 草莓 一草莓离体快繁技术 1 外植体 6~7月份匍匐茎15~20cm长时取材 2 培养基 初代MS+6BA0 5mg/L+GA30 1mg/L+IBA
0 2mg/L 增殖MS+6BA0 5~1 0mg/L 3 生根和驯化 1/2MS+IBA0 2~1 0mg/L 根2~3cm时炼苗;一周后发新根;四周后可移栽
植物组织培养中的快繁与脱毒技术及其应用
植物组织培养是一种重要的生物技术,它能够实现植物的快速繁殖、脱毒和基因转化。
在植物学研究和植物育种领域,植物组织培养技术的应用非常广泛。
本文将深入探讨植物组织培养中的快繁与脱毒技术及其应用,以帮助读者更深入地理解这一重要领域。
1. 快繁技术在植物组织培养中,快繁技术是指利用植物体的一小部分组织或细胞,通过体外条件培养,实现植物的快速繁殖。
这种技术可以大大提高繁殖速度,缩短繁殖周期,是进行新种质创制、遗传改良和疫病防治的重要手段。
快繁技术的主要方法包括离体培养、愈伤组织培养和微繁殖等。
1.1 离体培养离体培养是将植物体表层(如幼叶、幼茎)或内部组织(如胚乳、子叶)分离出来,移入含有适当营养盐和植物生长调节物的培养基中培养。
通过控制培养条件和添加合适的植物生长激素,可以诱导组织分化和再生形成新植株。
1.2 愈伤组织培养愈伤组织是植物在受到外界刺激或损伤后,经过细胞分裂和组织再生形成的一种未分化的组织。
愈伤组织培养是利用这种特殊组织进行快速繁殖的一种方法,通过控制培养条件和添加植物生长调节物,可以诱导愈伤组织再生形成新植株。
1.3 微繁殖微繁殖是利用植物的微小芽或胚珠进行快速繁殖的方法。
通过培养条件的控制和植物激素的添加,可以诱导微小芽或胚珠快速生长并形成新植株。
2. 脱毒技术在植物组织培养中,由于植物体内可能携带病毒、细菌等病原体,因此会影响到组织培养的效果。
脱毒技术是为了解决这一问题而出现的一种重要技术。
脱毒技术能够有效地清除植物体内的病原体,提高组织培养的成功率和繁殖效率。
2.1 生物脱毒生物脱毒是利用生物制剂对植物体内的病原体进行清除的方法。
通过培养环境中添加含有特定菌株或真菌的生物剂,可以促进植物体内病原体的清除和组织的健康再生。
2.2 生理脱毒生理脱毒是利用植物自身的生理代谢特性进行脱毒的方法。
通过调节培养条件和添加特定的营养物质,可以激活植物的生理代谢活性,加速病原体的清除和组织的再生。
第7章 茎尖培养和脱毒、快繁技术
7.3 快速繁殖技术(micropropagation ) 快速繁殖技术(
3. 快繁的一般步骤:
③ 试管苗的壮苗与生根:
• 一般要分成单苗 , 转移到盐浓度较低 、 不含细 一般要分成单苗, 转移到盐浓度较低、 胞分裂素, 含低浓度生长素的生根壮苗培养基, 胞分裂素 , 含低浓度生长素的生根壮苗培养基 , 至根、茎长到合适的长度,即可锻炼出瓶。 至根、茎长到合适的长度,即可锻炼出瓶。 • 问题:不易生根 ( 延长时间、 继代 ) ;易生根: 问题:不易生根( 延长时间 、 继代) 壮苗阶段不加生长素, 壮苗阶段不加生长素 , 试管外生根可减少费用; • 特殊方法:如马铃薯的小球茎法。 特殊方法:如马铃薯的小球茎法。
7.3 快速繁殖技术(micropropagation ) 快速繁殖技术(
4. 提高试管苗繁殖速度的措施:
① 选择合适的繁殖途径 ② 改良培养基: 激素 (腋芽 、 不定芽 、 胚状体 ) 等; 激素( 腋芽、 不定芽、 胚状体) ③ 改良培养条件 : 温 、光 、 湿度、 气体(有利气体、 湿度 、 气体 ( 有利气体、
7.1 茎尖培养
3. 茎尖培养技术: • 培养方法:固体培养、液体纸 桥培养(易愈伤化时)
7.1 茎尖培养
3. 茎尖培养技术: • 对培养基和培养条件的要求: • 一般可用MS培养基,加少量的生长素(不 用2,4-D)和细胞分裂素;GA3有时对抑制 愈伤等有一定的效果。
7.2 脱毒技术: 脱毒技术:
3. 茎尖培养技术: • 材料消毒:在温室种植或田间种植的健康植 株上取枝条,必要时母株可用杀菌剂处理; 在实验室切取2-3cm长的芽,去掉较大的叶 片,进行常规的表面灭菌;
7.1 茎尖培养
3. 茎尖培养技术: • 茎尖分离:将灭菌的芽置放有湿滤纸的无菌 培养皿中,置体视显微镜下,依次用镊子或 解剖刀剥去叶片直至露出生长点,用锋利的 解剖刀片把带或不带叶原基的分生组织切下 来,直接接种到培养基上;
植物组织培养技术第七章植物脱毒快繁技术
1、茎尖培养脱毒原理
病毒在植物体内分布不均匀,其数量随植株 部位及年龄而异,越靠近茎顶端区域,病毒感染 的程度越低,生长点即分生组织(约0.1-1mm) 几乎不含或含病毒很少。
分生组织不带病毒,可能有4方面的原因:
1、植物体病毒的移动主要靠2条途径:一是通过维管 系统,而分生组织中尚未形成维管系统;二是通过胞间连 丝,但这条途径病毒移动速度非常慢,赶不上茎尖和根尖 细胞不断分裂和活跃的生长速度。
二、脱毒方法
(一) 热处理脱毒
(一)发现: 1889年印度尼西亚爪畦人发现,患枯萎病的甘蔗(现证
明为病毒病),放在50-52℃的热水中保持30min,甘蔗就可 去病生长良好。以后此方法被广泛用于防治许多植物的病 毒病。
热处理又称温治疗法。
• 1、热处理脱毒原理:
①病毒是DNA大分子,病毒进入植 物细胞后,随植物细胞DNA一起复制。 热处理并不能杀死细胞,只是钝化病毒 的活性,使病毒在植物体内增殖减缓或 增殖停止,而失去病毒的侵染能力。
把抗原-抗体的免疫反应于酶的催化反应相结合而发展 起来的一种综合性技术,灵敏度高,特异性强,发展最快 应用最广的方法。
原理:采用酶标记的特异抗体指示抗原-抗体的结合, 从而检测样品中的抗原定量测定法。
操作程序:将待检植物汁液注入酶联板(聚苯乙烯多 孔微量反应板)中,使抗原吸附在它的孔壁,加入酶(
过氧化物酶或碱性磷酸酶)标记的特异抗体,抗原 -抗体充分反应后,清洗,固相载体酶联板表面只留 下以酶标记的抗原-抗体复合物。加入酶嘚无色底物
葡萄扇叶病毒
苹果花叶病毒
(二)茎尖培养脱毒
1、茎尖培养脱毒原理 2、培养基 3、茎尖培养方法 4、影响微茎尖培养的因素
①外植体大小 ②培养条件 ③外植体的生理状态
脱毒与快繁
玻璃化
植物组织培养过程中特有的一种生理失调或生理病变,多数发生在植 物茎尖培养和离体快繁中。和正常苗相比,玻璃苗矮小肿胀,节间很短或 几乎没有,叶片水渍化,半透明,厚而狭长,皱缩或纵向卷曲,脆弱易碎, 叶表缺少角质层,没有功能性气孔器,不具栅栏组织,仅有海绵组织。玻 璃苗生长繁殖速度下降,最后直至死亡。目前对玻璃化现象的发生规律和 机理还缺少真正的了解。
2、茎尖微芽嫁接脱毒 茎尖微芽嫁接脱毒是组织培养与嫁接相结合,
用以获得无病毒苗木的一种新技术。他将 0.1~0.3mm的茎尖作为接穗,嫁接到由试管中培养 出来的无毒实生砧木上,继而进行试管培养,愈合成 为完整植株的脱毒方法。它可消除用热处理不能除 去的一些病毒,如衰退病毒、不质陷孔病毒。黄脉 病毒等。茎尖微芽嫁接脱毒可以解决一些果树茎尖 培养成苗难,特别是生根困难的问题。有些果种种 类或品种,如格瑞弗斯苹果通过茎尖组织培养,可 以获得无病毒新梢,但不能生根,只有通过茎尖微 芽嫁接脱毒才能获得完整植株。
植物脱毒技术可使植物恢复原来优良特性,使 长势增强,明显提高产量、改善品质,产量的提高 幅度最高可达300%。
植物脱毒技术不仅脱除了病毒,还可以去除多 种真菌、细菌及线虫病害,使种性得以恢复,植株 生长健壮,减少肥料和农药施用的施用量,降低生 产成本,保护环境。
植物离体繁殖
在人工控制条件的无菌条件下,使植物在人工培养 基上繁殖的技术。可以在短期内获得大量遗传性状 一致的个体,目前已有近400种植物的离体繁殖获 得成功,取得了巨大的经济效益和社会效益。许多 其他的技术都建立在离体繁殖技术的基础之上。
2、低热长时处理法 低热长时处理一般不能使整株植株脱毒 ,而只能
使个别器官脱毒,大多是使在热处理过程中长出的 茎尖无病毒。因此,处理的最后步骤是要取新产生的
7.3植物组培快繁和脱毒技术
鉴定方法
1、直观测定法 2、指示植物法
利用病毒在其他植物上 出现症状的特征,作为 鉴别病毒种类的标准, 这种专门用以生产症状 的寄主植物即为指示植 物,又称鉴别寄主。
3、抗血清鉴定法
4、酶联免疫吸附法(ELISA) 5、电子显微镜检查法
6、免疫吸附电镜法
• 另一种是起源于苗基部切口处愈伤组织的上部,直接起源于中柱 鞘细胞,由于发生与茎的中柱相连,故利于移栽成活。
胚状体形成
• 概念: 离体培养下起源 于非合子细胞,经历 了胚胎发生和胚胎发 育过程所形成的类胚 结构。
原球茎形成
3、试管苗的增殖与继代培养
• 1)、试管繁殖速率及计算
• 理论计算:
接种一个芽或一块增殖的培养物,经一段时间的培养后看能 得到多少个芽或苗,从而推算理论上一年能繁殖出多少苗。
第一节 植物的离体快繁
植物离体快繁(Micropropagation) 又叫微型繁殖或试管繁殖,它是把植物 材料放在试管内,给予人工培养基和合 适培养条件,达到高速增殖,属离体无 性繁殖。
其特点是快速,每年能以千百万倍
一 .离体快繁的应用
良种快繁 脱毒良种苗快繁和无病毒苗大量快繁; 特殊育种材料快繁; 制种材料快速繁殖; 自然和人工诱变有用突变体的快繁; 基因工程植株的快繁;
四、离体快繁中的有关问题
• 培养物的增殖方式 • 外源生长调节物质对品种典 型性的影响 • 继代次数与变异
第二节 术
• 怎样脱毒?
植物的组培脱毒技
• 为什么要脱毒?
• 怎样鉴定无病毒植株?
病毒不仅使人患病,同样也侵害植物,使植物出现皱叶、黄 叶、落叶,以致品质变劣、花色变淡、花数减少、产量降低。 多数农作物,特别是无性繁殖作物,都易受到一种或多种病原 菌的周身浸染。病原菌的浸染不一定都会造成植物的死亡,很多病 毒甚至可能不表现任何可见症状。但在植物中病毒的存在会减少作 物的产量和降低作物的品质。
植物组织培养技术植物脱毒快繁技术
能会产生变异植株。
植物组织培养技术植物脱毒快繁技 术
理由:①病毒的复制速度赶不上细胞的增殖 速度;② 有些细胞通过突变获得了抗病毒 的抗性。
缺点:植株遗传性不稳定,可能会产生变异 植株
植物组织培养技术植物脱毒快繁技 术
(二)茎尖微体嫁接
1. 概念:将无病毒茎尖( 0.4~1.0mm )嫁接在培养基 上培养的实生砧木上,以获得脱毒苗木的技术。
植物组织培养技术植物脱毒快繁技 术
无病毒植株培育的意义
1. 去除病毒危害,提高作物品质与产量。采用生物、物理、 化学等途径防治病毒病收效甚微,甚至毫无成效。而通过 组织培养的方法可以脱除严重患病毒植物的病毒种类,提 高产量、质量。因此,到60至70年代在花卉、蔬菜和果 树等得到广泛的应用。 2. 减少环境污染,有利于保护环境 栽培去病毒植物可 减少药剂的使用。
植物组织培养技术植物脱毒快繁技 术
茎尖培养的继代培养和生根培养和一般器 官的培养相同。
茎尖培养脱毒,由于其脱毒效果好,后代 稳定,所以是目前培育无病毒苗最广泛和最 重要的一个途径。
植物组织培养技术植物脱毒快繁技 术
4、影响微茎尖成活及脱毒的因素 (1)母体材料病毒侵染程度
被单一病毒感染的植株脱毒较容易,复合感染的较难。
植物组织培养技术植物脱毒快繁技 术
1、愈伤组织培养脱毒
愈伤组织细胞带病原菌不均一,部分细胞不带病 毒,由这些细胞再生的植株是无病毒的。多次继代的 愈伤组织中病毒含量下降,甚至检测不出病毒。
植物组织培养技术植物脱毒快繁技 术
愈伤组织的某些细胞不带病毒原因:
1、病毒的复制速度赶不上细胞的增殖速度;
2、有些细胞通过突变获得了抗病毒的抗性。
实验 植物脱毒与快繁
三、实验材料、药品与仪器
实验材料:选取已经脱毒的百脉根无毒
苗组织 药品:(预先配置的培养基) MS+1mg/L 6-BA+3%蔗糖+0.8%琼脂 pH 5.7
仪器:紫外超净工作台
四、操作步骤
1. 培养基的制备与高压灭菌 2. 接种 3. 观察记录实验现象与结果
3、珠心组织培养脱毒法 病毒是通过维管组织传播,而珠心组 织和维管束系统无直接联系,故可以通过 珠心组织离体培养获得无病毒植株。 缺点: 会有20%~30%左右的变异率,同时无毒 苗苗期较长。
(三)微体嫁接离体培养脱毒法
把极小的茎尖作为接穗嫁接到实生砧木上, 然后将嫁接后的砧木接种到新的培养基上培养。 接穗在砧木的饲喂下很容易成活。
(2)热空气处理脱毒法
试验母株在高温生长室中生长一段时 间,其顶端分生组织比次生分生组织生长 迅速,后切取其茎尖分生组织进行离体培 养。 生长室温度35—40℃ 光照3000—10000 lx
3、热处理的局限性
(1)并非所有病毒对热处理都敏感。一般热 处理只对等径、线状病毒和类菌质体起作用。 (2)延长热处理时间,病毒钝化效果好,同 时也可能会钝化植物组织中的抗性因子而降低 处理效果。
优缺点:
茎尖越小,去病毒机会越大,脱毒效果 就越好,但同时因为其含营养及水量太低, 故培养时对培养基的要求就越高,对剥离技 术要求也越高。
2、愈伤组织培养脱毒法 (1)原理及依据 a、病毒在植物体内分布不均匀 b、病毒复制的能力衰退或丢失 c、继代培养的愈伤组织产生抗性变异
(2)技术关键 诱导再生植株的愈伤组织 (3)操作程序 植物各种器官或组织诱导产生出愈伤组织, 愈伤组织多次继代,然后从愈伤组织再诱导分 化芽,长成植株。 愈伤组织培养脱毒法脱毒效果不定,常出 现一些变异。
植物的快繁与脱毒培养
• 有性生殖退化、仅用无性繁殖方法繁殖的 植物,极易受病毒病的侵染。
• 大多植物病毒不经种子传播(专化性强的 病毒除外)。
• 病毒在生长旺盛的部位繁殖速度慢.
三、传统的植物脱毒技术简介
• 物理方法:X射线、紫外线、超短波、高温 热处理等
– 原理:钝化病毒,从而达到抑制病毒蔓延的目 的。
• 化学方法:采用化学抑制剂,干扰病毒在 植物体内的复制。
第一节 植物脱毒(virus elimination)培养
一、概念 • 利用植物组织培养技术,脱除植物细胞
中的病毒,生产健康的繁殖材料。
二、植物病毒病简介
• 定义:由植物病毒寄生引起的病害。
• 症状:
– ①变色,叶片的叶绿素形成受阻或积聚,从而产 生花叶、斑点、环斑、脉带和黄化等。花朵的花 青素也可因而改变,使花色变成绿色或杂色等,常 见的症状为深绿与浅绿相间的花叶症如烟草花叶 病。
ISEM
• 脱毒苗的保存与快速繁殖
• 脱毒苗的离体保存与繁殖,建立脱毒种苗 生产繁殖网络体系,木本植物建立隔离的 脱毒苗母本园。
Proliferation medium
Rooting medium
六、植物脱毒培养的意义
• 能够有效地保持优良品种的特性; • 生产无病毒种苗,防止品种退化; • 快速繁殖新品种,使优良品种迅速应用; • 节约耕地,提高农产品的商品率;
五、脱毒植物的鉴定方法
指示植物 (test plants)鉴定——利用病毒在其他植 物上出现症状的特征,作为鉴别种类的标准。这种 专用以产生症状的(寄主)植物就是指示植物。寄 主植物能够辨别某种病毒的专化性症状。 方法:将待测植物的汁液接种到指示植物,如果 待测植株带毒,则指示植物上会出现特定症状。 由于病毒的寄生范围不同,所以应根据不同的病 毒选择适合的指示植物。
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《植物组织培养技术》植物脱毒与快繁模块介绍本模块针对组培研发岗位的工作职责与任职要求,编排了试验方案设计和数据调查与分析二个实训项目,主要内容包括组培的基本理论、提高组培苗遗传稳定性的措施、组培试验方案的制订等,重点阐述了组培快繁的程序与类型、组培研究的技术路线与试验设计方法、组培快繁的常见问题、组培数据调查与分析方法等。
在理论学习的同时,开展项目实践活动,培养学生会设计组培试验、撰写试验方案、编制组培试验观察表和技术指标统计分析,具备组培研发工所要求的理论知识、技能水平和相应的职业素质。
模块结构设计见表1。
表1 模块结构设计项目1 蔬菜组培与快繁/马铃薯脱毒与快繁一、学习目标(一)终极目标掌握植物脱毒与鉴定技术,培育马铃薯等蔬菜脱毒、快繁与脱毒苗的鉴定技术。
(二)促成目标1.熟悉植物脱毒的意义、原理与方法,能够运用脱毒技术培育马铃薯等蔬菜脱毒苗;2.掌握脱毒苗鉴定技术,清楚马铃薯等蔬菜脱毒苗鉴定方法;3.清楚马铃薯等蔬菜脱毒苗的保存与无病毒苗繁育体系、方法;4.提高操作水平和分析解决问题能力,培养团队精神、敬业精神、责任意识。
二、学习内容1.蔬菜组织培养概况;2.马铃薯组培概况;3.马铃薯脱毒种薯繁育流程;4.脱毒苗的优势(含病毒的种类、传染途径、表现症状与危害);5.植物脱毒技术;6.脱毒苗鉴定技术;7.马铃薯脱毒苗培育与鉴定;8.马铃薯脱毒苗快繁与微型薯诱导;9.马铃薯等蔬菜脱毒苗的保存与繁殖;10.甘薯脱毒与快繁技术要点(拓展);11.大蒜脱毒与快繁技术要点(拓展);12.紫背天葵组培与快繁技术(拓展);13.结球甘蓝组培与快繁技术(拓展)。
三、知识点1.蔬菜组织培养概况;2.马铃薯组培概况;3.马铃薯脱毒种薯繁育流程;4.脱毒苗的含义、实质与培育优势(含病毒的种类、传染途径、表现症状与危害);5.植物脱毒技术(热处理、微茎尖培养、其它脱毒方法);6.脱毒苗鉴定技术(指示植物法、嫁接法等);7.马铃薯脱毒苗培育与鉴定;8.马铃薯脱毒苗快繁与微型薯诱导(实验室诱导、温室生产)。
四、技能点1.热处理和微茎尖培养脱毒;2.培养基配方设计与无菌操作;3.马铃薯脱毒苗鉴定;4.马铃薯脱毒苗快繁;5.微型薯诱导。
五、教学重点1. 脱毒苗的含义与实质与优势;2. 热处理脱毒与微茎尖培养脱毒;3. 马铃薯脱毒技术;4. 马铃薯等脱毒苗鉴定技术;5. 马铃薯脱毒苗繁育体系;6. 影响马铃薯脱毒与快繁的因素;7. 微型薯诱导方法。
六、教学难点1.脱毒苗的含义与实质;2.热处理脱毒与微茎尖培养脱毒原理;3.脱毒苗鉴定;4.影响马铃薯脱毒与快繁的因素;5.微茎尖剥离。
七、教学设计八、拓展学习1.甘薯脱毒与快繁技术要点;2.大蒜脱毒与快繁技术要点;3.紫背天葵组培与快繁技术;4.结球甘蓝组培与快繁技术。
九、作业1.分组完成项目实训报告。
十、学习建议1.项目1(包括项目2~4)是在前期学习掌握组培操作与试验设计等技术的基础上,应用组培技术进行项目实训或真正生产。
建议撰写培养方案时,要全面、综合应用所学知识科学设计、全面规划,综合考虑。
2.建议两人或组内合作学习,集思广议,客观分析对待组培过程中出现的问题。
3.善于回忆、联想和跟踪观察,多思多问,注重操作细节;4.项目生产持续时间较长,要有持之以恒精神。
十一、教学评价项目1评价单项目2 果树组培与快繁/蓝莓组培与快繁一、学习目标(一)终极目标掌握蓝莓快繁技术,培育蓝莓组培苗。
(二)促成目标1.能通过茎尖、茎段诱导生长获得蓝莓嫩茎梢;2.掌握蓝莓苗瓶外生根与驯化移栽技术;3.熟练进行蓝莓组培苗快繁,培育健壮增殖苗;4.提高操作水平,培养团队精神和责任意识。
二、学习内容1.蓝莓组培概况;2.蓝莓组培快繁流程与植株再生途径;3.茎尖和茎段培养方法;4.蓝莓瓶外生根与驯化移栽技术;5.组培苗特点;6.组培苗生境与实生苗生境的比较;7.组培苗驯化移栽的目的、原则与方法;三、知识点1.蓝莓组织培养概况;2.蓝莓组培快繁流程;3.茎尖和茎段培养方法;4.茎尖和茎段培养的影响因素;5.蓝莓瓶外生根技术;6.蓝莓组培苗驯化移栽技术;7.组培苗特点;8.组培苗生境与实生苗生境的差异;9.蓝莓组培植株再生途径;10.组培苗驯化移栽目的、原则与方法。
四、技能点1.蓝莓外植体采集与处理;2.蓝莓培养基配方设计;3.蓝莓无菌操作;4.蓝莓瓶外生根处理;5.蓝莓组培苗驯化移栽。
五、教学重点1.蓝莓组培快繁流程;2.茎尖、茎段培养及影响因素;3.蓝莓瓶外生根技术;4.蓝莓组培苗驯化移栽技术;5.组培苗特点;6.组培苗生境与实生苗生境的差异;7.蓝莓外植体采集与处理;8.蓝莓培养基配方设计;9.蓝莓无菌操作。
六、教学难点1.茎尖、茎段培养的影响因素;3.蓝莓瓶外生根技术;4.蓝莓培养基配方设计;5.蓝莓组培苗驯化移栽;七、教学设计八、拓展学习1.非试管快繁技术;2.树莓组培与快繁技术要点;3.樱桃脱毒与快繁。
九、作业分组完成项目实训报告。
十、学习建议1.蓝莓和草莓同属于浆果类果树,但在组培技术路线与再生途径上却有很大不同。
学习时最好比较学习。
2.蓝莓组培属于无菌短枝型,在学习茎段、茎尖培养一般方法与要求后再学习比较容易;3.比较瓶外生根与瓶内生根、组培苗驯化移栽与实生苗移栽二者在操作与管理上的不同;4.学会应用逆向思维方法考虑问题。
十一、教学评价项目2评价单项目3 果树组培与快繁/草莓脱毒与脱毒苗繁育一、学习目标(一)终极目标掌握草莓脱毒与脱毒苗繁育技术。
(二)促成目标1.能通过形态指标和化学方法确定草莓花粉发育时期;2.了解草莓花药预处理与表面灭菌方法;3.掌握草莓脱毒处理与检测方法;4.掌握草莓脱毒苗快繁方法;5. 清楚草莓无毒苗繁育流程。
二、学习内容1.草莓生物学特性与组织培养概况;2.草莓脱毒与快繁流程;3.草莓脱毒方法(微茎尖培养、花药培养、匍匐茎处理);4.草莓花粉发育时期的确定;5.草莓脱毒苗鉴定方法;6. 草莓脱毒苗繁育流程与方法。
三、知识点1.草莓生物学特性与组织培养概况;2.草莓脱毒与快繁流程;3.草莓脱毒方法(微茎尖培养、花药培养、匍匐茎处理);4.草莓花粉发育时期的确定;5.草莓脱毒苗鉴定方法;6. 草莓脱毒苗繁育流程与方法。
四、技能点1.草莓脱毒方法;2.草莓花粉发育时期的确定;3.草莓脱毒苗鉴定。
五、教学重点1.草莓脱毒与快繁流程;2.草莓脱毒方法;3.草莓花粉发育时期的确定;4.草莓脱毒苗繁育流程与方法。
六、教学难点1.草莓花药培养;2.草莓花粉发育时期的确定。
七、教学设计八、拓展学习1.果树花药培养的影响因素;2.单倍体植株的鉴定与染色体加倍技术。
九、作业1.将受损的花药进行培养,其结果怎样?2.花药培养的花药可能起哪些作用?十、学习建议1.草莓属于浆果类果树,与蓝莓、树莓组培比较学习。
2.草莓花药培养脱毒与以前所学的营养器官培养有较大不同,学习时注意互相比较;3.学会类比学习方法。
十一、教学评价结合阶段性考试进行。
项目4 花卉组培与快繁/蝴蝶兰组培与快繁一、学习目标(一)终极目标掌握蝴蝶兰组培快繁技术,生产出蝴蝶兰组培苗。
(二)促成目标1.熟悉蝴蝶兰组培快繁概况、快繁流程与植株再生途径;2.会采集和处理蝴蝶兰外植体;3.清楚蝴蝶兰培养基的成分、特点,以及组培产生褐化、黄化的原因与对策;4.掌握蝴蝶兰组培快繁的影响因素;5.掌握蝴蝶兰无菌操作技术要求;6.会驯化移栽蝴蝶兰试管苗;7.提高操作水平和分析解决问题能力,培养团队精神和责任心。
二、学习内容1.蝴蝶兰组培概况;2.蝴蝶兰组培与快繁工艺流程;3.蝴蝶兰组培快繁的影响因素;4.蝴蝶兰组培苗褐化、黄化和污染的原因与对策;5.蝴蝶兰组培各阶段培养基配方的成分、特点及培养条件要求;6.蝴蝶兰组培各阶段无菌操作技术要求;7.蝴蝶兰外植体采集、预处理及表面灭菌技术;8.蝴蝶兰组培苗驯化移栽技术。
三、知识点1.蝴蝶兰生物学特性;2.蝴蝶兰组培组培与快繁工艺流程;3.蝴蝶兰组培快繁的影响因素;4.蝴蝶兰组培苗褐化、黄化和污染的原因与对策;5.蝴蝶兰外植体选择与处理6.蝴蝶兰配方及培养条件要求;7.蝴蝶兰植株再生途径;8.蝴蝶兰组培各阶段无菌操作技术要求;9.蝴蝶兰组培苗驯化移栽技术。
10.水苔选购原则;11.组培苗驯化移栽原则、方法与注意事项;12.人工授粉方法;13.提高组培苗移栽成活率的措施。
四、技能点1.蝴蝶兰组培三代培养基制备;2.蝴蝶兰外植体采集与处理;3.蝴蝶兰无菌操作;4.蝴蝶兰组培问题的识别与调控;5.蝴蝶兰驯化移栽。
五、教学重点1.蝴蝶兰组培与快繁工艺流程;2.蝴蝶兰组培快繁的影响因素;3.蝴蝶兰组培苗褐化、黄化和污染的原因与对策;4.蝴蝶兰培养基配方设计与培养基制备;5.蝴蝶兰外植体采集与处理;6.蝴蝶兰转接材料修整与接种;7.蝴蝶兰组培苗驯化移栽;8.组培苗驯化移栽原则方法与注意事项;9.水苔的处理。
六、教学难点1.蝴蝶兰外植体采集与处理;2.蝴蝶兰转接材料修整与接种;3.蝴蝶兰组培苗褐化、黄化和污染的原因与对策;4.蝴蝶兰组培快繁的影响因素;5.蝴蝶兰原球茎发生型再生途径;6.组培苗驯化原则与移栽要领;7.人工授粉方法。
七、教学设计八、拓展学习1.蝴蝶兰脱毒苗培育;2.大花蕙兰组培与快繁技术;3.墨兰组培与快繁技术;4.人工种子;5.种子培养。
九、作业1.项目实训报告。
十、学习建议1.结合台企兰花种苗繁育与工厂化生产管理,学习项目11蝴蝶兰组培快繁技术;2.熟悉蝴蝶兰外植体类型与规格要求,在此基础上学习蝴蝶兰组培各阶段材料修整要求;3.蝴蝶兰花梗不易消毒彻底,本身容易褐化,针对这两方面要重点学习。
4.蝴蝶兰组培每周期持续时间较长,做好及时观察,动态跟踪;发现问题及时分析并寻求解决的办法。
十一、教学评价项目4评价单1项目 4 评价单2。