第六章_器官的培养

湿度：在干燥季节还应注意培养室内湿度的 管理，以防培养基内的水分散失过多而对培养不 利。
2．芽的增殖
茎尖微繁主要通过顶芽、腋芽的形成和发展以 及培养茎尖组织不定芽产生而使苗在数量上迅速增 殖。
（l）顶芽和腋芽的发育: （2）诱导不定芽的产生
（3）原球茎的发育
（l）顶芽和腋芽的发育:
顶芽和腋芽在微繁殖培养中都能被诱 导发育，可以诱导出单一的苗或多个苗。原 理：利用细胞分裂素来抑制植物原有的顶端 优势,而使侧芽和顶芽能够共同生长。对于 顶端优势的植物，通常采用切除顶芽和适当 的增加细胞分裂素浓度两项措施来克服其顶 端优势。
（2）诱导不定芽的产生
不通过愈伤组织直接形成不定芽的途径更优 越一些，因为植物在脱分化形成愈伤组织中可能 会出现一些变异。但直接形成的不定芽并不总能 保持原品种的特性，有时在繁殖中还能出现严重 的质量问题。
（2）诱导不定芽的产生
观赏植物中有不少 遗传学上的嵌合体。如 一些带镶嵌色彩的叶子、 花、带金边、银边的植 物等，在通过不定芽繁 殖时，再生植株就失去 了这些富有观赏价值的 特性。
4.壮苗和生根
在生根阶段，培养基中的糖浓度要降低到1.0％～ 1.5％，以促使植株增强自养能力，同时降低了培养基 的渗透势，有利于完整植株的形成和生长；
另一方面应增加光强，达到33 00～10 000lx。在 这样的条件下，植物能较好的生长，对水分的胁迫和 对疾病的抗性将有所增加，植株可能在强光照下表现 出生长延缓和较轻微的失绿，但事实证明，这样的幼 苗，要比在低光强条件下的绿苗有较高的移植成活率。
2．芽的增殖
（2）诱导不定芽的产生
一.不定芽由外植体直接产生，这类不定芽通 常是从表皮细胞或表皮以下几层细胞产生的， 有时带有少量的愈伤组织
二.外植体诱导产生愈 伤组织，愈伤组织上产生 不定芽。
（2）诱导不定芽的产生
这两种途径的首要条件就是外植体的细胞要进行 脱分化，由分化状态的细胞回复到具有分裂能力的分 生细胞。第二步由已经脱分化的细胞或新形成的愈伤 组织细胞形成一些分生细胞团。这些细胞有时呈较有 规律的排列。较大的细胞在外，愈向内细胞愈小，排 列也愈紧密。细胞质浓厚，核相对较大，中心的一些 细胞可以认为是分生组织，以后由这些分生组织形成 器官原基，进一步发育成不定芽。
茎尖微繁殖过程一般包括五个阶段:
1 无菌培养的建立。 2 芽的增殖。
3 中间繁殖体的增殖。
4 诱导生根。
5 试管苗的移栽。
1．无菌培养的建立 (1) 外植体的制备 （2）培养基 （3）培养条件
1．无菌培养的建立
(1) 外植体的制备 用于培养的茎尖可来自正在生长的芽或侧芽， 也可以从试管无菌小植株取得。供试母株应生长旺 盛、枝条健壮、无病。
一、离体根的培养
（一）、理论和实践意义：
是进行根系生理代谢研究的最优实验体系。 研究器官分化、形态建成的良好体系。建立快 速生长的根无性系。对根细胞培养物进行诱变 处理，可筛选突变体。
一、离体根的培养
（二）、培养方法： 一般方法：无菌种子萌发 （多采用液体培养） 侧根
根离体培养 扩大繁殖。
一、离体根的培养
第六章 器官培养
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根的培养
茎尖的培养 叶的培养
器官培养
概念：指植物的根、茎、叶、花器 官和幼小果实的无菌培养。
器官培养具有重要的理论意义：
利用器官培养可以研究器官的功 能及器官间的相关性、器官的分化以 及更好的认识植物生命活动的规律、 控制植物的生长发育，为人类实践服 务。
第一节 根的培养
5．试管苗的移植 （炼苗）
第四，要注意光、温管理。试管苗移出后，尽量 避免阳光直射，以强度较高的散射光为好，光线太强 会使叶绿素受到破坏，叶片失绿，发黄或发白，使小 苗成活迟缓。同时，过强的光刺激蒸腾加强。光照强 度也可随移出时间的延长而增加。试管苗移植后温度 要适宜，喜温植物 花叶芋、花叶万年青、巴西铁树 等，以26℃左右为宜；喜凉的植物如马铃薯、文竹、 菊花等以18～22℃为宜。温度过高，使蒸腾加强，并 易滋生菌类；温度过低，幼苗生长迟缓，不易成活。
一、概念和意义
分为茎尖分生组织培养和普通茎尖培养两种类型。 茎尖分生组织培养主要是指对茎尖长度不超过 0.lmm的茎尖进行培养，这种培养可获得无病毒植株。 普通茎尖培养是指对几毫米乃至几十毫米长的茎 尖、芽尖及侧芽的
通过茎尖培养进行植物的快速无性繁殖在一些 植物中已经成为一门成熟的技术而被应用。由于这一 技术是在无菌条件下，且又是在一个非常小的范围内 来大量进行繁殖的。因而，人们又把这种繁殖技术称 之为微繁技术
5．试管苗的移植 （炼苗）
是将第四阶段形成的小植株转移到土壤的过程， 也是微繁殖中最关键的一步。 第一，应保持小苗的水分供需平衡，试管中的小 苗，因湿度大，茎叶表面防止水分散失的角质层等几 乎全无，根系也不发达，移栽后除了根系周围有适宜 的水分供给外，还特别应保持空间的空气湿度，减少 叶面的蒸腾。原则是在小苗移出的初期，外部温度条 件要接近于培养瓶内，以后逐步向自然状态过度。这 一工作又叫炼苗。
应先将材料进行消毒。由于植物的种类及 材料的来源不同，可采取不同的消毒方法。
(1) 外植体的制备
首先对材料进行流水清洗，干净后迅速加入75％ 的酒精中漂洗几秒到十几秒钟；然后用0.1%的升汞或 20倍的次氯酸钠液消毒。对于嫩茎的茎尖，消毒时间 宜短（5～8min即可）。对于来自较老枝条上的顶尖 和侧芽及有芽鳞片保护的芽消毒时间可长达8～12min。 也可以在用75％酒精消毒后，用两种消毒剂连续消毒。 消毒后的材料用无菌水洗3次，后臵于无菌条件下进 行常规剥离。
（2）培养基
生长调节剂：
生长素：用的最多的是NAA，其次是IAA。 细胞分裂素：如 6-BA、KT和玉米素，细胞分裂 素在促进不定芽产生上效果显著。 赤霉素：往往有利于茎尖的伸长和成活，需要的 浓度较低，一般为0.lmg／L，浓度太高会产生不利影 响。
（3）培养条件
光：光照度在 1000～3 000lx，光周期实行 连续16h光照、8h黑暗。在微繁培养中光照不是 为了满足培养物光合作用的需要，而是用于植物 形态建成的诱导。 温度：常用的培养温度在25℃左右。植物不 同有时也采用较低或较高的温度，一般认为恒温 对生长有利。
5．试管苗的移植 （炼苗）
第二，要选择适当的介质，关键是疏松通气和适 宜的保水性，而且不滋生杂菌。常用的有蛭石、珍珠 岩、粗砂、炉灰渣、锯木屑等，或将它们以一定比例 混合应用，这些介质的选用要根据不同的植物种类而 定。有些草本植物的无菌苗还可以直接移入保湿性良 好的土壤中。
第三，要防止杂菌滋生，保持种植场内外干净。 适当使用一些杀菌剂可以有效的保护幼苗，如百菌清、 多菌灵、托布津等。
4.壮苗和生根
中间繁殖体增殖到一定数量后，就要将增殖 的嫩枝进行壮苗和生根，产生完整植株，以 便移植。
4.壮苗和生根
一般认为，矿质元素浓度高时有利于发展茎叶，较低时有 利于生根，所以生根培养时一般选用无机盐浓度较低的培养基 作为基本培养基。用无机盐浓度较高的培养基时，应稀释一定 的倍数。如MS培养基，在生根、壮苗时，多采用1／2MS或1／ 4MS。 一般生根培养基中要完全去除或用很低的细胞分裂素。并 加入适量的生长素，最常用的是NAA。一部分植物由于生长的嫩 技本身含有丰富的生长素，因此也可以在无生长素的培养基上 生根。
5．试管苗的移植 （炼苗）
除上面的措施之外，有时在试管苗移植之前 先将培养容器的盖子打开或松动，使空气进入 容器，待锻炼三四天后再移植，会得到好的结 果。小苗移植后2～4周左右，即可长出根系和 新叶，可逐渐通风锻炼，后将成活的幼苗移入 田间。
三、影响茎尖培养微繁殖的因素
1．基因型
2．外值体的大小
（3）原球茎的发育
原球茎最初是兰花种子发芽过程中的一种形 态学构造。种子萌发初期并不出现胚根，只是胚 逐渐增大，以后种皮的一端破裂，膨大呈小圆锥 体称做原球茎。 在兰科植物的组织培养中，常 从茎尖和侧芽的组织培养中产生一些原球茎。原 球茎本身可以增殖。
3．中间繁殖体的增殖
由第二阶段培养所产生的芽、苗和原球茎 等，数量有限，这些培养的材料可称为中间繁 殖体。为了进行快速繁殖，它们还需要进一步 培养繁殖，使之越来越多，增殖使用的培养基 对同一材料来说，每次几乎都是相同的。由于 培养材料在最适宜的条件下培养，排除了其他 生物的竞争，就能够按几何级数增殖。
二、叶片组织的脱分化和再分化培养
（一）叶组织培养的一般方法
三、培养基 低盐培养基：WHITE，其它培养基2/3MS， 1/2MS，B5
一、离体根的培养
四、影响离体根因素 1．基因型 无限继代生长：番茄、烟草、马铃薯、小麦 有限继代生长：胡萝卜、向日葵、豌豆、荞麦 2．营养条件：离体根培养可利用唯一氮源。 VB1是番茄离体培养不可缺少的。适宜的浓度范围 内，对生长的促进作用与浓度成正比。去掉VB1，根 生长立刻停止。若缺少VB1时间较长，生长潜力发生 不可逆转的丧失。
一、离体根的培养
激素：研究较多的是生长素。影响可以分以下几 种情况： 抑制离体根生长：如樱桃、番茄、红花槭。 促进离体根生长：欧洲赤松、白羽扇豆、 矮豌豆、玉米、小麦。 生长依赖于生长素：黑麦、小麦的一些变 种。 激动素:能增加根分生组织的活性，有抗老化的 作用。
第二节 茎尖的培养
一、概念和意义 二、茎尖培养的一般方法 三、影响茎尖培养微繁殖的因素
离体叶培养理论和实践意义：
一、它是研究叶形态建成，光合作用，叶绿素形 成等理论问题的良好方法 二、通过叶片组织的脱分化和再分化培养，以证 实叶细胞的全能性。 三、通过离体叶组织、细胞的培养、探索离体叶 组织、细胞培养的条件和影响因素，为叶片原生质体 培养和原生质体融合研究提供理论依据。
离体叶培养理论和实践意义：
3．供试植株的生理状态
4．芽在植株上的部位
5．供试植株的年龄 6. 培养基 7. 褐变
三、影响茎尖培养微繁殖的因素
8. 玻璃化
9. 极性
10．后生变化 11．中间繁殖体的形态发生能力 12．遗传稳定性
第三节 叶的培养
一、叶原基培养
二、叶片组织的脱分化和再分化培养
离体叶培养
离体叶培养是指包括叶原基、叶柄、叶 鞘、叶片、子叶等叶组织的无菌培养。由 于叶片是植物进行光合作用的器官，又是 某些植物的繁殖器官，因此离体叶培养在 植物器官培养中占有重要地位
四、利用离体叶组织的再生特性，建立植物 体细胞快速无性繁殖系，提高某些不易繁殖植物 的繁殖系数。 五、叶细胞培养物是良好的遗传诱变系统， 经过自然变异或者人工诱变处理可筛选出突变体 而应用于育种实践。
一、叶原基培养
采用休眠期的顶芽，剥去一部分鳞片后，在5％ 次氯酸钠溶液中浸泡 20min，进行表面消毒。 切取 柱状叶原基进行培养。培养基采用Konp’s无机盐（部 分修改）或Kundson（1951）配方，添加Nitsch配方 中的微量元素和2％蔗糖、8%琼脂。pH5.5。部分实验 中添加维生素、水解酪蛋白等。温度为24℃，人工光 照24h。
(1) 外植体的制备
用于快速繁殖的茎尖材料，一般比用于 脱毒的茎尖组织要大。可带2～4个叶原基 或更多，经消毒后剥离的茎尖及时转入到 培养基中 。
除茎尖组织外，一些植物的茎切段 和一些鳞茎植物的鳞茎切块、块茎、 球茎等还可以通过培养产生不定芽而 进行繁殖。
（2）培养基
目前用于快速繁殖的基本培养基很多。常用的有 MS、B5、 White培养基等。木本植物多用B5培养基。 糖浓度:一般为 2％～3％，固化剂选用琼脂。 天然有机物：椰子汁有利于兰花的增殖。麦芽汁 有利于柑橘属的分化，水解乳蛋白或水解酪蛋白则 有助于许多植物不定芽和不定胚的分化。
4.壮苗和生根
很多草本植物不定根的形成很容易，但木本一般 较难，从成年树上得到的材料生根更难。对于这类生 根较困难的植物，可试用以下几种方法：先用高浓度 （100g／L左右）的生长素处理嫩茎几小时到一天，用 无菌水冲洗后再接入到培养基中；如苹果、苹果砧木、 梨等，可在生根培养基中加入适量的根皮苷或根皮酚 以促进根的形成，浓度约为150mg／L。