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草莓组织培养研究进展

草莓组织培养研究进展
草莓组织培养研究进展

[摘要] 从草莓组织培养类型(草莓茎尖组织培养、草莓花药培养、草莓叶片、叶柄组织培养)开始,介绍了近几十年国内外草莓组培的研究现状和进展。

[关键词]草莓;组织培养;

草莓是蔷薇科草莓属多年生草本植物,是世界上七大水果之一,素有“水果皇后”的美称。草莓果实色泽艳丽,芳香多汁,酸甜适度,鲜美可口,营养丰富,每百克果实内含有蛋白质1g,脂肪,糖4~12g,酸~2g,无机盐,粗纤维,Vc45~120mg,比苹果和葡萄高10多倍,并含有丰富的磷、钙、铁、锌等矿物质,其中锌的含量是香蕉的4倍以上,比柑橘高6倍以上,比苹果高40倍以上。另外食用草莓对肠胃病和贫血病有一定的疗效,对促进智力发育有重要作用。深受国内外消费者的喜爱。草莓作为一种栽培周期短、结果早、见效快的经济作物,近15年来在我国发展迅猛,中国园艺学会草莓分会统计2003年底,我国草莓总面积和总产量均跃居世界第一位。在浆果中,草莓的总产量和总面积仅次于葡萄,成为我国发展农村经济,促进农民增收的重要经济作物。

随着草莓在国内栽培面积的扩大和种植年限的延长,草莓的病毒病严重影响草莓的生产。作为高级浆果的草莓,在我国目前的生产栽培上多沿用无性繁殖种苗:主要方法是匍匐茎繁殖和分株繁殖,但这两种方法效率低、种苗易退化、易造成病毒蔓延。王国平(1988)等调查,我国栽培草莓带病毒植株率过80%以上,戴子林(1995)等调查,我国长江流域感染大面积植株感染率在50%以上;感染了病毒病的草莓果子一年比一年小、畸形、品质差、生长缓慢,一般减产30%-80%,并逐年加重;严重影响草莓的长势、品质和产量,对病毒病目前还没有药剂可以防治。

通过草莓组织培养扩繁草莓脱毒苗,可以解决上述问题。近年来在草莓种苗生产中,有关草莓组培快繁技术的研究备受人们的重视,本文就草莓组织培养研究与应用作一综述。

一、常见草莓组织培养类型

目前,国内外在草莓品种快速繁殖上已有不少报道:常用的外植体主要有:茎尖(Adam,1972;庆子孝,1972;谭兰英等,1981)、腋芽(Boxus,1974、1977;杨乃博,1981)、叶片、叶柄、茎段,花药(Quak,1977;大泽,1972)。常见的草莓组织培养主要的类型:草莓茎尖组织培养、草莓叶片和叶柄组织培养、

草莓茎段组织培养、草莓花药培养。其中,草莓在繁殖脱毒苗选择外植体主要是茎尖和花药;组织苗叶片和叶柄是进行组织培养,有取材方便、便于保存和携带的优点。草莓茎段使用较少。

1.草莓茎尖组织培养

草莓茎尖组织培养的主要目的,在短时期内加速繁殖优良品种,脱除感染病毒的草莓品种。

茎尖组织培养程序一般可分为四个阶段:

(1)外植体的准备;从田间采取供试草莓品种茎尖,用自来水将其冲洗干净,用纱布轻轻擦干,然后在超净工作台上,按程序消毒。

(2)茎尖苗的诱导和增殖培养;取茎尖和匍匐茎顶端生长点,在MS培养基成活2-3周,再接种到附加不同浓度激素的MS中进行扩繁增殖试验。茎尖外植体的脱毒率与所取茎尖大小有直接关系,外植体越小,脱毒率越高,但相对成活率越低,且很难操作。,王长芸等(2007)不超过㎜的茎尖脱毒率100%,的茎尖脱毒率%以上,1㎜以上的茎尖脱毒率极低。一般取为宜, 在这个范围内脱毒率较高操作比较容易。

(3)生根培养;将材料接种促进生根的培养基上生根成苗。

(4)小苗的移植驯化。移栽前将瓶苗提前1~2d放在自然温度下,让组培苗在自然环境下适应一段时间。边启盖边将苗子根部琼脂洗净,栽入由土、沙、珍珠岩2:1:1配制好的苗床中,湿度保持70~80%,用膜覆盖3~5d,温度20℃~25℃和光照以55%~70%自然光为宜,成活率可达90%左右。

这四个阶段并不是一成不变的,邓明琴等(1983)草莓茎尖试验无根苗外生根试验表明。以珍珠岩作基质的生根成苗率达%移栽成活率也较高.育苗周期缩短20天,繁殖生根可以扩大规模,节省人力,财力,降低成本。

草莓茎尖组织培养过程中不需要形成愈伤组织和再分化过程,培养时间短,

变异率低.但在分生组织培养中培养材料易感染,消毒难,茎尖培养操作繁琐。

2.草莓花药培养

草莓花药培养在上世纪70-80年代发展很慢,到1971年仍停留在愈伤组织阶段。直到20世纪80年代,国内外仅有两例经花药培养获得单倍体植株的报道,即国内薛光荣等通过改变培养基成分等措施,培养东方草莓的花药,首次成功得到单倍体植。Nicmirowica-Szczytt等利用激动素代替BA,从八倍体“Redgauntlet”品种获得了15个单倍植株,但未存活到成熟。之后,Oosawa and

Takayanagi (1982), Velchev and Milanov对不同品种进行了培养,所获得植株仍为正常八倍体。草莓花药培养意义不断扩大。

草莓花药培养方法:

(1)材料准备与消毒,采用花粉发育至单核靠边期的花药,通常花粉单核靠边期的草莓花蕾形态是: 花蕾未开放,花蕾略长于花冠或花冠刚露白,花冠白色或者淡绿且不松动,花药微黄而充实。张慧琴等(2006)认为,花药培养时,花粉在接种时所处的发育时期可能比培养基更为重要。

将采取的新鲜花药放在2-4℃的低温中预处理2-3天,进行预处理。自来水将经过预处理花药冲洗干净,用纱布轻轻擦干,然后在超净工作台上,按程序消毒。

(2)草莓花培诱导和绿苗分化,将剥落的花药接种到分化培养基上,MS培养基为基本培养基,添加一定浓度的诱导分化激素组合。培养基中,徐振南与万

蜀渊证实,较高的[NO

3-]/[NH

4

]比有利于草毒花药培养中愈伤组织的产生。

无机成分中铁对多种植物花药培养中愈伤组织的产生有重要影响,鳌合铁被认为是必须的。另外,培养基中的有机成分对愈伤组织的诱导同样具有重要作用。另外,蔗糖浓度在花药培养诱导单倍体植株过程中起重要作用。较高的蔗糖浓度可以提高花药培养效率。徐振南研究蔗糖、乳糖、甘油、葡萄糖在草毒花药培养中的作用,认为的乳糖效果明显优于蔗糖。而Owen等研究了葡萄糖、蔗糖、麦芽糖3种碳源,结果表明葡萄糖效果最好。

(3)花培增芽带培养和花药植株生根,若分化出来的丛芽太小,则将丛生芽切成小块,接种到增殖培养基,继代扩繁一次。生长健壮的无根苗接种生根培养基上诱导生根。

(4)炼苗、移栽与扩繁,移栽前将瓶苗提前3d放在自然温度下,取出小苗,洗去根部残留培养基移到用高压灭菌锅消过毒的蛙石和腐殖土等量的基质中,喷施%的多菌灵溶液,炼苗1周即可移栽。移栽时,适温、高湿是移栽成活的关键再结合沙培移栽,成活率一般在90%以上。要进行保湿,每天喷水2次,一周后揭膜。

草莓花药培养中,花药外植体接种操作起来比较简单,容易消毒,脱毒率可以达到100%,可以免去病毒检测,具有广泛的适用性,但从花药培养到分化出再生苗需要时间较长,因为花药培养首先要经过愈伤组织的诱导和再分化过程,然后才能转人正常的继代快繁培养过程。

3.草莓叶片、叶柄组织培养

叶片和叶柄是草莓基因转导中常用的外植体,在草莓组织培养中取材最为方便,便于携带和保存。

草莓叶片、叶柄组织培养方法:

(1)取材,取草莓健壮叶柄(约2㎝)和青嫩叶片,按程序消毒。另外,也可直接取组织苗的健壮叶柄、叶片为接种材料。采外植体时的最佳时期是6-7月份,此期间外界的条件最适合草莓生长发育,外植体生命力强,再生效果好。错过了最佳时间,外植体的生命力下降,可能会影响愈伤的发生率。

(2)诱导愈伤,取叶柄切成5㎜的小段,叶片切成直径4㎜的圆盘,或取20~30d叶龄的组培苗,弃去叶缘和叶尖,切成0 2cm×0 2cm小块接种于诱导愈伤培养基中。宋国庆等(2000)认为,同一基因型的同一组织或器官再生能力还受培养苦放置方式的影响,叶背面接触培养基时的再生能力,显著高于叶面接触培养基。张红梅,王俊丽(2003)认为,诱导叶盘再生不定芽的最佳外植体培养基为MS+6-BA(l)+IAAl)。

(3)诱导生根,芽形成植株后,将生长健壮的无根苗接种生根培养基上诱导生根。

(4)驯化移栽,前须先炼苗2-3天,然后洗去根部培养基、剪去老叶、栽入经过消毒和洗涤的腐殖土-蛭石-珍珠粉(1:1:1)为基质的育苗钵中,盖膜、适时浇水,置于散射光下培养,成活率达80-90%。艾勇等(2000)认为也可把苗直接栽入消毒过的苗床上,浇足水盖上塑料膜,遮荫不遮光,每天喷少量雾水,湿度保持80%-90%,周后逐步降低湿度,2周后揭膜。4周后成苗率一般达85%以上。

草莓叶片组织培养不仅可以作为快繁和研究器官建成的一项重要途径,更重要是的是对于体细胞诱变育种和和基因转化等有重要的意义。但目前我国大部分草莓品种叶片再生率低 ,只有少数几个品种获得了简单、高效的叶片再生芽系

统。需要更进一步的研究。

二、草莓组织培养影响因子

(1)消毒剂与消毒时间

草莓组织培养中常用的灭菌剂的种类很多,常用的有次氯酸钠溶液(含有效氯%%)、过氧化氢10%-12%水溶液、升汞%水溶液。其中前两种灭菌剂对接种材料比较安全,但灭菌时间较长,常使接种材料外层氧化变褐,且灭菌效果不如升汞。升汞有很强的杀菌能力,但浸泡时间稍长,会造成接种材料中毒。因此,材料消

毒处理时间不能过长,时间短根本不能杀灭细菌,灭菌10min后,大部分分生组织褐化严重,因此草莓组织培养用升汞水溶液消毒处理8min-10min最好,且处理后一定要用无菌水充分清洗。

(2)激素及附加成份

1.激素

对于草莓叶片组织培养而言 ,一旦外植体确定,影响其再生效果的最关键因素即为激素。在有关文献报道中 ,绝大多数都有激素方面的研究。不同品种对激素种类及浓度要求不同。同时,大量试验结果证明,花药离体培养过程中,各生长调节物质的配比及含量对愈伤组织的产生具有重要的影响作用。它们的组成与配比不但显著的影响着出愈率,而且对愈伤也有重要的调控作用。草莓花药培养中附加一定量的生长素和细胞分裂素对愈伤组织的诱导是必需的。马洪民和高公泓的试验,于培养基中仅附加NAA时,花药不能被诱导产生愈伤组织,而以IAA 和BA相配合则可诱导出愈伤组织。Margaret等也证实,合理的NAA与KT配比对愈伤组织的诱导是不可或缺的。大泽胜次以不同激素配比的培养基培养草莓花药,在附加NAA和BA的培养基上培养2-3周后得到了颗粒状的黄绿色愈伤组织。 2.附加成分,附加成份是指在含有一定激素配比的培养基中添加的某些营养物质(如水解酪蛋白、谷氨酞胺等)、吸收物质(如活性炭等)及抗氧化物质(如,Vc等)等外源添加物。这些附加成份也在草莓组织培养中有着重要的作用。AgNO

3

(3)培养方式与环境

草莓花药、茎尖、叶片和叶柄等组织培养一般采用琼脂固化培养法。光照与培养温度对草莓组织培养的影响很大。光质对植株再生有不同的影响,往往光合的作用光谱对再生作用最有效,在试验室培养过程中最常用的是白色荧光。秦永华等对草莓叶片离体再生研究发现,不同滤光膜对草莓不定芽的分化有显著效应,绿膜和红膜对芽的分化有明显促进作用。草莓花药培养前期采用暗培养,直接光照培养均有报道。而Owen等研究表明先暗培养30d然后在白色荧光下培养30d比直接在黄光或白色荧光下培养的芽诱导率要高很多。但适合单倍体诱导的光质和光量尚需要进一步研究。草毒花药培养温度一般都控制在25℃左右,笔者曾采用20℃和25℃两种温度诱导了花药愈伤组织形成,结果表明20℃诱导的愈伤组织结构紧密,颜色绿,活力强,易分化。

三、结语

其它方面,草莓组织培养的研究与应用也有着重要的作用,是一条非常有价值的保存种质资源的途径,采用组织培养将种质保存在试管内,可以较小的空间内有效的保存大量的种质资源,而且能很快恢复繁殖,免遭病虫危害,有得于种质交换等优势。但在用植物细胞大量培养的研究还有很多关健性的问题没有得到根本性解决,始终制约着植物组织培养实现工业化生产的进程。因此,对于草莓组织培养规模放大的研究和利用范围的推广仍然是一项十分有意义而又艰巨的研究任务。

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兰花育种技术研究进展

兰花育种技术研究进展 吴根良1,商世能2,沈国正1,孙 瑶1 (1.浙江省杭州市农业科学研究院,杭州310024;2.浙江省杭州万向职业技术学院,杭州310023) 摘要:综述了兰花的种子离体萌发、利用生化技术和分子标记进行兰花种质资源分类和种间品种间鉴别。同时概述了调控花色素合成酶、花器官形成、子房发育和胚珠发育以及构成建兰花叶病毒(CyMV)等特异基因分离克隆,以及转基因技术等研究进展,并对我国兰花育种进行了展望。 关键词:兰花;离体萌发;分子标记;基因分离;基因转化;育种 中图分类号:S682.31文献标识码:B 文章编号:1001-0009(2006)04-0115-03 兰花一般是指兰科植物(Orchidaceae),它是鲜花植物中 最大科之一,全世界约有800多属,25000多种,分布于世界 各地,大多数种类分布于东南亚、澳大利亚、中南美洲、非洲 和马达加斯加。我国的野生兰科植物约有173属,1240多 种[1],在南北各地均有分布,但以云南、台湾、海南最为丰富。 兰花是珍贵的观赏花卉,此外还有作为药用的天麻(G astro2 dia elata)、白芨、红门兰等和作香料的香子兰等,有极高的 经济价值。 具有观赏和药用价值的兰科植物目前在国际、国内市场 上占有重要地位。保护和利用我国的野生兰科植物,并拥有 和选育新的种源,才能在世界各国兰花业竞争日益激烈的今 天占有一席之地。 1兰花种子的离体萌发 远缘杂交和品种间杂交是兰花育种的重要方法之一。 兰花种子萌发是兰花杂交育种的重要环节,因为在自然条件 下兰花种子的萌发率很低。 1.1共生萌发 Bernard在1899年首次分离出兰花的根菌,并用其感染 兰花的种子进行萌发试验,从而创立了兰花种子共生萌发的 方法。他指出:在自然条件下兰科植物种子萌发需要适宜的 真菌感染,它促进种子萌发就在于把胚和基质连接起来,形 成共生系统。在这个共生系统中真菌促进了种子的糖异生 及贮藏物质的利用,并在它开始光合作用前,持续提供营养 物质。我国兰科植物菌根菌研究发展很快,天麻菌根菌已经 应用于天麻种子萌发和人工栽培。徐锦堂等从天麻原球茎 中分离出紫萁小菇(Mycana osmudicola), 用天麻种子拌该 第一作者简介:吴根良,1963年10月 生,本科,高级农艺师,主要从事蔬菜花 卉栽培技术研究和技术推广工作,主持 完成的相关重要科研项目有国家重大 科技产业工程《工厂化高效农业科技示 范工程》专题一项;省级重点项目“切花 月季高产、优质栽培技术开发”,“主要鲜切花新品种引种与优质高效栽培技术研究”等,曾荣获省市各类科技进步奖五项,现主持浙江省科技厅重点项目“名贵花卉卡特兰产业化关键技术研究”等项目。 3基金项目:杭州市科技发展计划(200462N08)。 收稿日期:2006-01-14菌,播种后种子的萌发率可达20%以上,为此促进了天麻的人工栽培。郭顺星等对白芨种子的共生萌发进行了研究,拌菌后的种子萌发率、原球茎和营养器官生长速率显著高于对照。郭顺星等对真菌在石斛(Dendrobium)种子萌发中的作用进行了研究。在种子共生萌发研究中,尚有很多问题需要进一步深入探讨,如兰科植物菌根菌的种类和特点、兰科植物与真菌的相互作用机制、优良共生菌的筛选、兰科菌剂的研制等。 1.2非共生萌发 Bernard以眉兰(Ophrys)的块茎配制培养基,使卡德丽亚兰(Cattleya)与蕾丽亚兰(Laelia)杂交种的种子成功萌发,开创了非共生萌发的先例。随后,Arditti用非共生萌发对齿瓣兰(Odontoglossum)、蝴蝶兰(Phalaenopsis)、石斛兰、文心兰(Oncidium)等种子进行萌发研究,得到了正常的种苗。 兰花中有些种类未成熟或接近成熟的种子比成熟种子更容易萌发。仙人指甲兰(Aerides)、白拉索兰(Brassavola)、布鲁通氏兰、卡德丽亚兰、厚杯兰、树兰(Epi2 dendrum)、文心兰、蝴蝶兰、肾药兰和万代兰(Vanda)等10个属的19个种和15个杂交种的种子萌发试验证明,未成熟种子能很好萌发,最短的是在授粉后40~50d萌发。 对于萌发难度较大的地生兰,进行适当的种子预处理可以提高萌发率。段金玉等对兰属(Cymbidium)10种植物的种子离体萌发研究表明,用0.1mol/L氢氧化钠浸泡种子10~30min,能使多花兰(C.floribundun)、春兰(C.goeringii )、双飞燕(C.goer.)、线叶春兰(C.goer.var.serratum)、寒兰(C.kanran)、套叶兰(C.cyperifolium)等种子的萌发率提高10倍以上。 大部分兰花种子可通过无菌萌发方式发芽,而萌发率因基因型而异。气生兰及其杂交后代的种子萌发力较强,地生兰种子萌发率普遍较低。即使同为蝴蝶兰不同杂交组合的种子萌发率和幼苗生长发育也不同[2]。一般在种子无菌萌发过程中激素是培养基中不可缺少的成分,但有人认为卡德丽亚兰种子萌发可采用不含激素的MS培养基[3]。杨美纯等认为在MS、KC和花宝三种培养基中,MS最适合蝴蝶兰种子的萌发,香蕉汁150g/L可明显提高种子萌发率并促进幼苗生长[4]。 2兰花的分类鉴定 511 北方园艺2006(4):115~117 ?园林花卉?

植物组织培养的基本步骤

植物组织培养的基本步骤 成熟细胞离体——(脱分化)——分生细胞——(分裂)——愈伤组织——(再分化)——形态建成————完整植株。 培养基的主要成分 【水分】 【无机盐】1.大量元素:N,P,K,Ca,Mg,S(由相关的无机盐提供) 2.微量元素:Fe,B,Cu,Mn,Mn,Zn,Co 【有机营养成分】1.糖类 2.维生素 3.氨基酸 4.肌醇 5.天然有机物【植物生长调节剂】1.生长素 2.细胞分裂素 3.其他生长调节剂 【凝固剂】琼脂 【其他物质】1.活性炭 2.抗生素 3.抗氧化物质 4.硝酸银 培养基和组织培养用具的灭菌方式 【培养基,无菌水】高压蒸汽灭菌,0.105MPa灭菌15~30分钟 【移栽基质】曝晒,甲醛熏蒸或高压蒸汽灭菌0.14MMPa灭菌1~2h 【接种室,缓冲室】紫外线灯照射30min,或气雾消毒剂 【超净工作台】紫外线灯30min,之后打开风机过滤除菌 【外植体】不同的化学消毒剂浸泡消毒 【接种工具】70%乙醇浸泡或擦拭,之后用火焰灼烧灭菌 【培养室】3%来苏尔喷雾,或甲醛,气雾消毒熏蒸 【皮肤】先用肥皂洗手,接种前用70%乙醇擦拭 【瓶口,管口】70%乙醇擦拭,用火焰封口

【培养瓶表面】70%乙醇擦拭 【台面,桌面】70%乙醇擦拭或喷雾消毒 植物外植体的灭菌方式 【茎尖,茎段,叶片】1. 用70%乙醇浸泡30秒,再用无菌水冲洗1次。 2.用2%次氯酸钠浸泡15min或0.1%升汞浸泡5~10min。 3.若材料有绒毛,最好在消毒液中加入几滴吐温。 4.消毒时要不断震荡,使植物材料与消毒剂充分接触。 5.最后用无菌水冲洗3~5次。 【果实】1.用乙醇迅速漂洗一下,再用无菌水冲。 2.用2%次氯酸钠浸泡10min,用无菌水冲洗2~3次。 【种子】用10%次氯酸钠浸泡20~30min,或0.1%升汞消毒5~10min,然后再用无菌水冲洗3~5次。 【花蕾】1.用70%乙醇浸泡10~15秒,无菌水冲洗一次。 2.在漂白粉中浸泡10min,用无菌水冲洗2~3次。 【根及地下部器官】用0.1%升汞浸泡5~10min 或用次氯酸钠浸泡10~15min,再用无菌水冲洗3~5次。 【消毒后的外植体应及时按照无菌操作技术接种在适宜的培养基上】

植物组织培养报告

植物组织培养报告内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)

大蒜茎尖的组织培养 谢婷婷江宋青万嫣文吕凌宇一、实验目的 掌握植物组织培养的相关理论知识及操作方法; 通过自行设计并完成实验,提高动手能力和思维能力; 利用植物细胞的全能性,使大蒜茎尖经过脱分化作用形成愈伤组织,再分化为有结构的组织和器官,最终增殖培育出大量品质优良的大蒜试管苗。二、实验原理 植物组织培养是利用植物细胞的全能性原理。植物组织培养是在无菌环境下,将离体的植物器官、组织以至单个细胞,在人工配置的培养基上培养,使其能够继续生长,甚至分化发育成一完整植株的过程。植物的组织在培养条件下,原来已经分化停止生长的细胞,又能重新分裂,形成没有组织结构的细胞团,即愈伤组织。这一过程称为“脱分化”。已经脱分化的愈伤组织,在一定条件下,又能重新分化形成输导系统以及根和芽等组织和器官,这一过程称“再分化”。 三、实验材料、试剂和器材 1 供试材料 以购于府前菜场的大蒜为实验材料,实验在丽水学院生态学院组培实验室进行。 2 仪器与设备 超净工作台、培养事、电子天平、烧杯、容量瓶、玻璃棒、量筒、移液

管。 3 试剂 70%酒精、95%酒精、0.1%升汞、蔗糖、琼脂条、6-BA(1.5 mg/L;2.0 mg/L)、2,4-D(2.0 mg/L)、NAA(1.0 mg/L;)、IBA(2.0 mg/L)、10倍的大量元素、100倍的微量元素、100倍的铁盐、100倍的有机物。 四、实验步骤 1.培养基的配制及灭菌 诱导培养基:MS+6-BA 2.0 mg/L+2,4-D 2.0 mg/L 出芽培养基:MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 1.0 mg/L 生根培养基:MS+IBA 2.0 mg/L (1)将MS母液(10倍的大量元素、100倍的微量元素、100倍的铁盐、100倍的有机物)按顺序排列、检查是否失效。 (2)在装有3/4蒸馏水的容器中加入0.7%琼脂和3%蔗糖,加热溶化。(3)依次吸取适量各种母液移到容器中。 (4)用蒸馏水定容到相应体积。 (5)调节pH值(用0.1M的NaOH或HCl调节)至5.8-6.0。 (6)向培养基中加入适量激素。 (7)将配制好的培养基进行分装(20-30ml/瓶)。 (8)用两层称量纸包扎瓶口,并用橡皮筋扎牢,然后在高压灭菌锅中121 ℃下灭菌 20 min 。取出三角烧瓶放在台子上,冷却后备用。接种操作所需的一切用具(烧杯、培养皿、灭菌水等),需同时灭菌。 (9)将灭菌后的培养基于常温下放置一星期,观察有无污染。

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。 1.3培养基的选择 组织培养的基础培养基有MT、MS、SH、White等[5]。由于不同植物所需要的生长条件有所不同,会对培养基做一些不同的处理,一般采用较多的是MS。组织培养采用固体培养基的较多,但只有在植物周围的营养物和激素被吸收,如果其他残留的培养基也能被利用,对工厂化生产的成本减少方面有很大的帮助。董雁等[6]利用回收转换后废弃的继代培养基,加入原继代培养基30 %浓度母液的培养基,培养效果与原继代培养基的基本相同,说明继代培养基再利用是可行的,这为规模化组培育苗开辟了新的途径。杜勤[7]等在无外源激素条件下,研究液体和固体培养基对黄瓜子叶培养器官分化的影响,结果用液体培养基直接诱导花芽率更高,分化高峰期出现的时间也更早,说明液体培养基对外植体的生长更有利,只是固体培养基更易操作而被较广泛应用。 2植物组织培养过程中存在的问题 2.1 污染问题 组织培养过程中的污染包括内因污染和外因污染。内因污染指由于外植体的表面或者内部带菌而引起的污染;外因污染则是主要由环境污染和操作不当引起,是指在接种或培养过程中病菌入侵,例如培养基、接种工具和接种室消毒不严格以及操作不规范等[8]。 针对植物组织培养中污染产生的原因,应从以下2个方而着手来控制污染。一是控制外植体自身带菌,外植体的表而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是不

中国兰花杂交育种的研究

摘要杂交育种是兰花育种最重要的方法,利用该方法已培育出10万多个洋兰新品种。中国兰花是兰花中重要的观赏种类,但中国兰花的杂交育种工作还刚刚起步。本文根据兰花杂交育种工作环节,结合自己的研究工作,提出了兰花杂交育种程序,并对各工作环节的内容进行了论述。 关键词中国兰花;杂交育种:程序 兰花是兰科植物的总称,它以其优美的花型、丰富的花色、清幽的香气和高尚的品格,深受各国人们的喜爱,在世界花卉中占有十分重要的地位。在兰花业形成和发展的过程中,新品种的选育起着最重要的作用,比如新加坡兰花业的兴旺发达和我国台湾蝴蝶兰产业化的兴起都与其新品种选育工作的进步密不可分。 兰花新品种的选育方法有多种,目前杂交育种是最重要的育种方法。到1995年,在《兰花评论》上登录的杂交种(包括杂交属和集体杂种)已超过10万个(Hunt,1995)。目前每年全世界用杂交方法培育的兰花品种超过3000个。 兰花在我国已有1000多年的栽培历史,栽培的种类以中国兰花为主,在长期栽培过程中,也选育出一些优良品种,这些品种都是利用自然变异用选择育种的方法育成的,已命名的兰花品种在500种以上(陈心启、吉占和,1995)。近年来,不少单位已开展兰花杂交育种工作,有些单位(如四川农科院)也选育出了一些兰花新品种,但总的来说,中国兰花杂交育种工作还刚刚起步,处于探索阶段。本文结合近几年的科研结果,系统地介绍兰花杂交育种方面的知识,以推动我国兰花杂交育种工作的开展。 一、兰花杂交育种程序 兰花杂交育种和其它花卉一样,其育种程序大致包括以下几个步骤:确定育种目标,选配杂交亲本,配制杂交组合,对杂种后代进行选择,品种登录和新品种的繁育和推广。但兰花和其它花卉不同的是,其杂交种子很小,没有胚乳,在自然条件下很难萌发,因此需要通过共生萌发或试管培养的手段培养杂交种子,才能获得杂种植株。兰花的杂交育种程序见图1。 确定育种目标 l 选配杂交亲本 l 配制杂交组合 l 培养杂交种子 1 杂种后代的选择 l 优良株系的繁殖和鉴定 1 品种命名和登录

组织培养实验报告

植物组织培养实验报告 一、实验目的 1.掌握无菌操作的植物组织培养方法; 2.通过配置ms培养基母液,掌握母液的配置和保存方法; 3.通过诱导豌豆根、茎、 叶形成愈伤组织学习愈伤组织的建立方法; 4.通过诱导豌豆茎、叶形成愈伤组织学习愈伤组织的建立方法; 5.了解植物细胞通 过分裂、增殖、分化、发育, 最终长成完整再生植株的过程, 加深对植物细胞的全能性的理 解。 二、实验原理(一)植物组织培养 植物组织培养是把植物的器官,组织以至单个细胞,应用无菌操作使其在人工条件下, 能够继续生长,甚至分化发育成一完整植株的过程。植物的组织在培养条件下,原来已经分 化停止生长的细胞,又能重新分裂,形成没有组织结构的细胞团,即愈伤组织。这一过程称 为“脱分化作用”,已经“脱分化”的愈伤组织,在一定条件下,又能重新分化形成输导系统 以及根和芽等组织和器官,这一过程称“再分化作用”。(二)植物细胞的全能性 植物细胞的全能性即是每个植物的本细胞或性细胞都具有该植物的全套遗传基因,在一 定培养条件下每个细胞都可发育成一个与母体一样的植株。(三)组织的分化与器官建 成 外植体诱导出愈伤组织后,经过继代培养,可以在愈伤组织内部形成一类分生组织即具 有分生能力的小细胞团,然后,再分化成不同的器官原基。有些情况下,外植体不经愈伤组 织而直接诱导出芽、根。 (四)培养基的组成 培养基中各成分的比例及浓度与细胞或组织的生长或分化所需要的最佳条件相近,似成 功地使用该培养基进行组织培养的主要条件。营养培养基一般由无机营养、碳源和能源、维 生素、植物激素(生长调节剂)和包括有机氮、酸和复杂物质的添加剂组成。 三、实验器材 高压灭菌锅、超净工作台、烘箱、培养室镊子、记号笔、橡皮筋、玻 璃器皿、三角烧瓶、烧杯、量筒、剪刀、棉塞、绳子、牛皮纸、酒精灯、喷雾器等。 四、实验材料 豌豆种子 五、实验药品 药品、70% 酒精、 0.1% 升汞、ms培养基、蒸馏水、naoh、 84消毒液、蔗糖、琼脂 等。 六、实验步骤 (一)培养基母液的配制 表1.ms培养基个成分的含量(单位:mg/l) 表2.ms培养基所需母液以及扩大倍数 名称大量元素微量元素 ca盐 mg盐 fe盐有机肌醇激素 扩大倍数 50 50 50 50 50 100 100 100 定容体积(ml) 500 500 500 500 500 200 200 50 吸取毫升数/l 20 20 20 20 20 10 10 5 (注:吸取毫升数为每升培养基所吸取的母液的体积) 表3.配制母液所需的药品及称取量

兰花组织培养技术

兰花组织培养技术 摘要:在适宜的条件下,将兰花植株的外植体在无菌环境中应用人工培养基,通过外植体的采集与处理、培养基的制作、外植体的接种、继代增殖以及驯化移栽等操作技术,可在短期内获得大量幼小的无病毒植株,从而达到增殖扩繁的目的。组织培养技术是经济有效快速繁殖优良品种的方法,也是产生脱毒苗的重要途径。 关键词:组织培养兰花外植体试管苗 花属兰科多年生草本植物,中国兰花为兰科属中的地生兰。其香味怡人,花色淡雅,品种丰富,素有“花中君子”之称。具有很强的观赏价值和经济价值,深受人们的喜爱。此外,其也是目前世界上栽培较广的切花材料之一,兰花的切花生产,需要大批量的种苗,要获得优质高产,兰花种苗必须具备种性一致,生长齐一,长势旺盛的特点。在种苗生产上运用最广泛的是组培快繁和分株。生产实践证明,运用组织培养快繁技术生产种苗,其长势旺盛,品种复壮,抗病性强,切花质量好,对加快优良品种的培育,挽救珍惜濒危种类等起到十分重要的作用。 兰花在植物分类学上属于单子叶植物中的一个科,为多年生草本植物,附生、地生或腐生。兰花根呈圆柱状,属肉质组织,茎很短,高度约为2~3cm,兰叶大多叶边全缘,有的略有锯齿。其花属于不整齐花范畴,总状花序。兰属植物的果实为蒴果,呈三角或六角形,俗称“兰荪“。 一、无菌培养物的建立 (一)培养容器的洗涤及培养基的制作 1.培养容器的洗涤 容器的洗涤是否干净直接影响组织培养的成败,为保证培养材料在瓶内生长健壮,在培养前期一定要对容器进行彻底的洗涤与灭菌。以达到“瓶壁锃亮、水膜均匀,不挂水珠”为标准。洗涤时用洗衣粉水洗刷,再用清水冲洗3~4次,干燥后备用。 2.培养基的制作 培养基是植物组织培养的“血液”,血液的成分及其供应状况直接关系到外植体的生长于分化。组培快繁中最常用的培养基主要是MS培养基。母液要根据药剂的化学性质分别配置,一般配成大量元素、微量元素、铁盐、有机物、激素类母液。其配置方法是先进行大量元素的配置,称量时应注意多余的药品不能回放在瓶中,应做其它处理。电子天平在使用时先对其进行调平,然后进行微量元素母液、有机物母液的配制。 当MS母液配好以后,则可进行培养基的制作,继之对琼脂和蔗糖进行称取、溶解,琼脂呈现半透明状时将糖加入容器中溶解,再加入事先吸取好的各类母液混合均匀后转入1L容量瓶中对其进行定容,然后根据培养基的要求对PH进行调整(PH值控制在5.6~5.8测定不得少于3~4次)。进行分装时,一般以培养瓶的1/4~1/3为宜,分装后立即进行灭菌。

草莓组织培养研究进展

草莓组织培养 [摘要] 从草莓组织培养类型(草莓茎尖组织培养、草莓花药培养、草莓叶片、叶柄组织培养)开始,介绍了近几十年国内外草莓组培的研究现状和进展。 [关键词]草莓;组织培养; 草莓是蔷薇科草莓属多年生草本植物,是世界上七大水果之一,素有“水果皇后”的美称。草莓果实色泽艳丽,芳香多汁,酸甜适度,鲜美可口,营养丰富,每百克果实内含有蛋白质1g,脂肪0.6g,糖4~12g,酸0.8~2g,无机盐0.6g,粗纤维1.5g,Vc45~120mg,比苹果和葡萄高10多倍,并含有丰富的磷、钙、铁、锌等矿物质,其中锌的含量是香蕉的4倍以上,比柑橘高6倍以上,比苹果高40倍以上。另外食用草莓对肠胃病和贫血病有一定的疗效,对促进智力发育有重要作用。深受国内外消费者的喜爱。草莓作为一种栽培周期短、结果早、见效快的经济作物,近15年来在我国发展迅猛,中国园艺学会草莓分会统计2003年底,我国草莓总面积和总产量均跃居世界第一位。在浆果中,草莓的总产量和总面积仅次于葡萄,成为我国发展农村经济,促进农民增收的重要经济作物。 随着草莓在国内栽培面积的扩大和种植年限的延长,草莓的病毒病严重影响草莓的生产。作为高级浆果的草莓,在我国目前的生产栽培上多沿用无性繁殖种苗:主要方法是匍匐茎繁殖和分株繁殖,但这两种方法效率低、种苗易退化、易造成病毒蔓延。王国平(1988)等调查,我国栽培草莓带病毒植株率过80%以上,戴子林(1995)等调查,我国长江流域感染大面积植株感染率在50%以上;感染了病毒病的草莓果子一年比一年小、畸形、品质差、生长缓慢,一般减产30%-80%,并逐年加重;严重影响草莓的长势、品质和产量,对病毒病目前还没有药剂可以防治。 通过草莓组织培养扩繁草莓脱毒苗,可以解决上述问题。近年来在草莓种苗生产中,有关草莓组培快繁技术的研究备受人们的重视,本文就草莓组织培养研究与应用作一综述。 一、常见草莓组织培养类型 目前,国内外在草莓品种快速繁殖上已有不少报道:常用的外植体主要有:茎尖(Adam,1972;庆子孝,1972;谭兰英等,1981)、腋芽(Boxus,1974、1977;杨乃博,1981)、叶片、叶柄、茎段,花药(Quak,1977;大泽,1972)。常见的草莓组织培养主要的类型:草莓茎尖组织培养、草莓叶片和叶柄组织培养、

兰花育种计划书

杂交育种报告 题目:兰花杂交育种计划书指导老师:周开兵 班级:2012级花卉一班 学号:20120203310032 姓名:于济生

兰花杂交育种计划书 一、兰花杂交育种的目标 通过市场分析和查阅资料发现,蕙兰的花型较大,色泽淡雅,花瓣圆阔丰满,多有香气,且花期长。大一品是蕙兰中八大名品之一,具有高雅的幽香,绝佳的梅瓣,优美的叶态,较高的观赏性等。但是其花芽分化能力较弱,花朵较少,花期较短,经过长期栽培表现出抗性较差,栽培困难的缺点。薛利蝴蝶兰则开花数目极多,单株可超过百朵,且抗性表现较好。本次杂交用薛利蝴蝶兰和大一品蕙兰杂交,希望可以培育出开花数目多,花色淡雅,花期长,适应性强且有香气的新品种。 二、资源收集 通过对育种目标的分析,我选择薛利蝴蝶兰和大一品蕙兰做育种亲本材料。 蕙兰(Cymbidiumfaberi)又称九子兰、九节兰、夏兰。为兰科兰属的地生种。假鳞茎不显著,根粗而长,有分支。茎直立,高约30~80cm,叶5~9枚,长25~80cm,宽0.6~1.4cm。直立性强,基部常对褶,横切面呈V形,边缘有较粗的锯齿。花常为浅黄绿色,有深紫红色的脉纹和斑点;花通常香气浓郁。一茎多花,常6~12朵,萼片长圆披针形或带状披针形;花瓣稍小于萼片;唇瓣3裂不明显,中裂片长椭圆形,有许多透明小乳突状毛,端反卷,边缘有短缘毛,白色,有紫红色斑点[2]。花期3~5月。蕙兰原分布于秦岭以南、南岭以北及西南广大地区,是

比较耐寒的兰花品种之一。 蝴蝶兰(Phalaenopsis aphrodite Rchb. F.)为兰科蝴蝶兰属,原产于亚热带雨林地区,为附生性兰花。蝴蝶兰白色粗大的气根露在叶片周围,除了具有吸收空气中养分的作用外,还有生长和光合作用。新春时节,蝴蝶兰植株从叶腋中抽出长长的花梗,并且开出形如蝴蝶飞舞般的花朵,深受花迷们的青睐,素有“洋兰王后”之称。分布在泰国、菲律宾、马来西亚、印度尼西亚,及中国台湾。 茎很短,常被叶鞘所包。叶片稍肉质,常3-4枚或更多,上面绿色,背面紫色,椭圆形,长圆形或镰刀状长圆形,长10-20厘米,宽3-6厘米,先端锐尖或钝,基部楔形或有时歪斜,具短而宽的鞘。 花序侧生于茎的基部,长达50厘米,不分枝或有时分枝;花序柄绿色,粗4-5毫米,被数枚鳞片状鞘;花序轴紫绿色,多少回折状,常具数朵由基部向顶端逐朵开放的花;花苞片卵状三角形,长3-5毫米;花梗连同子房绿色,纤细,长2.5-4.5厘米;花白色,美丽,花期长;中萼片近椭圆形,长2.5-3厘米,宽1.4-1.7厘米,先端钝,基部稍收狭,具网状脉;侧萼片歪卵形,长2.6-3.5厘米,宽1.4-2.2厘米,先端钝,基部收狭并贴生在蕊柱足上,具网状脉;花瓣菱状圆形,长2.7-3.4厘米,宽2.4-3.8厘米,先端圆形,基部收狭呈短爪,具网状脉;唇瓣3裂,基部具长约7-9毫米的爪;侧裂片直立,倒卵形,长2厘米,先端圆形或锐尖,基部收狭,具红色斑点或细条纹,在两侧裂片之间和中裂片基部相交处具1枚黄色肉突;中裂片似菱形,长1.5-2.8厘米,宽1.4-1.7厘米,先端渐狭并且具2条长8-18

植物组织培养实验报告

植物组织培养实验报告 学院:生命科学技术学院 班级:11生物技术(制品) 学号:2011192017 姓名:李鹏

植物组织培养实验报告 实验一植物组织培养母液的配制 一、实验目的 1.了解植物组织培养基本培养基的组分及其作用。 2.学习掌握植物组织培养MS培养基的配制方法。 二、实验原理 培养基是植物组织培养中离体组织赖以生存和发育的条件。大多数培养基的成分是有无机盐、有机化合物(碳源、维生素、肌醇、氨基酸等)、生长调节物质、水分和其他附加物等五大类物质组成。 无机盐类由大量元素和微量元素组成。大量元素中,氮类化合物主要以硝酸类和铵类化合物的形式存在,但在培养基中多用硝酸类,也可以将硝酸类和铵类混合使用;磷和硫常用磷酸盐和硫酸盐来提供;钾是培养基中主要的阳离子;钙、钠、镁的需要量较少。微量元素包括碘、锰、铜、锌、钴、铁。培养基中的铁离子,大多数以螯合物的形式存在,即硫酸亚铁与乙二胺四乙酸二钠的混合。 有机化合物包括碳源、维生素、肌醇、氨基酸等。培养中的植物组织和细胞的光合作用较弱,因此,需要在培养基中附加一些碳水化合物物来提供营养需要。培养基中的碳水化合物通常为蔗糖。蔗糖除了作为培养基的碳源和能源外,对维持培养基的渗透压也起着重要的作用。在培养基中加入维生素有助于细胞的分裂和增长。一般包括VB1、B6、烟酸、生物素、叶酸、泛酸钙、VC。肌醇在糖类的相互转化、维生素和激素的利用等方面具有重要的催进作用。 常用的植物生长调节物质包括以下三类:①生长素类:吲哚乙酸(IAA)、萘乙酸(NAA)、二氯苯氧乙酸(2,4-D)②细胞分裂素:玉米素(ZT)6-苄基嘌呤(6-BA)和激动素(KT)。③赤霉素:组织培养中使用的赤霉素只有一种,即赤霉酸(GA3)。 培养基中的其他附加物包括人工合成和天然的有机物附加物。其中最为常见的为酵母提取物。琼脂作为培养基的支持物,也是最常用的邮寄附加物,他可以是培养基呈固体状态,以利于组织和细胞的培养。 植物组织培养是否成功,在很大的程度上取决于培养基的选择之上。目前普遍使用的是MS培养基。MS固体培养基可用于诱导愈伤组织,或用于胚胎、茎段、茎尖及花药的培养等。MS培养基的硝酸盐、钾和铵的含量略高于其他的培养基,也是它被普遍使用的原因之一。 三、实验材料、试剂、配方和仪器设备 1.试剂 NH 4NO 3 ,KNO 3 ,KH 2 PO 4 ,CaCl 2 ·2H 2 O ,MgSO 4 ·7H 2 O,FeSO 4 ·7H 2 O Na 2-EDTA,MnSO 4 ·4H 2 O,ZnSO 4 ·7H 2 O,H 3 BO 3 ,KI,Na 2 MoO 4 ·2H 2 O CuSO 4 ·5H 2 O,CoCl 2 ·6H 2 O,肌醇,甘氨酸,盐酸硫胺素,盐酸吡哆醇,烟酸, 蒸馏水。 2.仪器设备 电子天平,烧杯(50ml、100ml、500ml)量筒(1000ml、100ml、25ml),容量瓶(1000ml、500ml、100ml),移液管(10ml,5ml,1ml)试剂瓶,玻璃棒数支,药匙,称量纸等。

蝴蝶兰组织培养研究进展_综述_

2006,35(1):71-74. Subtropical Plant Science 蝴蝶兰组织培养研究进展(综述) 郑玉忠,张振霞,陈泽华 (韩山师范学院生物系, 广东潮州 521041) 摘要:本文从蝴蝶兰外植体的选择、不同基本培养基、激素及添加物对其增殖与分化的影响,外植体褐变的防治以及生根壮苗方法等,概述蝴蝶兰组培快繁方面的研究进展,为其组培技术研究提供参考。 关键词:蝴蝶兰;组织培养;原球茎 中图分类号:Q943.1;S682.31 文献标识码:A 文章编号:1009-7791(2006)01-0071-04 Progress in Tissue Culture of Phalaenopsis spp. ZHENG Yu-zhong, ZHANG Zhen-xia, CHEN Ze-hua (Department of Biology, Hanshan Teachers College, Chaozhou 521041, Guangdong China) Abstract: The research progress of tissue culture of Phalaenopsis, including the effects of explants sources, culture mediums, hormones and nutrition compositions on multiplication and differentiation of protocorm-like body, the inhibition on browning of explants and methods of rooting and seedling strengthening before transplanting, are reviewed. Some reference materials are also provided for further study in tissue culture of phalaenopsis. Key words:Phalaenopsis spp.; tissue culture; protocorm-like body 蝴蝶兰(Phalaenopsis spp.)属热带或亚热带的兰科植物,其花形奇特,姿态优雅,色彩鲜艳,花期长久,素有“兰花皇后”之美誉,观赏价值极高,深受人们的喜爱,国内外市场的需求量越来越大。蝴蝶兰的传统繁殖方式为分株繁殖,繁殖系数低,速度慢,不能满足日益增长的市场需求。因此,研究和开发蝴蝶兰具有重要的意义。 组织培养是蝴蝶兰快速繁殖的有效途径,主要通过两条途径:一是利用种子无菌发芽,二是从离体器官诱导产生原球茎,通过原球茎的增殖培养,得到大量幼苗[1]。早在1949年,Potor[2]利用无菌培养技术成功地促使蝴蝶兰花梗上的休眠芽发育成完整植株,该方法经过其他研究人员改进后,曾一度成为蝴蝶兰的主要无性繁殖方式。1974年,Intuwong等[3]利用蝴蝶兰茎尖诱导产生了原球茎状体,再由原球茎分化成植株,为实现蝴蝶兰工厂化生产奠定了基础。原球茎是一类呈珠粒状的幼嫩器官,在兰科植物中多以这种器官发育、增殖和分化。 蝴蝶兰的组织培养中有几个关键的时期:原球茎的诱导、原球茎的继代增殖、壮苗的培育。根据这几个重要的时期及其组织培养的外界条件,国内外研究人员对蝴蝶兰组织培养进行了广泛的研究,并取得了一定的成效。本文就近年来蝴蝶兰组培快繁技术的研究现状进行综述,包括外植体的选择,不同基本培养基、激素、添加物对其增殖与分化的影响,外植体褐变的防治,以及生根壮苗的方法等。同时展望未来的发展趋势,为该研究领域今后的发展提供有益的信息。 1 外植体的选择 诱导蝴蝶兰原球茎采用的外植体主要有根段[4]、花梗苗根尖[5]、花梗腋芽[6]、茎尖[7]、叶片[8-10]、胚 收稿日期:2005-08-03 基金项目:韩山师范学院青年基金项目(QN200503)资助 作者简介:郑玉忠(1977-), 男, 广东潮阳人, 硕士, 从事植物生物技术研究。 注:张振霞为通讯作者。

植物组织培养的研究进展和发展趋势

植物组织培养的研究进展和发展趋势 (甘肃农业大学生命科学技术学院植物生物技术,甘肃兰州730070) 摘要: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。本文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;研究进展;发展趋势 Research Progress in Plant Tissue Culture and trends (College of life science and technology of plant biotechnology of Gansu Agricultural University,gansulanzhou 730070) Abstract: Plant tissue culture plant cells are totipotent under the principle and developed a biotechnology. This article provides a brief overview of the concepts and plant tissue culture research, a more comprehensive overview of plant tissue culture propagation of new technologies as well as in detoxification, breeding, germplasm conservation, extraction of secondary metabolites, and other aspects of gene transfer research status , Finally, the future trends in plant tissue culture. Key words: organizational culture; research status; trends 引言 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[1]。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,现就植物组织培养技术研究进展做一简单综述。 1在植物育种上的应用 植物组织培养技术对培养有粮作物品种开辟了全新的途径。目前,国内外已

兰花杂交育种技术

兰花杂交育种技术 长期以来,兰花的育种以自然选种为主,自种子无菌萌发成功后,开展了兰花品种间、种间及属间的杂交育种。选育新品种在附生兰的品种改良上已获得了巨大成功。 据有关记载,人工杂种兰花约在4万种以上,而且还以每年1000种以上的速度增加。仅远缘杂交就已育成由7个属杂交产生的集体杂种。 利用杂交育种,可创造出新的株型、花色、花型、花序排列及分叉性、花朵寿命(切花及盆花)、增强香气、抗病虫性等。 兰花杂交育种程序 确定育种目标 选配杂交亲本 配制杂交组合 培养杂交种子 杂种后代的选择 优良株系的繁殖和鉴定 品种命名和登录 新品种的繁育和推广? 2.2育种目标 育种目标是指要选育的新品种应该具有什么样的性状。它是新品种选育工作的首要环节,是选配杂交亲本和选择杂交方式的主要根据。因此,育种目标是否可行直接关系到杂交育种工作的成败。 兰花的香味,花色、花型、株型、叶部性状、抗性等都是重要的育种目标。 同时,兰花育种的目标也应根据市场需求而定。 2.3亲本选配 亲本选配是兰花杂交育种最重要的环节之一。 亲本选配一般应遵循以下原则: (l)选配的亲本应具有育种目标所需要的优良性状,且遗传传递力强。 (2)杂交双亲在地理上较远,在生态类型上有所不同。

(3)选配的亲本遗传传递力要强。 (4)选择亲本一般配合力要高。 在兰花亲本选配过程中,除了要遵循上述原则外,还应注意以下几点: (l)选择种子易于萌发的品种作亲本,对那些种子萌发比较困难的兰花(如拖鞋兰),尤其需要注意。 (2)亲本应落实到具体的品种,而不是集体杂种。 (3)选择可育的兰花作亲本。 (4)避免选用第一次开花的兰株作亲本。 2.4杂交种子的培养 杂交种子的培养是兰花育种工作最重要的环节之一,它关系到兰花杂交育种工作的效率和成败。中国兰杂交种子培养比洋兰困难,杂交种子萌发需要的时间长,种子萌发率低,植株再生困难。 张志胜等对中国兰花远缘杂交种子培养结果表明:杂交种子萌发的难易随杂交组合的不同有很大差异,墨兰和大花蕙兰的杂交种子萌发容易,种子萌发后形成原球茎,而国兰种间和品种间的杂交种子萌发难,种子萌发后形成根状茎。 兰花杂交育种始于19世纪50年代,是以基因型不同的品种进行交配形成杂种,通过培育选择,获得新品种的较为常用、效果较好的途径之一。1856年,英国兰花种植者JohnDominy成功地将一杂交植株培养开花,揭开了兰花杂交育种新篇章[1],至2004年在英国皇家园艺学会(RHS)上登陆的杂交种已超过11万个[4],而收稿日期:2007-11-28基金项目:广东省科技攻关项目(2007A020200004-10)作者简介:张孟锦(1980-),男, 研究实习员广东农业科学2008年第2 期 120 且每年以1000种以上的速度增加。目前,常见的洋兰栽培品种几乎全是杂交种,包括了品种间杂交、种间杂交和属间杂交,其中卡特兰(Cattleya)30910个,蝴蝶兰(Phalaenopsis)24128个,兰属(Cymbidium)11538个[4]。中国兰花有2000多年的栽培历史,但其育种起步较晚,品种改良缓慢,直到

植物组织培养实验报告

植物组织培养实验报告 摘要:以大豆子叶为外植体,在MS培养基上附加不同浓度、不同种类的植物激素,以研究不同激素组合和不同浓度对大豆子叶愈伤诱导率的影响,并练习无菌操作。实验结果显示第2组即MS+6-BA(2.0mg/L)+NAA(1.0mg/L)和第 3 组即MS+KT(0.5mg/L)+2,4-D(1.0mg/L) 培养基中愈伤组织诱导率较高,为较佳的愈伤组织诱导组合。 关键词:大豆;植物组织培养;无菌操作;愈伤组织 1.材料与方法 1.1实验材料:大豆子叶 1.2实验试剂与仪器 (1)试剂:75%酒精、MS干粉、蔗糖、琼脂、植物生长调节剂(NAA、2,4-D、KT、6-BA)、无菌水、升汞、NaOH溶液 (2)仪器:超菌净工作台、圆纸片、培养皿、封口膜、称量纸、千分之一天平、不锈钢杯子、移液枪、试管、高压灭菌锅、注射器、酒精灯、镊子、手术刀、搁置架、烧杯、电炉。 1.3实验方法 1.3.1培养基的配制与灭菌 1.3.1.1 配制培养基的准备阶段 (1)准备80个培养试管及封口膜,2个小培养皿、1个大培养皿,用洗衣粉、自来水洗净,再用蒸馏水把每个培养试管、润洗一下。带晾干后将试管编号1-80;(2)在称量纸上用百分之一天平分别称取1.5g 琼脂4份,7.5g 蔗糖4份,在烧杯里用千分之一天平上称取1.185g MS干粉4份(烧杯不要清洗);

(3)剪小圆纸片40,均分在两个小培养皿小能从中自由取出为宜;剪大圆纸片10,均分在两个大培养皿中。然后分别用报纸包好。 (4)把接种工具手术刀、镊子、剪刀等用报纸包好。 1.3.1.2 配制培养基 (1)在装有MS干粉的烧杯中按下表加入植物生长调节剂 实验所用的所有激素浓度均为0.5mg/mL 激素的加样量(ml) 编号培养基配置 6-BA NAA KT 2,4-D 1 MS+6-BA(1.0mg/L)+NAA(0.5mg/L) 0.5 0.25 2 MS+6-BA(2.0mg/L)+NAA(1.0mg/L) 1.0 0.5 3 MS+KT(0.5mg/L)+2,4-D(1.0mg/L) 0.25 0.5 4 MS+KT(1.0mg/L)+2,4-D(2.0mg/L) 0. 5 1.0 (2)用量筒量取250ml(稍多)蒸馏水,取一个不锈钢杯子加入150ml蒸馏水和称量好的琼脂,在电炉子加热沸腾2min,再加入混合好的MS培养基1号和蔗糖,混合沸腾2min,用剩余的蒸馏水定容至250ml; (3)当温度降到60℃左右时,将溶液pH 调至5.8,一般加4滴NaOH溶液即可;(4)取编号1-20的培养试管,用大量注射器以每瓶12.5ml 左右培养基分装在培养试管中,用封口膜封口,4支一捆捆扎好。 (5)用相同的方法配置2-4号培养基,并分装、捆扎。 1.3.1.3高压湿热灭菌 (1)将包好的接种工具,包好的培养皿,以及分装好的试管一起放到高温灭菌

蕨类植物组织培养研究进展

蕨类植物组织培养研究进展 蕨类植物也称羊齿植物,起源于古生代志留纪和泥盆纪的棵蕨,是分类地位介于苔藓植物和种子植物之间的一大类植物,全世界约有12000多种。由于蕨类植物具有独特的叶形,观赏蕨成为切叶的主要种类。此外,颜类植物还用于食用、药用、指示植物等”。由于蕨类植物的生活史迥异于种子植物,因此被作为一种研究植物形态发生和遗传变异的有效手段广泛应用。自然条件下,蕨类植物主要通过孢子进行繁衍,或通过根、根状茎、叶等部位产生无性芽抱和顶端分生组织产生新植株。然而,自然繁殖的蕨类植物远远不能满足人类的需求,一些颜类植物也因生境的恶化而日趋减少,组织培养作为一种有效的快速繁殖手段运用于蕨类植物生产中。目前,部分蕨类植物生产已进入商品化。通过组织培养方式进行繁殖对于一些无孢子或孢子量少、孢子不育的杂交种以及孢子繁殖困难的种类尤为适宜。此外,对于蕨类植物物种,尤其是濒危物种砂锣的保存也具有重要意义,利用无菌保存(配子体或孢子体)可以在不受自然条件影响下,在有限空间保存大量种质资源。 1 蕨类植物组织培养途径 藻类植物组织培养可分为以孢子为外植体和以孢子体(根状茎、匍匐茎、嫩叶)为外植体两种途径。 1.1以袍子为外桓体的途径 在自然条件下,蕨类植物通过叶腋及叶背产生的抱子进行繁殖,孢子囊内的孢子母细胞经过减数分裂,产生大量孢子,孢子经萌发形成原叶体,原叶体再分化形成颈卵器和精子器,在有水的条件下颈卵器中的卵子和精子器中的精子受精形成合子,合子发育成胚,进而形成幼小孢子体。以孢子作为外植体即是用组织培养的条件模拟自然条件下孢子发育所需条件而进行的。目前在藻类植物中许多种类已利用孢子进行组织培养获得成功,由于蕨类植物生活史与种子植物有很大差别,因此,在孢子培养过程中所需条件亦不尽相同。 1.1.1孢子萌发孢子接种后一般于2—4周萌发,但蕨类植物中有些种类的孢子如渺锣、狠尾蕨、鹿角蕨的孢子具有休眠特性,致使从孢子萌发到形成原叶体的阶段延长,有些种类萌发时间长达1—2年。对于此类抱子可采用激素,如GA3处理以打破休眠,渺锣抱子经50mdLGA;处理2—5min,能使孢子萌发时间从1年缩短至2 个月。 孢子萌发培养基一般采用MS为基本培养基,但有些种类在全量MS中不能萌发,只在稀释的MS 、Knudsont、Knop等低盐培养基中才可萌发。培养基中糖浓度对孢子萌发也 1.1.2原叶体的生长和发育在原叶体生长和发育阶段加入细胞分裂素、糖对原叶体发育和孢子体形成有促进作用,但也有例外,如在Osmunda、Pteris ensiformis中发现培养基中加入蔗糖反而抑制原叶体发育并使其坏死。培养基中琼脂浓度、pH值和培养温度对原叶体生长也有一定的影响。 原叶体培养普遍采用半固化培养基,Douglas等r采用液体培养基将原叶体进行悬浮培养,取得较半固化培养基更好的增殖效果。

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