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铁皮石斛组织培养研究进展组织培养

铁皮石斛组织培养研究进展组织培养
铁皮石斛组织培养研究进展组织培养

铁皮石斛组织培养研究进展

1、1 种子萌发1.2 基本培养基

铁皮石斛种子在N6,改良N6,MS , 1 / 2 MS , SH 、KS 、VW 、KundsonC , 1 / 2N6,White等培养基上均可萌发。赵天榜等比较风、MS 等14 种培养基对铁皮石斛种胚成苗率的影响,除残外,所有的基本培养基均优于其减半培养基,其中以N6最好,SH 、Kn 、MS 次之,l /2MS 、1 / 2 Vw 最差。曾宋君等田将铁皮石斛种子在SH 、改良N6、MS 、KS 、VW 、KundsonC 培养基中培养,得出最适培养基为改良N6或自制PT 培养基。罗吉凤等比较了*** / 2MS 、1 / 2 N6和White 培养基对铁皮石斛种子萌发的影响,30d 种子发芽率均达到95 % ,但1 / 2MS 培养基上所萌发的原球茎较大。

1.3 激素

在培养基中添加一定浓度的NAA 可促进种子的萌发,浓度以0.2 一0.5mg/L最适合胚的萌发和生长,过高起抑制作用。2 , 4-D对胚的萌发起抑制作用。6 一BA 对胚萌发后的生长起抑制作用。KT 、IAA对胚萌发和成苗的影响不大,当浓度超过1mg/L 时,对胚萌发和成苗起抑制作用。ABA 有抑制种子萌发和抑制植物生长的作用,但张铭等发现ABA 能显著提高铁皮石斛原球茎的质量,浓度以0.5mg/L为最佳。

1.4 天然添加物

在培养基中添加适量的马铃薯汁、香蕉汁、椰乳可促进铁皮石斛种胚的萌发,但张玲等认为香蕉提取物和椰乳对种子萌发和正常发育有不利影响,干扰其正常发育过程。

1.5 炭源

在组培过程中适当添加活性炭,可以吸附代谢过程中产生的废弃物,防止组织褐变,并刺激胚胎的发生与生根,可加人2 %蔗糖。曾宋君等在改良N6+NAA 0.2mg/L 的最适培养基上,发现以白糖、片糖为炭源时,胚萌发和成苗的效果比蔗糖好,这可能是白糖、片糖中含有适合胚萌发和成苗的矿质元素

2 原球茎增殖

2.1 基本培养基

铁皮石斛原球茎增殖可以1/2 MS,MS等作为基本培养基。张治国等研究了6 种不同培养基对铁皮石斛原球茎增殖的影响,结果表明,l /2 MS 是原球茎增殖的适宜培养基。

2.2 激素

适宜的NAA 、KT 、6 一BA 浓度对原球茎的增殖起促进作用。唐桂香等以1 / 2 MS 为基本培养基,发现BA 1.0mg/L和NAAO.lmg/L有利于原球茎诱导增殖。蒋林等叫研究表明,l / 2Ms + NAA1.0mg/L+ KTO.2mg/L比较适合嗓球茎的增殖。蒋波等以1 / 2MS 为基本培养基.添加BA 2.0mg/L + NAA0.5mg/L或6 一BA3.0mg/L + NAAO.5 mg/L的激素,原球茎

的增殖系数较大。陈兆贵等认为原球茎增殖以MS + NAA1.0mg/L + 6 一BA1.0mg/L +

KT1.0mg/L为最佳,35d 增殖倍数达到5 倍。2.3 天然添加物

椰子汁、苹果汁对原球茎的增殖有较好的效果,但香蕉汁对原球茎的增殖有抑制作用。张治国等认为原球茎增殖时最好不添加任何天然提取物。

2.4 炭源

添加活性炭能使原球茎的增殖量显著增加,这可能是活性炭吸附了某种不利于原球茎增殖的物质,蔗糖浓度0.5 %~0.3 %。周根余等比较了不同炭源对铁皮石斛原球茎生长的影响,发现原球茎在蔗糖中生长最快,浓度3 % ,葡萄糖中其次,而乳糖中最慢。

3 原球茎分化

3.1 基本培养基

铁皮石斛原球茎分化可以1 / 2 MS,MS 等作为基本培养基。张治国等比较了VW 、N6、l / 2MS 、B5、KC 等6 种基本培养基对原球茎分化的影响,发现6 种基本培养基附加马铃薯提取液和植物激素后,原球茎均可分化,但以1 /2MS 培养基作为原球茎分化的基本培养基最适宜,叶色浓绿,出苗整齐,这与刘瑞驹等困的报道一致。

3.2 激素

培养基中添加BA 和NAA 后可加快原球茎分化的进程。张治国等报道了BA 和NAA 不同

的组合及浓度对原球茎分化的影响,在分化前期(40d ) ,高浓度的BA 和低浓度NAA 组合,加快原球茎分化进程,1 一2 片叶的分化苗占50 %以上,以2mg/L BA 和0.2mg/L NAA 组合最好。培养到60d 后NAA 浓度高的组合,分化苗整齐.尤其是0.2mg/LBA 和

2mg/LNAA 组合,小苗生长发育快。蒋波等报道以1 / 2 MS 为基本培养基,添加BA2.O mg/L + NAAO.2 mg/L或BA3.Omg/L十NAAO.2mg/L的激素,有利于原球茎的分化。陈兆贵等以MS + NAA1.Omg/L + 6 一BAmg/L + KT1.0mg/L为培养基,45d 原球茎分化率达84 %。罗吉凤等认为原球茎分化适宜的培养基为1 / 2MS 十BA2mg/L+ NAA 0.2mg/L十IBAO.1mg/L+蔗糖3%。唐桂香等研究发现,BA 对原球茎诱导芽影响大,而NAA 对原球茎诱导芽影响小。

3.3 天然添加物

土豆汁、马铃薯提取液能有效促进原球茎的分化,香蕉汁对原球茎的分化有抑制作用。3.4 炭源

培养基中加人活性炭能促进原球茎的分化际。张治国等研究了蔗糖浓度对原球茎分化的影响,发现蔗糖为2 %时,分化率为100 % ,此时原球茎的增殖率达最高,当蔗糖为3 %时,原球茎不再分化,且增殖率随蔗糖浓度的增高而下降。这可能是因为培养基的渗透压过高,抑制了原球茎的分化和生长。故在原球茎分化中,蔗糖浓度以3 %为分化的临界值,

而蔗糖2 %为原球茎分化的适宜浓度。

4 生根与壮苗

4.1 基本培养基

铁皮石斛试管苗生根壮苗常用的基本培养基有1/2 MS、MS、B5、N6等。赵天榜等研究

N6、MS 等14 种培养基对铁皮石斛种胚苗生长的影响,以从最好,SH 、MS 次之,1 / 2MS 、1 / 2VW 最差。张玲等比较了MS 、B5、N6 、KC 四种培养基对幼苗生长的影响,发现N6培养基最有利于幼苗的生长,其株高和根数都比其它培养基好,B5次之。刘弊等比较了1 / 2 MS 、B5、VW 、KC 等4 种基本培养基对试管苗生长的影响,发现培养到120d 时,残培养基上的小苗生长最好,其次为l /2MS 培养基,而KC 和VW 培养基上的试管苗生长明显不如B5和1 / 2 MS 。

4.2 激素

在基本培养基中添加NAA、IAA、IBA等激素有助于试管苗生根壮苗。赵天榜等在1 / 2N6培养基内添加2mg/L或lmg/L NAA ,可提高石斛种胚苗分桑率6 . 00 一7.14 倍。唐桂香等研究了不同NAA 含量对铁皮石斛苗成活率和生根的影响,结果表明NAA 有助于试管苗的生根,以0.5mg/L试管苗平均根数最多和平均根长最长。

4.3 天然添加物

在基本培养基中加人香蕉汁、马铃薯汁、孽葬汁、绿豆芽汁、苹果汁仁、椰子乳等能促进铁皮石斛幼苗的生长和根系的发育,香蕉汁的促进作用最为显著。

4.4 炭源

铁皮石斛在生根培养时加入活性炭有利于试管苗的生长,能使根系长得更加粗壮闭。唐桂香等认为在培养基中添加活性炭有助于提高试管苗的成活率,但对苗的根数和根长影响小。

5 其他外植体的离体培养

除种子作外植体外,以铁皮石斛的茎尖、茎段、幼叶、种胚苗、幼根为外植体,均可培育出组培苗。以茎尖、茎段为外植体,培养途径为茎尖、茎段一诱导形成不定芽~不定芽增殖~不定芽分化~生根壮苗,形成完整试管苗。

关于铁皮石斛组织培养与栽培技术的报告

1培养基1.1配方根据不同阶段,培养基配方有所差异。如表1表1 各种培养基配方不同阶段培养基备注

愈伤组织(原球茎)的诱导 MS+2.0mg/L6-BA+3%蔗糖+0.8%琼

pH=5.8

原球茎的增殖 MS+20%马铃薯+3%蔗糖+0.8%琼

pH =5.

8

原球茎的分化 MS+20%马铃薯+2.0mg/LNAA+3%蔗

糖+0.8%琼脂

pH=5.8

幼株的生根壮苗 MS+10%香蕉+2.0mg/LNAA+3%蔗糖

+0.8%琼脂

pH=5.4-5.

6

1.2配制(以1000ml幼株的生根壮苗培养基为例)

10%香蕉(w/w)+MS +3%蔗糖(w/w)+0.8%琼脂(w/w)+2.0mg/L NAA (1)量取800ml蒸馏水于洁净的大烧杯中,加热至沸腾;

(2)准确称量100g香蕉果肉,切成碎片状,并倒入上述烧杯中,加热煮沸5min,其间搅拌使之充分溶解;

(3)按照大量、微量、Fe2+盐、有机Ⅰ、有机Ⅱ顺序,量取MS各种母液于盛有50ml 蒸馏水的烧杯,混合均匀;

(4)将2)和3)的溶液混合,然后加入30g蔗糖,并移取2ml NAA(0.1mg/ml),混合均匀;

(5)加热至沸腾,加入8g琼脂并煮沸5min,其间不断搅拌使之充分溶解;

(6)冷却至50±5℃时,调pH至5.4—5.6。分装于培养瓶内,33.3ml/瓶。

注意事项①溶解香蕉的蒸馏水尽可能多,以确保香蕉各种成分完全溶解;②各种母液混合时,要按照大量、微量、Fe2+盐、有机Ⅰ、有机Ⅱ的顺序;③煮沸时,小心溶液溢出;

④分装时不要污染培养瓶瓶口。

1.3灭菌1)检查灭菌锅的水位、电源、排气阀、排气管、安全阀以及压力表,确保灭菌锅各指标和功能的正常,以防事故发生;2)把带灭菌的培养基装入锅内,盖上锅盖,对称而均匀地扭紧螺丝;3)打开电源和排气阀,调节电压至220V;4)待排气阀排除水蒸气30s—1min后,关闭排气阀;5)当温度上升到121℃后,调节电压至135V,保持20min;6)关闭电源,使之自动降温至0℃。10min后,打开排气阀和锅盖;7)5—10min后,取出培养基放于试验台上冷却,待用。表2 灭菌时间统计

阶段单锅灭菌(耗时

64min)

多锅连续灭菌

第一锅(耗时63min)第二锅(耗时46min)

起始 22:21 8:04 9:30

排气 22:41 8:23 9:43

T=121℃ 22:50 8:32 9:50

关闭电

23:10 8:52 10:10 气压降至023:259:0710:16

注意事项①启动灭菌前,应检查水位、电源、排气阀、安全阀、排气管等,确保正常;

②灭菌锅底部应铺垫一层报纸,以防培养瓶机械破损;③灭菌电压不宜超过220V,否则灭菌锅会剧烈摇晃,造成不必要的损害和安全隐患;④当温度达到121℃后,调节电压至135V,并且时不时注意温度的变化,确保温度介于121-122℃之间;⑤气压降至0后,不宜立即揭盖;最好在5-10min后揭盖,这样才能缓和内外“气压和温度差”;⑥揭盖5-10min后,再转移锅内培养基,以免烫伤。⑦每锅只能灭菌18瓶

2转接

2.1转接前准备1)培养皿、镊子、剪刀等转接用具的灭菌(可以在培养基灭菌时附带);2)检查超净台内各种用具,及时补充酒精灯的酒精,确保用具齐全;3)放置待转接材料和待接入培养基,以“方便操作为宜”而陈列;

2.2转接1)揭去防尘膜,打开电源、通风和紫外灯,灭菌15—20min;2)关掉紫外,打开白炽灯,用75%酒精仔细擦拭手指、指甲、材料瓶瓶盖及盖边缘、工作区等处,确保“消毒”彻底;3)点燃酒精灯,用无菌镊子把材料夹取于无菌培养皿内,挑选生命力旺盛的植株用于转接;4)用无菌剪刀修去多余的根系,“双镊子”法将材料转接于新的培养基中;5)标注相关日期和品系,转至培养室培养。

注意事项①操作时,所有用具均不能从“核心工作区”和开启的培养瓶上面晃过,防止细菌落入而导致污染;②在打开材料瓶和培养瓶后,其盖均在酒精灯外焰灼烧3-5s,瓶口灼烧5-10s;盖瓶盖时,亦如此操作;③转接时,确保手一直在超净台内,以免带入外界细菌。

2.3培养培养条件:白炽灯12h/黑暗12h+20℃3炼苗

3.1目的炼苗的主要目的是使组培苗适应外界的环境——温差,湿度差以及微生物环境。3.2炼苗方法1)将待炼苗的材料放置于欲移栽的环境,不开盖保持4-5天;2)半开盖保持1-2天后,全开盖再炼苗2-3天;方法(整个过程:适应期,半开瓶期,开瓶期,出瓶,洗根,浸泡,移栽或框炼并移栽)移栽:基质选择,移栽方式

基质选择1栽培的基质为火山岩1+椰衣2+木炭1的基质配比石斛兰长势最好,椰衣1+水苔1和块状椰衣的基质配比稍微次之。多数树皮中含有较多的酚类物质,这对于植物是有害的,而且树皮的C/N比值都较高,直接使用会引起微生物对速效氮的竞争作用,造成N素缺乏,树皮保水性能差(刘士哲,2001;李盛谦,2003)。移栽铁皮石斛不宜深植,种植时根系向四周均匀展开,将基质填充根部、基部必须露出,否则易造成烂根。移栽后隔5天再浇水效果较好。30天内每隔1天喷雾1次,水量不宜过多,期间勿施肥,待小苗恢复正常生长后才开始常规的水肥管理。

日常管理给水管理:施肥管理营养生长期施用氮肥较高的花多多复合肥

(N:P:K=30:10:10),花芽分化期开始施偏重磷钾肥(N:P:K=10:30:20),其余时期施(N:P:K=15:20:25)以促进假鳞茎的生长,采用“薄肥多施”的原则,施肥频率为1次/1周,浓度为0.1%叶面喷施,雨天不施肥。

试验结果表明:营养液施用以荷兰花卉所(通)配方为最佳。施肥浓度0.24%,施肥频率1次/1周对石斛兰营养生长和开花效果最好。马太和指出:不同植物对养分浓度的要求不同,但营养液的总质量浓度不可超过4g/L。对绝大多数的植物来说,它们需要的养分质量浓度以2g/L左右比较适合。营养液的浓度变化与最适浓度之间的差值不能太大,否则超出根系选择性吸收能力的范围就会抑制植物生长。营养液是否适合花卉植物生长,最重要的是营养液中各离子的比例是否合适。一个营养液配方是生理平衡的,那么它具有一定程度上的通用性,一个生理平衡的营养液配方可能适用于一类作物,也可能只适用于几类作物或几类作物中的几种作物

营养液组成和比例备注

荷兰花卉研究所配方全元素营养液—

荷兰花卉研究所配方仅包括大量元素—

尿素+KH2PO4+叶面宝

尿素:KH2PO4=2:1,叶面宝为广西化工

研究所生产,以1/10000浓度施用

尿素+KH2PO4+花生饼发酵肥

尿素:KH2PO4=2:1,花生饼肥以酵素菌

发酵,以1/100浓度施用

花多多复合肥 N:P:K=15:20:25,美国Scotts花肥公

司产

国产复合肥N:P:K=10:10:10,富岛化肥有限公司产—

注:浓度为0.3%,频率为1次/1周,以施清水CK为对照。结果表明施用国外产的花多多肥配制的营养液对石斛兰营养生长和开花性状表现效果最好,施用尿素+KH2PO4+花生饼发酵肥配制成的营养液效果次之,仅施清水的对照效果最差

(石斛兰栽培基质和营养液应用技术研究及其生产成本与经济效益分析,华南热带农业大学)

外源生长素对铁皮石斛生长的影响: 本试验用了BA 和GA 两种做试验观察, 对铁皮石斛的产量及其生理生化的影响, 用CK 作对比。

结果表明:使用外源生长素,0.025 mg/L GA 和 1 mg/L BA 对促进不同时期的生长有良好调节作用。如冬末春初需要大量促进催芽时以喷施1mg/L BA 为主, 能较好地催芽。进入生长季节时,需要促进产量可以喷施 0.025 mg/L 赤霉素为主,这样对提高铁皮石斛的品质和商品得率都具有良好(铁皮石斛集约化高产栽培技术研究)配制营养液的无机盐:NH4NO3、KNO3、KH2PO4、Ca(NO3)2·4H2O、MgSO4、FeSO4·7H2O、MnSO4·4H2O、NaBrO7·10H2O、ZnSO4·7H2O、CuSO4·5H2O、H2MnO4

一般营养液质量分数不超过4%1.3.2形态指标测定春石斜于2007年1月22日定植,3月6日开始在正常

各种指标方案

株高

营养液:N/P/K=2/1/2,基质:陶粒/水苔=1/1,营养液质量分数为0。7%,营养液间隔10天。

新生的根芽数

营养液:N/P/K=1/1/1,基质:树皮/水苔=1/1,营养液质量分数为0。7%,营养液间隔10d。

新叶数

营养液:N/P/K=1/1/1,基质:树皮/水苔=1/1,营养液质量分数为1。5%,营养液间隔10d。

综合考虑方案营养液:N/P/K=1/1/1,基质:树皮/水苔=1/1,营养液质量分数为0。7%,营养液间隔10d。

(春石斛无土栽培技术,中国城市林业)追肥石斛生长季节应注意追肥,每年可追肥两次,第一次在春季,以促进石斛生长,第二次在秋末,既可使石斛储蓄养分,又可使石斛保温过冬。可用腐熟的花生鼓、菜籽饼、过磷酸钙等加入河泥等混合物撒在根部,此外尚可用0.05—0.1%磷酸二氢钾进行根外追肥。病虫害管理病虫害防治以预防为主,每半个月施用一次农药,虫药与病药交替使用。1常见病害及防治①石斛黑斑病。为害叶片使叶片枯萎,3-5月发生,受害嫩叶叶片出现褐色斑点,严重时、连接成片,使叶片枯萎脱落。防治方法:可用50%的多菌灵l000倍液喷雾l-2次。②石斛炭疽病。栽培太密或在高温多湿季节,植株极易患此病。为害叶片及茎枝,受害叶片出现褐色或灰色病斑。初期表现为叶片产生淡褐色凹陷小斑点,后扩大成圆形或不规则形,凹陷呈黑褐色,病斑中央在有坏疽时会脱落而呈穿孔现象,l-5月均有发生。防治方法:少施氮肥多施磷钾肥,增加植株抵抗力,增加通风及日照,施用锌肥增加叶片厚度防止病害侵入,使用多菌灵1000倍液、代森锰锌800倍液、世浩5000倍液或用70%甲基托布津1000倍液喷雾2-3次。③软腐病:在高温多湿的环境下极易感染。得病后表现为叶片首先出现水浸状,呈透明状软腐败现象,蔓延速度很快,导致数天内植株死亡。防治方法:定期轮流喷施药剂可杀得可溶性粉剂1000倍液或76%农用链霉素3000倍液。④褐腐病:在高温多湿环境容易发生,特别是台风过后发生最为严重,颇似软腐病。初期表现为叶片出现淡褐色水浸状斑点,再扩大成为暗褐色或黑色不规则凹陷

坏疽斑,周围具明显黄晕,有些出现为大型水浸状斑,病斑周围出现环纹,湿度高时伤口破裂会出现乳白色的菌泥,最后叶片干化而枯死。防治方法:同软腐病。2常见虫害及防治①介壳虫:在高温多湿日照不足之处,终年可危害叶片背面,植株各部位均可寄生。植株得病后表现为叶片背面被吸汁液,严重时叶片黄化枯萎。防治方法:功夫700倍液每隔7d/次,连喷3次。②瘿蚊:双翅目瘿蚊科,主要以幼虫爵食石斛兰幼苗的根及茎基部,造成植株死亡。防治方法:预防和治疗相结合,90%晶体敌百虫800倍液和辛硫磷1000倍液交替使用。

③蜗牛:在4月天气回暖,高温多湿及大雨过后开始危害,一直延续到11月天气变冷危害才逐渐变小,嚼食石斛兰幼苗茎基及根部。防治方法:清洁育苗棚及棚四周水沟杂草并保持清洁。在蜗牛危害之前或之后在育苗棚四周及棚内地上、架子上洒生石灰进行防治,危害发生后在阴天或傍晚时分用万灵2000倍液对植株灌根,每5~7天1次,连灌3~4次,而后再用密达进行诱杀。④石斛菲盾蚧。寄生于植株叶片边缘或背面,吸食汁液,5月下旬为孵化盛期。防治方法:可用生物农药海正灭虫灵4000倍液喷雾杀灭、40%乐果乳剂1000倍液喷雾杀灭或集中有盾壳老枝集中烧毁(石斛兰组培苗工厂化育苗管理技术总结,热带林业)存在的问题叶黄,水渍原因分析水份,肥料,管理规范,大棚环境()

拟采取的方案

后期的工作重点冬季温度为17-25℃,夏季温度为27-38℃,昼夜温差为10-15℃,入冬后温度尽量维持10℃以上,营养生长阶段空气相对湿度为80-85%,开花期约为50%。春夏季,生长旺盛期,干旱高温早晚各浇水一次,使基质保持半干湿状态。注:20091027(夜里空气湿度很大,高达85—90%,导致基质吸水,根系不能充分呼吸,影响植株生长。晚上可以考虑降低湿度。)1)2)3)4)5)6)①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑧⑨统计方法营养生长指标:

测量指标测量所得数据测量方法

株高:用直尺测量基质表面到植株最顶部的自然高度

假鳞茎长用直尺测量基质表面到假鳞茎最高处的自然高度

最低活叶高用直尺测量基质表面到最低片活叶处的自然高度

假鳞茎粗用油标卡尺测量根茎部的直径

假鳞茎节间距以直尺测定最长节假鳞茎长

叶长用直尺测量最大片叶基部到

叶尖的距离

叶宽用直尺子测量最大片叶最宽处的距离

叶片数数植株叶片的数量

植株成活率

生殖生长指标

测量指标测量所得数据测量方法花枝长

花梗长

花序长

花枝粗度

花朵数

凋落花数、花朵直径、花枝数

注:基本上可不测在生殖生长指标,没有必要。

石斛基本常识1形态特征多年生草本,具有气生根。茎直立丛生、高30-50cm,肉质稍扁,有节、有槽沟,黄绿色。单叶互生,叶片革质,无柄,狭长椭圆形或近披针形,叶鞘抱茎。总状花序腋生,每个花序有花2-3朵,白色,先端淡紫红色。蒴果,长圆形,有4-6棱。种子多而细小。花期5-6月,果期7-8月。2生物学特性石斛喜温暖。湿润和半阴环境,不耐寒。生长适温18-30℃,生长期以16-21℃更为合适,休眠期16-18℃,晚间温度为

10-13℃,温差保持在10-15℃最佳。白天温度超过30℃对石斛生长影响不大,冬季温度不低于10℃。幼苗在10℃以下容易受冻。石斛忌干燥、怕积水,特别在新芽开始萌发至新根形成时需充足水分。但过于潮湿,如遇低温,很容易引起腐烂。天晴干热时,除浇水外,要往地面多喷水,保持较高的空气湿度。石斛野生林中,但栽培上比较喜光,夏秋以遮光50%、冬春以遮光30%为宜。光照过强茎部会膨大、呈黄色,叶片黄绿色。日照充足,秋季开花好,开花数量多。对土肥要求不甚严格,野生多在疏松且厚的树皮或树干上生长,有的也生长于石缝中。(石斛的特征特性及栽培技术,安徽农学通报)

铁皮石斛组织培养

铁皮石斛组织培养研究进展组织培养 摘要:近年来,对铁皮石斛的需求日趋增加,而野生资源难以满足市场需求,组织培养技术使大规模人工栽培成为可能。从种子萌发、原球茎分化、生根与壮苗、原球茎增殖等方面阐述了近年来关于铁皮石斛组织培养技术的研究概况,并展望了发展前景。 铁皮石斛为兰科石斛属植物,是传统名贵中药材。《神农本草经》列为上品,具有益胃生津、滋阴清热、止咳润肺的功效。现代药理研究表明,石斛还具有抗肿瘤、抗衰老、增强人体免疫力和扩张血管的作用。由于石斛自然繁殖力低,种子需与真菌共生才能萌发,加上长期采挖,使得野生铁皮石斛资源日渐枯竭,成为濒危植物,被列为国家重点保护的野生药材品种。为了满足市场的需求,国内许多科研人员进行了铁皮石斛组织培养技术的研究。 1 种子萌发 1.1 胚龄 不同种龄的种子萌发率不一样。叶秀嶙等取铁皮石斛2~ 6 个月种龄的种子进行组织培养发现,种龄愈长,萌发率愈高。2 个月种龄的种子接入改良N6培养基中,萌发率仅为6 % ; 3 个月种龄的种子接入改良叹培养基中,培养2 周后开始萌发,萌发率为87 % ; 4 一6 个月种龄的种子接入培养基中,只要培养一周即可萌发,萌发率为95 %。曾宋君等将铁皮石斛种子接入改良N6培养基中进行组织培养,亦得到相似的结论,幼胚胚龄在60d 以下时,萌发率极低,随着胚龄的增长,其萌发期逐渐缩短,萌发率逐渐升高,成苗率也逐渐

升高,但到达一定的胚龄后,差异并不明显。 1.2 基本培养基 铁皮石斛种子在N6,改良N6,MS , 1 / 2 MS , SH 、KS 、VW 、KundsonC , 1 / 2N6,White等培养基上均可萌发。赵天榜等比较风、MS 等14 种培养基对铁皮石斛种胚成苗率的影响,除残外,所有的基本培养基均优于其减半培养基,其中以N6最好,SH 、Kn 、MS 次之,l /2MS 、1 / 2 Vw 最差。曾宋君等田将铁皮石斛种子在SH 、改良N6、MS 、KS 、VW 、KundsonC 培养基中培养,得出最适培养基为改良N6或自制PT 培养基。罗吉凤等比较了MS 、l / 2MS 、1 / 2 N6和White 培养基对铁皮石斛种子萌发的影响,30d 种子发芽率均达到95 % ,但1 / 2MS 培养基上所萌发的原球茎较大。 1.3 激素 在培养基中添加一定浓度的NAA 可促进种子的萌发,浓度以0.2 一0.5mg/L最适合胚的萌发和生长,过高起抑制作用。2 , 4-D对胚的萌发起抑制作用。6 一BA 对胚萌发后的生长起抑制作用。KT 、IAA 对胚萌发和成苗的影响不大,当浓度超过1mg/L 时,对胚萌发和成苗起抑制作用。ABA 有抑制种子萌发和抑制植物生长的作用,但张铭等发现ABA 能显著提高铁皮石斛原球茎的质量,浓度以0.5mg/L 为最佳。 1.4 天然添加物 在培养基中添加适量的马铃薯汁、香蕉汁、椰乳可促进铁皮石斛种胚的萌发,但张玲等认为香蕉提取物和椰乳对种子萌发和正常发育有不

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】

植物组培培养基的成分

植物组培培养基的成分 培养基是人工配制的,满足不同材料生长,繁殖或积累代谢产物的营养物质。在离体培养条件下,不同种类植物对营养的要求不同,甚至同一种植物不同部位的组织以及不同培养阶段对营养要求也不相同。筛选合适的培养基是植物组织培养极其重要的内容,是决定成败的关键因素之一。 大多数植物组织培养基的主要成分是无机营养物质(大量营养元素和微量营养元素)、碳源、有机添加物、植物生长调节剂和凝胶剂。一些组织可以生长在简单的培养基上,这些培养基只含无机盐和可利用的碳源(蔗糖),但大多数组织必须在培养基中添加维生素、氨基酸和生长物质,而且经常还将一些复合的营养物质加入到培养基中,这种由“化学定义”的化合物组成的培养基称为“合成”培养基。 人们已设计了许多培养基用于特殊组织和器官的培养。 怀特培养基是最早的植物组织培养基之一,最初作为根培养的培养基。为了诱导培养组织器官发生和再生植株,广泛使用含有大量无机盐成分的MS(Murashige和Skoog,1962)和LS(Linsmaier 和Skoog,1965)培养基。原本为细胞悬液或愈伤组织培养而设计的B5培养基,经过改良后,被证实有利于原生质体培养。同时,B5培养基也被用于诱导原生质体再生植株。尽管Nitshch(1969)为花药培养设计的培养基仍然使用频繁,但另一个称为N6的培养基,专门用于禾谷类花药培养和其他组织培养。类似的,N6培养基越来越多地

用于大豆、红三叶草和其他豆科植物的培养。该培养基营养成分促进胚性细胞和原生质体再生细胞快速生长。使用这些培养基成功的原因很可能是营养元素的比例和浓度基本上满足不同培养体系中细胞或组织生长和分化的最适需要。 植物组织培养基中无机和有机成分的浓度用质量浓度(mg/L 或ppm,但现在习惯用mg/L)或物质的量浓度(mol/L)表示。按照国际植物生理学协会的推荐,应该用mol/L表示大量营养元素和有机营养成分浓度,用μmol/L表示微量营养元素、激素、维生素和有机成分浓度。用物质的量浓度的优点是,每一种化合物每一摩尔的分子数是常数,所以按照特定培养基配方配制培养基时,无论无机盐化合物的水分子数为多少,原物质的量浓度都可以使用。但是,用质量浓度来表示浓度的话,就不能不考虑无机盐化合物的水分子数目了。 1、水分 水分是植物体的主要组成部分,也是一切代谢过程的介质和溶媒,在植物生命活动过程中不可缺少。配制培养基母液时要用蒸馏水或纯水,以保持母液及培养基成分的精确性,防止储藏过程中发霉变质。研究培养基配方时尽量用蒸馏水,以防成分的变化引起不良效果。而在大规模工厂化生产时,为了降低生产成本,常用自来水代替蒸馏水。如自来水中含有大量的钙、镁、氯和其他离子,最好将自来水煮沸,经过冷却沉淀后再使用。

铁皮石斛组织培养研究进展组织培养.

铁皮石斛组织培养研究进展 1、1 种子萌发1.2 基本培养基 铁皮石斛种子在N6,改良N6,MS , 1 / 2 MS , SH 、KS 、VW 、KundsonC , 1 / 2N6,White等培养基上均可萌发。赵天榜等比较风、MS 等14 种培养基对铁皮石斛种胚成苗率的影响,除残外,所有的基本培养基均优于其减半培养基,其中以N6最好,SH 、Kn 、MS 次之,l /2MS 、1 / 2 Vw 最差。曾宋君等田将铁皮石斛种子在SH 、改良N6、MS 、KS 、VW 、KundsonC 培养基中培养,得出最适培养基为改良N6或自制PT 培养基。罗吉凤等比较了*** / 2MS 、1 / 2 N6和White 培养基对铁皮石斛种子萌发的影响,30d 种子发芽率均达到95 % ,但1 / 2MS 培养基上所萌发的原球茎较大。 1.3 激素 在培养基中添加一定浓度的NAA 可促进种子的萌发,浓度以0.2 一0.5mg/L最适合胚的萌发和生长,过高起抑制作用。2 , 4-D对胚的萌发起抑制作用。6 一BA 对胚萌发后的生长起抑制作用。KT 、IAA对胚萌发和成苗的影响不大,当浓度超过1mg/L 时,对胚萌发和成苗起抑制作用。ABA 有抑制种子萌发和抑制植物生长的作用,但张铭等发现ABA 能显著提高铁皮石斛原球茎的质量,浓度以0.5mg/L为最佳。 1.4 天然添加物

在培养基中添加适量的马铃薯汁、香蕉汁、椰乳可促进铁皮石斛种胚的萌发,但张玲等认为香蕉提取物和椰乳对种子萌发和正常发育有不利影响,干扰其正常发育过程。 1.5 炭源 在组培过程中适当添加活性炭,可以吸附代谢过程中产生的废弃物,防止组织褐变,并刺激胚胎的发生与生根,可加人2 %蔗糖。曾宋君等在改良N6+NAA 0.2mg/L 的最适培养基上,发现以白糖、片糖为炭源时,胚萌发和成苗的效果比蔗糖好,这可能是白糖、片糖中含有适合胚萌发和成苗的矿质元素 2 原球茎增殖 2.1 基本培养基 铁皮石斛原球茎增殖可以1/2 MS,MS等作为基本培养基。张治国等研究了6 种不同培养基对铁皮石斛原球茎增殖的影响,结果表明,l /2 MS 是原球茎增殖的适宜培养基。 2.2 激素 适宜的NAA 、KT 、6 一BA 浓度对原球茎的增殖起促进作用。唐桂香等以1 / 2 MS 为基本培养基,发现BA 1.0mg/L和NAAO.lmg/L有利于原球茎诱导增殖。蒋林等叫研究表明,l / 2Ms + NAA1.0mg/L+ KTO.2mg/L比较适合嗓球茎的增殖。蒋波等以1 / 2MS 为基本培养基.添加BA 2.0mg/L + NAA0.5mg/L或6 一BA3.0mg/L + NAAO.5 mg/L的激素,原球茎

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

铁皮石斛组培技术

铁皮石斛的组织培养研究 专业班级: 姓名: 学号: 课程:植物组织培养

目录 摘要 (3) Abstract (4) 前言 (5) 1.培养基 (6) 1.1配方 (6) 1.2配制(以1000ml幼株的生根壮苗培养基为例) (6) 1.3灭菌 (8) 2.转接 (9) 2.1转接前准备 (9) 2.2转接 (9) 2.3培养 (9) 3.炼苗 (10) 3.1炼苗目的 (10) 3.2炼苗方法 (10) 4.移栽 (11) 4.1基质选择 (11) 4.2移栽技术要求 (11) 5.结论与分析 (12) 参考文献 (13)

摘要 铁皮石斛(Dendrobium officinale)是兰科(Orchidaceae)石斛属(DendrobiumSw.)多年生草本植物。铁皮石斛为石斛之极品,它因表皮呈铁绿色而得名。铁皮石斛是传统名贵中药材,有生津益胃、清热养阴和清咽利嗓等功效,主要药用成分石斛多糖是一种免疫调节剂。铁皮石斛蒴果成熟时易开裂,且种子粒径小,自然繁殖率低。为了保护和有效利用铁皮石斛,通过组织培养技术大量快速繁殖铁皮石斛组培苗显得尤为重要。 关键词:铁皮石斛组织培养移栽培养基转接快速繁殖

Abstract Dendrobium orchid Dendrobium is a perennial herb. It is the ultimate in DendrobiumSw,named for its ferric green epidermis.As a rare traditional Chinese herbal medicine,it contributes to dry dampness and strengthen the spleen,clear away lung-heat ,nourish yin ,clear away heat ,and so on.The main medicinal components of Dendrobium polysaccharide is a kind of immune modulators.When mature,its capsule cracks,in which seeds are in small particle size and have a low rate of natural reproduction.In order to protect and utilize the Dendrobium orchid Dendrobium ,it is particularly important to establish a rapid propagation by the tissue culture technique . key words:Dendrobium orchid Dendrobium tissue culture culture medium adapter rapid propagation

铁皮石斛的组织培养

由于石斛自然繁殖力极弱,生长缓慢,加之人们掠夺性采挖,资源已严重枯竭。而石斛栽培一直未解决其存活率低、进入盛产期年限长等问题,故石斛药源一直处于紧张状态。因此,组织培养、遗传转化、菌根技术、悬浮培养等生物技术在石斛的应用意义重大,甚为迫切。石斛的组织培养,可用种子、根、茎尖、茎节及叶等为外植体,但以种子进行组培快繁的为多。原球茎的增殖分化是石斛试管苗繁殖的关键,因此,研究原球茎增殖分化的适宜培养条件非常重要。特别是应用组织培养技术快速大量繁殖石斛试管苗,是解决其种苗与发展生产的有效途径。 铁皮石斛的组织培养 铁皮石斛,又名铁皮兰、节草、耳环石斛等。野生铁皮石斛为国家珍稀濒危保护植物(三级)。由于其生长环境要求特殊,野生资源已濒临灭绝。现云南晨安生物科技开发有限公司对铁皮石斛的组培快繁已获成功,月出苗量50万瓶以上,为铁皮石斛工厂化育苗和大面积栽培闯出了一条新路。 1 胚培养(种子培养):取人工授粉的铁皮石斛果实,用75%的乙醇表面消毒,30s后再用0.1%升汞溶液消毒8min,无菌水冲洗4~5次。在无菌操作下,把果实切成0.1mm见方的小块,接种到培养基上,每瓶3~5块。研究结果表明,N6培养基对种子萌发和生长最好,蔗糖浓度2%最佳,NAA浓度0.2~0.5mg/L最适合胚的萌发和生长;种子培养中加入椰乳对胚萌发和萌发后的初期生长起促进作用;而香蕉汁对继代培养中石斛的生根和壮苗起促进作用,生根和壮苗培养中不加入NAA,只用N6+10%香蕉汁,苗长得更粗壮。培养温度25~28℃,光照强度1600~2000lx,每日10~12h。种子萌发后,转管3~4次,当幼苗长出4~5片真叶并具有3~4条1~2cm长的根时,可将试管苗进行炼苗后移栽。 在实验中尚发现,石斛原球茎的增殖与胚龄相关,不同胚龄培养,其萌发率不同:胚龄45

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

铁皮石斛组培方案

铁皮石斛组织培养方案报告 一、实验目的 了解铁皮石斛培养的方法和步骤,熟练掌握外植体的取材、消毒、接种、初代培养的操作过程。 二、实验器材 超净工作台、高压灭菌锅、电磁炉、长镊子、培养皿、酒精灯、接种工具、烧杯、玻璃棒、移液管、培养箱、剪刀、培养瓶等。 三、实验步骤 配方: 根据不同阶段,培养基配方有所差异。如表1 表1 各种培养基配方 配制(以1000ml幼株的生根壮苗培养基为例) 10%香蕉(w/w)+MS +3%蔗糖(w/w)+0.8%琼脂(w/w)+2.0mg/L NAA 1)量取800ml蒸馏水于洁净的大烧杯中,加热至沸腾; 2)准确称量100g香蕉果肉,切成碎片状,并倒入上述烧杯中,加热煮沸5min,其间搅拌使之充分溶解; 3)按照大量、微量、Fe2+盐、有机Ⅰ、有机Ⅱ顺序,量取MS各种母液于盛

有50ml蒸馏水的烧杯,混合均匀; 4)将2)和3)的溶液混合,然后加入30g蔗糖,并移取2ml NAA(0.1mg/ml),混合均匀; 5)加热至沸腾,加入8g琼脂并煮沸5min,其间不断搅拌使之充分溶解; 6)冷却至50±5℃时,调pH至5.4—5.6。分装于培养瓶内,33.3ml/瓶。 注意事项: ①溶解香蕉的蒸馏水尽可能多,以确保香蕉各种成分完全溶解; ②各种母液混合时,要按照大量、微量、Fe2+盐、有机Ⅰ、有机Ⅱ的顺序; ③煮沸时,小心溶液溢出; ④分装时不要污染培养瓶瓶口。 灭菌: 1)检查灭菌锅的水位、电源、排气阀、排气管、安全阀以及压力表,确保灭菌锅各指标和功能的正常,以防事故发生; 2)把带灭菌的培养基装入锅内,盖上锅盖,对称而均匀地扭紧螺丝; 3)打开电源和排气阀,调节电压至220V; 4)待排气阀排除水蒸气30s—1min后,关闭排气阀; 5)当温度上升到121℃后,调节电压至135V,保持20min; 6)关闭电源,使之自动降温至0℃。10min后,打开排气阀和锅盖; 7)5—10min后,取出培养基放于试验台上冷却,待用。

组织培养

在铁皮石斛组织培养研究进展组织培养 摘要: 近年来,对铁皮石斛的需求日趋增加,而野生资源难以满足市场需求,组织培养技术使大规模人工栽培成为可能。从种子萌发、原球茎分化、生根与壮苗、原球茎增殖等方面阐述了近年来关于铁皮石斛组织培养技术的研究概况,并展望了发展前景。铁皮石斛为兰科石斛属植物,是传统名贵中药材。神农本草经》《列为上品,具有益胃生津、滋阴清热、止咳润肺的功效。现代药理研究表明,石斛还具有抗肿瘤、抗衰老、增强人体免疫力和扩张血管的作用。由于石斛自然繁殖力低,种子需与真菌共生才能萌发,加上长期采挖,使得野生铁皮石斛资源日渐枯竭,成为濒危植物,被列为国家重点保护的野生药材品种。 为了满足市场的需求,国内许多科研人员进行了铁皮石斛组织培养技术的研究。 1 种子萌发 1.1 胚龄不同种龄的种子萌发率不一样。叶秀嶙等取铁皮石斛 2~ 6 个月种龄的种子进行组织培养发现,种龄愈长,萌发率愈高。2 个月种龄的种子接入改良 N6 培养基中,萌发率仅为 6 % ; 3 个月种龄的种子接入改良叹培养基中,培养 2 周后开始萌发,萌发率为 87 % ; 4 一 6 个月种龄的种子接入培养基中,只要培养一周即可萌发,萌发率为 95 %。曾宋君等将铁皮石斛种子接入改良 N6 培养基中进行组织培养,亦得到相似的结论,幼胚胚龄在 60d 以下时,萌发率极低,随着胚龄的增长,其萌发期逐渐缩短,萌发率逐渐升高,成苗率也逐渐升高,但到达一定的胚龄后,差异并不明显。 1.2 基本培养基铁皮石斛种子在 N6,改良 N6,MS , 1 / 2 MS , SH 、KS 、VW 、 KundsonC , 1 / 2N6,White 等培养基上均可萌发。赵天榜等比较风、 MS 等 14 种培养基对铁皮石斛种胚成苗率的影响,除残外,所有的基本培养基均优于其减半培养基,其中以 N6 最好,SH 、Kn 、MS 次之,l /2MS 、1 / 2 Vw 最差。曾宋君等田将铁皮石斛种子在 SH 、改良 N6、MS 、KS 、VW 、KundsonC 培养基中培养,得出最适培养基为改良 N6 或自制 PT 培养基。罗吉凤等比较了 MS 、l / 2MS 、 1 / 2 N6 和 White 培养基对铁皮石斛种子萌发的影响,30d 种子发芽率均达到 95 % ,但 1 / 2MS 培养基上所萌发的原球茎较大。 1.3 激素在培养基中添加一定浓度的 NAA 可促进种子的萌发,浓度以 0.2 一 0.5mg/L 最适合胚的萌发和生长,过高起抑制作用。2 , 4-D 对胚的萌发起抑制作用。6 一 BA 对胚萌发后的生长起抑制作用。KT 、IAA 对胚萌发和成苗的影响不大,当浓度超过 1mg/L 时,对胚萌发和成苗起抑制作用。ABA 有抑制种子萌发和抑制植物生长的作用,但张铭等发现 ABA 能显著提高铁皮石斛原球茎的质量,浓度以 0.5mg/L 为最佳。 1.4 天然添加物在培养基中添加适量的马铃薯汁、香蕉汁、椰乳可促进铁皮石斛种胚的萌发,但张玲等认为香蕉提取物和椰乳对种子萌发和正常发育有不利影响,干扰其正常发育过程。 1.5 炭源在组培过程中适当添加活性炭,可以吸附代谢过程中产生的废弃物,防止组织褐变,并刺激胚胎的发生与生根,可加人 2 %蔗糖。曾宋君等在改良 N6+NAA 0.2mg/L 的最适培养基上,发现以白糖、片糖为炭源时,胚萌发和成苗的效果比蔗糖好,这可能是白糖、片糖中含有适合胚萌发和成苗的矿质元素 2 原球茎增殖 2.1 基本培养基铁皮石斛原球茎增殖可以 1/2 MS,MS 等作为基本培养基。张治国等研究了 6 种不同培养基对铁皮石斛原球茎增殖的影响,结果表明, /2 l MS 是原球茎增殖的适宜培养基。 2.2 激素适宜的 NAA 、KT 、6 一 BA 浓度对原球茎的增殖起促进作用。唐桂香等以 1 / 2 MS 为基本培养基,发现 BA 1.0mg/L 和NAAO.lmg/L 有利于原球茎诱导增殖。蒋林等叫研究表明,l / 2Ms + NAA1.0mg/L+ KTO.2mg/L 比较适合嗓球茎的增殖。蒋波等以 1 / 2MS 为基本培养基.添加 BA 2.0mg/L + NAA0.5mg/L 或 6 一 BA3.0mg/L + NAAO.5 mg/L 的激素,原球茎的增殖系数较大。陈兆贵等认为原球茎增殖以 MS + NAA1.0mg/L + 6 一 BA1.0mg/L + KT1.0mg/L 为最佳,35d 增殖倍数达到 5 倍。

植物组织培养MS培养基配方

植物组织培养MS培养基配方 (一)母液配制与保存 配制培养基时,如果每次配制都要按着杨成分表依次称量,既费时,又增加了多次称量误差。为了提高配制培养基的工作效率,一般将常用的基本培养基配制成10~200倍,甚至1000倍的浓缩贮备液,即母液。母液贮存于冰箱中,使用时,将它们按一定的比例进行稀释混合,可多次使用,并在配制较多数量的培养基时,降低工作强度,也提高试验的精度。 基本培养基的母液有四种:大量元素(浓缩20倍),微量元素(浓缩100倍),铁盐(浓缩200倍),除蔗糖之外的有机物质(浓缩100倍) 1大量元素 配制大量元素母液时要分别称量,分别溶解,在定容时按表1中的序号依次加入容量瓶中,以防出现沉淀。倒入磨口试剂瓶中,贴好标签和做好记录后,可常温保存或放入冰箱内保存。 表1大量元素母液(配1L20倍的母液) 序号成分配方浓度/(mg.L-1)称取量/mg 配1mL培养基吸取 量/mL 1 硝酸铵NH4NO3 1650 33000 50 2 硝酸钾KNO 3 1900 38000 3 磷酸二氢钾KH2PO 4 170 3400 4 七水合硫酸镁MgSO4.7H2O 370 7400 5 氯化钙无水CaCl2 440 6644 2微量元素母液 在配制微量元素母液时,也应分别称量和分别溶解,定溶时不分先后次序,可随意加入溶量瓶中定容(表2),一般不会出现沉淀现象。倒入磨口试剂瓶中,贴好标签和做好记录后,可常温保存或放入冰箱内保有存。 表2微量元素母液(配制1L100倍母液) 成分配方浓度/(mg.L-1) 称取量/mg 配制1L培养基吸取 量/mL 碘化钾KI 0.83 83 10 硫酸锰MnSO4.H2O 22.3 2230 硼酸H3BO3 6.2 620 硫酸锌ZnSO4.7H2O 8.6 860 钼酸钠Na2MoO4.2H2O 0.25 25 硫酸铜CuSO4.5H2O 0.025 2.5 氯化钴CoCl2.6H2O 0.025 2.5 3铁盐母液 由于铁盐无机化合物不易被植物吸收利用,只有基螯合物才能被植物吸收利用,因此需要单独配成螯合物母液表3)。 配制方法:称取5.56g硫酸亚铁和7.46g乙二胺乙酸二钠,分别用450ml的去离子水溶解,分别适当加热不停搅拌,分别溶解后将硫酸亚铁溶液缓缓加入到乙二胺四乙酸二钠溶液中,将两种溶液混合在一起,最后用去离子水定溶于1000mL,倒入棕色贮液瓶中,贴好标签和做好记录后放入冰箱内保存。

组培的研究进展及发展趋势

组培的研究进展及发展趋势 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。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;新技术;应用现状;发展趋势 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。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。 一、植物组织培养新技术的研究 随着科学技术的发展和对植物组织培养技术的不断深入研究,一些新的培养方法和技术不断出现,为植物组织培养技术的不断优化和发展提供了新的途径。 1.新型光源的应用 光是植物生长发育必不可少的重要因素之一,光照长短、光质、光周期对植物的生长、形态建成、光合作用、新陈代谢以及基因表达均有调控作用。传统的组织培养光源灯普遍存在寿命短、发热量大且不均以及发光效率不理想等缺点。LED作为植物组织培养光源早在1991年就有栽培试验。研究发现, 光质比例和光照强度可调的LED 光源比通常植物组织培养使用的荧光灯更能有效地促进试管苗的光合作用和生长发育。蒋要卫利用LED作为大花蕙兰组培苗光源的研究发现, LED光源可以显著改善大花惠兰试管苗的生长状况和提高其品质。日本的田中道男等运用阴极荧光灯( CCFL)作为文心兰试管苗光源, 结果表明其地上部干、鲜重和试管苗的高度都有显著提高。另外田中道男等利用SILHOS 作为生菜组织培养光源, 获得了高质量的组织培养苗。目前LED是组织培养中最有效的人工照明光源,而CCFL等新型光源是未来发展的主要方向。 2.开放组织培养技术 传统的植物组织培养属于严格的封闭式培养,因而造成灭菌成本偏高、培养基易污染、外界环境调控难度大等缺点。而开放组织培养新技术是在外加抗菌剂的条件下,使植物组织培养脱离严格无菌的操作环境,在自然开放的有菌环境中进行,恰好弥补了这些不足。赵青华等采用开放式组培技术,在培养基中添加抑菌剂,克服了非灭菌条件下魔芋组织培养污染问题,有效地简化了实验步骤,降低了生产成本。何松林的研究表明在添加抗菌剂的开放式组培中,文心

铁皮石斛组织培养

铁皮石斛组织培养研究进展组织培养摘要:近年来,对铁皮石斛的需求日趋增加,而野生资源难以满足市场需求,组织培养技术使大规模人工栽培成为可能。从种子萌发、原球茎分化、生根与壮苗、原球茎增殖等方面阐述了近年来关于铁皮石斛组织培养技术的研究概况,并展望了发展前景。 铁皮石斛为兰科石斛属植物,是传统名贵中药材。《神农本草经》列为上品,具有益胃生津、滋阴清热、止咳润肺的功效。现代药理研究表明,石斛还具有抗肿瘤、抗衰老、增强人体免疫力和扩张血管的作用。由于石斛自然繁殖力低,种子需与真菌共生才能萌发,加上长期采挖,使得野生铁皮石斛资源日渐枯竭,成为濒危植物,被列为国家重点保护的野生药材品种。为了满足市场的需求,国内许多科研人员进行了铁皮石斛组织培养技术的研究。 1 种子萌发 1.1 胚龄:不同种龄的种子萌发率不一样。叶秀嶙等取铁皮石斛2~ 6 个月种龄的种子进行组织培养发现,种龄愈长,萌发率愈高。2 个月种龄的种子接入改良N6培养基中,萌发率仅为6 % ; 3 个月种龄的种子接入改良叹培养基中,培养2 周后开始萌发,萌发率为87 % ; 4 一6 个月种龄的种子接入培养基中,只要培养一周即可萌发,萌发率为9 5 %。 1.2 基本培养基:铁皮石斛种子在N6,改良N6,MS , 1 / 2 MS , SH 、KS 、VW 、KundsonC , 1 / 2N6,White等培养基上均可萌发。赵天榜等比较风、MS 等14 种培养基对铁皮石斛种胚成苗率的影响,除残外,所有的基本培养基均优于其减半培养基,其中以N6最好,SH 、Kn 、MS 次之,l /2MS 、1 / 2 Vw 最差。 1.3 激素:在培养基中添加一定浓度的NAA 可促进种子的萌发,浓度以0.2 一0.5mg/L最适合胚的萌发和生长,过高起抑制作用。2 , 4-D对胚的萌发起抑制作用。6 一BA 对胚萌发后的生长起抑制作用。KT 、IAA对胚萌发和成苗的影响不大,当浓度超过1mg/L 时,对胚萌发和成苗起抑制作用。 1.4 天然添加物:在培养基中添加适量的马铃薯汁、香蕉汁、椰乳可促进铁皮石斛种胚的萌发, 1.5 炭源:在组培过程中适当添加活性炭,可以吸附代谢过程中产生的废弃物,防止组织褐变,并刺激胚胎的发生与生根,可加人2 %蔗糖。 2 原球茎增殖 2.1 基本培养基:铁皮石斛原球茎增殖可以1/2 MS,MS等作为基本培养基。 2.2 激素:适宜的NAA 、KT 、6 一BA 浓度对原球茎的增殖起促

植物组织培养的培养基

植物组织培养的培养基中,需要添加糖类作为碳源物质,因此糖类是影响植物组织培养成功与否的关键之一。高中生物教材中明确指出,植物组织培养的培养基中添加的糖类是蔗糖。那么为什么不添加葡萄糖呢?很多资料上解释为蔗糖较葡萄糖便宜,易被植物细胞吸收。其实并非如此。之所以以蔗糖作为碳源,主要有三个方面的原因: (1)同样作为碳源为植物细胞提供能量来源,蔗糖较葡萄糖能更好地调节培养基内的渗透压。配制相同质量分数的培养基,蔗糖形成的渗透压要明显低于葡萄糖,因此若采用葡萄糖作为碳源,易使植物细胞脱水而生长不良。同时,植物细胞吸收蔗糖的速率要明显慢于吸收葡萄糖的速率,所以蔗糖形成的渗透压可相对长期的保持稳定。 (2)植物组织培养过程中,要时刻注意防止培养基受到微生物的污染。微生物生长所需的碳源最常用的是葡萄糖,一般很少利用蔗糖。因此,采用蔗糖作为培养基的碳源,可一定程度上减少微生物的污染。 (3)诱导作用。在培养基成分中,增加生长素的浓度,导致木质部形成,增加蔗糖浓度则导致韧皮部形成。当生长素水平恒定时,2%蔗糖使分化出的全部是木质部,4%蔗糖使分化出的几乎全部是韧皮部,3%蔗糖则可以分化出两者。所以,生长素和蔗糖浓度决定愈伤组织中维管束的类型与数量。因此,在植物组培中要选用蔗糖而不选用葡萄糖。 通过细胞膜内外的液体的浓度差来调节 当细胞膜内的浓度小于细胞膜外的时候蔗糖救能进入细胞中了 植物细胞培养中最常用的培养基的碳源是蔗糖,已知葡萄糖和果糖也能使某些植物生长得很好。植物细胞可以分解蔗糖,蔗糖是由一分子果糖和一分子葡萄糖组成的,蔗糖是可以直接进入细胞的,蔗糖跨质膜从质外体进入细胞是由载体介导并需要消耗能量的质子-蔗糖共运输机制进行的,另外,植物能够利用的某些其他形式的碳源有麦芽糖、半乳糖、甘露糖和乳糖等。葡萄糖更不稳定,培养基需添加葡萄糖一般都在灭菌后再兑换。实在要添加葡萄糖那么灭菌温度一般控制在108~110左右,120度灭出来的就有一定程度的碳化了。所以用蔗糖更简单 动物细胞只能吸收葡萄糖,二糖蔗糖是无法吸收的。 以蔗糖为植物培养基碳源有两个原因: 1.抑制杂菌生长.细菌等不能直接以蔗糖为碳源,故可起抑制其生长的作用 2.蔗糖被植物细胞利用机理目还无定论.主要有以下两个学说(1)植物细胞先以次级主动运输的方式在细胞内外形成质子梯度,然后蔗糖就会利用这个梯度被吸收进细胞. (2).植物的细胞壁中含有能分解蔗糖的相关酶,蔗糖先在细胞膜外被分解为单糖,然后这些单糖再以主动运输的方式进入细胞,从而被细胞利用.

国内外苔藓植物组织培养研究进展

国内外苔藓植物组织培养研究进展 文章在对苔藓植物的特征及组织培养研究简史进行简要介绍的基础上,重点介绍了国内外学者对苔藓植物组织培养材料及基质的选择、外植体的消毒方法、培养基成分的选择及培养条件的筛选等4个方面的研究进展。 标签:苔藓植物;组织培养;消毒方法;培养基 苔藓植物是植物界中比较特殊的一个植物类群,主要生活在阴湿的环境中,是一类由水生向陆生过渡的重要的原始高等植物。苔藓植物生活史为典型的异型世代交替,孢子体则寄生于配子体上生活,孢子在产生新的配子体过程中还需要经过一个原丝体阶段。目前,全世界大约有2.3万种苔藓植物,其种类仅次于被子植物。 苔藓植物能够蓄积大量水分,因此对水土保持与涵养、森林及某些附生植物的发育都有极其重要的作用。此外,苔藓植物还含有脂类、萜类、黄酮类、生物碱、醌类等活性物质,因此具有极高的药用价值。 苔藓植物的组织培养历史可以追溯到1902年Haberlandt的研究和1905年Goebel等人的研究,此后的50余年时间内,科学家的关注点更多的集中于被子植物组织培养上,对苔藓植物的组织培养几无涉及。1957年,Allsopp利用石地钱和小叶苔的孢子进行组织培养,首次成功获得相应愈伤组织及再生叶状体。此后,世界范围内的关于苔藓植物组织培养的实验研究逐渐展开并取得了一定的成果。 1 苔藓植物组织培养供试材料及基质 目前,可以用于苔藓植物组织培养的材料主要是苔藓植物的配子体、孢子体和原丝体,此外还可以利用其生殖器官、芽孢、游离原生质体等。1960年,Ward 以Knudson培养基培养金发藓和波叶仙鹤藓的孢子并获得其无菌原丝体,并在添加了蔗糖的基本培养基中利用该无菌原丝体诱导获得了相应的愈伤组织及再生植株。2003年,高永超等利用牛角藓配子体茎段诱导获得相应愈伤组织,并探讨了蔗糖及大量元素对愈伤组织细胞生长的影响。2007年,于传梅利用膨叶唇藓苔和溪苔的叶状体、柳叶藓的茎段、短叶藓和江岸立碗藓的孢子进行组织培养,获得了相应的愈伤组织或再生植株。 2 苔藓植物组织培养供试材料的消毒 可用于苔藓植物外植体消毒的试剂包括乙醇、次氯酸钠、升汞等,不同的供试材料和不同部位的外植体所用消毒剂有所不同。Saboljevic等研究表明,适用于Aloina aloides孢子和配子体消毒的次氯酸钠浓度分别为120.00g·L-1和90.00g·L-1。于传梅(2007)研究表明,适用于膨叶唇藓苔和溪苔的叶状体消毒的试剂为0.1%次氯酸钠,消毒时间为5分钟。梁书峰(2010)研究表明,适用

石斛组织培养研究进展

石斛组织培养研究进展 张明1,夏鸿西2,朱利泉2,张玉进2 (1.重庆市中药研究院,重庆400065; 2.西南农业大学,重庆400716) [摘要]目的:综述国内外对石斛组织培养进行的深入研究。方法:系统查阅国内外近10年来的有关文献20余篇。结果与结论:介绍了石斛组培的多种方法,对培养基、激素及多种条件对组培的影响作了论述,并提出了存在的问题及对策。 石斛属Dendrobium为兰科第2大属,多年生草本植物,全球计有1 500种。多生于树皮或岩石上,开花多,结果少,每果可含100万粒种子。种子细如粉尘[1],每粒重约0.3~0.4μg。种胚不超过球形阶段,即存在后熟现象。由于缺乏胚乳组织,需与真菌共生(symbiotical)才能萌发,自然条件下发芽率一般不及5%。石斛为合轴生长(sympodial),分株是其繁殖的主要方式,对生长条件的要求较为苛刻。石斛属植物中有不少是名贵中药,在《本草纲目》中石斛被列为上品。我国76种石斛属植物中有近40种作药用[2],著名的有 D.nobile(金钗石斛)、D.candium(铁皮石斛)、D.huosanness(霍山石斛)等。具有强阴益精、补肾益力、轻生延年等作用,其应用范围正迅速扩大。石斛属植物约有四分之一可供观赏[3],称为石斛兰 D.orchids,以花艳丽而著称,近年作为观赏植物发展迅速,已形成独立产业。集药用和观赏于一体的价值,加之过度的采伐利用和繁殖率低,造成了石斛供需之间的紧张状况,

我国已将其列为濒于绝灭的受保护的中药品种之一。自1960年法国人Gmorel利用石斛基尖组织培养无病毒植株的无性繁殖技术创立以来,石斛组织培养逐步走向深入化。近年来,石斛组织培养的最佳条件,包括光照、温度、pH以及如何选用外植体,选用激素等取得长足进展,并利用组培技术研究种子萌发过程中的生理生化变化等,还获得了转基因石斛植株。我国石斛组织培养研究起步较晚,直到1984年,徐云鹏等才首次报道获得霍山石斛试管苗[4]。此后又利用铁皮石斛、束花石斛、兜唇石斛的茎尖、叶尖或种胚获得了再生植株。 1石斛组织培养再生植株的获得 组织培养获得石斛再生植物株的途径有器官发生型和原球茎发生型两种。器官发生型通过外植体组织培养,使预先存在的分生组织形成芽(如腋芽)或不定分生组织(如子叶、茎段、愈伤组织等)形成不定芽。此途径又可分为3种类型:无菌短枝型(又称节培法),芽增殖型,器官发生型;原球茎发生途径通过石斛适宜外植体诱导产生胚性愈伤组织并增殖,随后形成类胚组织原球茎进而发育成完整的再生植株。通常由种子离体培养产生的胚性组织称原球茎(protocorm),而上外植体叶尖、基尖等诱导形成的胚性组织称为拟原球茎(protocorm like bodies)即PLBs。原球茎或拟原球茎转入不含任何激素或生长素的培养基(如MS)便可再生出完整小植株。 1.1原球茎发生 影响原球茎发生的主要有外植体的大小、来源、生理状态、培养基类型、激素浓度,种类、处理时间及一些其它因素。

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