植物组织培养-第六章-植物离体快繁课件

第六章第六章 植物离体快繁殖植物离体快繁殖一、植物离体快繁的意义二、离体快繁的方法三、离体快繁中存在问题四、几种植物的离体快繁技术第六章 植物离体快繁殖一、植物离体快繁的意义1一、植物离体快繁的意义有性有性繁殖繁殖植物植物繁殖繁殖无性无性繁殖繁殖常规无性繁殖常规无性繁殖离体快繁离体快繁扦插扦插嫁接嫁接压条压条分株分株埋条埋条非试管快繁非试管快繁在计算机控制环境条件下的快繁技术（如扦插）植物组织培养1.植物繁殖类型一、植物离体快繁的意义有性植物无性常规无性繁殖离体快繁扦插非2一、植物离体快繁的意义2.2.快繁意义快繁意义1 1）繁殖系数高，速度快；）繁殖系数高，速度快；2 2）解决其他繁殖方法不能繁殖的植物繁殖；）解决其他繁殖方法不能繁殖的植物繁殖；3 3）结合快繁技术，对植物脱毒，得到无毒）结合快繁技术，对植物脱毒，得到无毒种苗。种苗。4 4）可以周年生产（工厂化生产）。）可以周年生产（工厂化生产）。一、植物离体快繁的意义2.快繁意义3二、离体快繁的方法分以下分以下5 5个阶段：个阶段：A.A.无菌培养的建立：无菌培养的建立：B.B.初代培养：初代培养：C.C.继代培养和快速增殖：继代培养和快速增殖：D.D.诱导生根：诱导生根：E.E.驯化移栽：驯化移栽：二、离体快繁的方法分以下5个阶段：4二、离体快繁的方法1.1.无菌培养的建立无菌培养的建立：整个实验过程要求在无菌的条件下完成。常存在问题：A.培养基灭菌不规范：B.无菌环境不达标：C.操作不规范：主要接种环节的无菌操作；D.外植体消毒失败：过长或过断 E.外植体选择（老嫩）、切（刀不锋利）、接（极性不对）不科学：二、离体快繁的方法1.无菌培养的建立：整个实验过程要求在无菌5二、离体快繁的方法2.2.茎芽增殖途径：茎芽增殖途径：在培养过程中使其产生大量无根试管苗。侧芽增殖途径途径有：不定芽增殖途径 体细胞胚增殖途径（增加 P105图8-1）二、离体快繁的方法2.茎芽增殖途径：在培养过程中使其产生大量6二、离体快繁的方法2.2.茎芽增殖途径：茎芽增殖途径：在培养过程中使其产生大量无根试管苗。侧芽增殖途径途径有：不定芽增殖途径 体细胞胚增殖途径（增加 P105图8-1）胚乳或其它外植体体细胞胚二、离体快繁的方法2.茎芽增殖途径：在培养过程中使其产生大量7体细胞胚体细胞胚，体细胞胚，是由体细胞发育成的胚。胚由受精卵发育而来，这在生物学中是大家所熟知的，但实际上胚不一定从受精卵发育来，尤其在植物界，往往可以看到未受精的卵细胞或胚囊细胞、珠心细胞等发育成胚的现象。严格地说，除卵以外的胚囊细胞和珠心细胞等都应属于体细胞的范畴，由体细胞发育成的胚就叫做体细胞胚。体细胞胚体细胞胚，是由体细胞发育成的胚。胚由受精卵发育而来，8二、离体快繁的方法3.3.影响芽增殖的因素影响芽增殖的因素A.植物种类：营养繁殖易成活的成功率高。B.外植体生理状态：生长旺盛时期取材易成功C.外植体消毒受害程度：时间、种类和浓度D.培养基配方、激素配比：二、离体快繁的方法3.影响芽增殖的因素9三、离体快繁中存在问题培养过程中常出现的问题有以下培养过程中常出现的问题有以下4 4各方面各方面1.1.培养物污染：培养物污染：污染现象污染现象：外植体表面、周围或培养基中。表现表现：霉变、浑浊、黏液状和发酵泡沫状。三、离体快繁中存在问题培养过程中常出现的问题有以下4各方面10三、离体快繁中存在问题引起原因解决途径查清原因、对症下药A培养基灭菌不彻底时间、封闭、排冷气B消毒效果不好消毒液种类，浓度、时间C接种操作不规范环境、紫外灯、超净工作台工作作态。接种器消毒、接种超作规范程度等。D外植体有内生菌加抗生素、注意浓度及副作用引起原因和解决途径见下表三、离体快繁中存在问题引起原因解决途径查清原因、对症下药A培11三、离体快繁中存在问题2.2.褐化褐化：外植体接种到培养基中后，外植体：外植体接种到培养基中后，外植体或与培养基接触部位出现或与培养基接触部位出现变褐色变褐色的现象。的现象。褐化后果褐化后果：不加以控制，外植体会死亡。：不加以控制，外植体会死亡。引起原因引起原因：切割后，：切割后，使液泡中的多酚物质与细胞质使液泡中的多酚物质与细胞质中多酚氧化酶接触发生反应，中多酚氧化酶接触发生反应，产生有毒的产生有毒的醌类醌类物质物质。在自然界中，褐化（在自然界中，褐化（多酚物质与多酚氧化酶反应多酚物质与多酚氧化酶反应）是主动防御机制，防止病原菌感染的自卫措施是主动防御机制，防止病原菌感染的自卫措施。三、离体快繁中存在问题2.褐化：外植体接种到培养基中后，外植12三、离体快繁中存在问题褐化防止措施褐化防止措施1 1）取材母株处理：）取材母株处理：对取材植株避光或黑暗处理。对取材植株避光或黑暗处理。2 2）切割合理：）切割合理：刀要锋利，动作要快，伤口尽量小刀要锋利，动作要快，伤口尽量小。3 3）低温处理：）低温处理：接种后先在接种后先在55条件下处理一段时间。条件下处理一段时间。4 4）培养基：）培养基：选用选用1/2MS1/2MS培养基，对有些植物有作用培养基，对有些植物有作用。5 5）改善培养条件：）改善培养条件：弱光或黑暗中培养会减少褐化。弱光或黑暗中培养会减少褐化。6 6）加防褐化剂：）加防褐化剂：0.5-5g/L V0.5-5g/L VC C、0.5-3%0.5-3%活性炭等活性炭等7 7）换培养基：）换培养基：连续继代培养出现褐化时，换新的培连续继代培养出现褐化时，换新的培养基，多数植物出现褐化换养基，多数植物出现褐化换2-32-3次培养基，褐化明显次培养基，褐化明显减轻。减轻。三、离体快繁中存在问题褐化防止措施13三、离体快繁中存在问题3.3.玻璃化：玻璃化：概念概念：在植物组织培养过程中，出现一种：在植物组织培养过程中，出现一种试管苗变成膨胀、半透明、易折断的畸形试管苗变成膨胀、半透明、易折断的畸形现象。现象。特点特点：分化能力低，难以增殖生根成苗。：分化能力低，难以增殖生根成苗。三、离体快繁中存在问题3.玻璃化：14三、离体快繁中存在问题玻璃化形成原因玻璃化形成原因：因植物种类不同存在差：因植物种类不同存在差异，概括起来有以下几种情况；异，概括起来有以下几种情况；1 1）激素浓度不合理：）激素浓度不合理：激素浓度过高，尤其激素浓度过高，尤其是是细胞分裂素浓度提高细胞分裂素浓度提高(或细胞分裂素与生或细胞分裂素与生长素比例高长素比例高)，易导致玻璃化苗的产生。易导致玻璃化苗的产生。产生玻璃化苗的细胞分裂素浓度因植物种产生玻璃化苗的细胞分裂素浓度因植物种类的不同而异。类的不同而异。三、离体快繁中存在问题玻璃化形成原因：因植物种类不同存在差异15三、离体快繁中存在问题2 2）温度低）温度低：适宜的温度可以使试管苗生长良好，当温度低时，容易形成玻璃化苗，温度越低玻璃化苗的比例越高。温度高时玻璃化苗减少，且发生的时间较晚。3 3）光照不足）光照不足：光照分强度和时间长短时间时间：满足植物的光照时间，试管苗才能生长正常。大多数植物在1012h光照下都能生长良好，光照时数大于15h时，玻璃化苗的比例明显增加强度强度：光照弱，易产生玻璃化现象。三、离体快繁中存在问题2）温度低：适宜的温度可以使试管苗生长16三、离体快繁中存在问题4 4）琼脂浓度低）琼脂浓度低：培养基中培养基中琼脂浓度琼脂浓度低低时时玻璃化玻璃化苗比例苗比例增加增加，水浸状严重，苗向上长。随着琼脂浓度的水浸状严重，苗向上长。随着琼脂浓度的增加，玻璃化苗比例减少。增加，玻璃化苗比例减少。但过硬的培养基影响了养分的吸收，试管但过硬的培养基影响了养分的吸收，试管苗生长减慢，分蘖亦减少。因此，琼脂的苗生长减慢，分蘖亦减少。因此，琼脂的浓度一定要适当。浓度一定要适当。三、离体快繁中存在问题4）琼脂浓度低：17三、离体快繁中存在问题5 5）环境条件）环境条件（生长空间小和气体交换差）（生长空间小和气体交换差）在一定容量的培养瓶内，愈伤组织和试管苗生长在一定容量的培养瓶内，愈伤组织和试管苗生长越快，越容易形成玻璃化苗。越快，越容易形成玻璃化苗。培养瓶容量小，气体交换不良，易发生玻璃化。培养瓶容量小，气体交换不良，易发生玻璃化。愈伤组织和试管苗长时间培养，不能及时转移，愈伤组织和试管苗长时间培养，不能及时转移，容易出现玻璃化苗。容易出现玻璃化苗。培养瓶盖过严透气性差易形成玻璃化。培养瓶盖过严透气性差易形成玻璃化。其中棉塞、滤纸、封口纸、牛皮纸通气性较好，其中棉塞、滤纸、封口纸、牛皮纸通气性较好，破璃化苗的比例较低；破璃化苗的比例较低；锡纸、用塑料膜封口时，不透气，影响气体交换，锡纸、用塑料膜封口时，不透气，影响气体交换，玻璃化苗增加。玻璃化苗增加。三、离体快繁中存在问题5）环境条件（生长空间小和气体交换差）18三、离体快繁中存在问题6 6）离子浓度失衡：离子浓度失衡：植物生长需要一定的矿物质营养，但是，植物生长需要一定的矿物质营养，但是，如果营养离子之间失去平衡，试管苗生长如果营养离子之间失去平衡，试管苗生长就会受到影响。就会受到影响。植物种类不同，对矿物质的量、离子形态、植物种类不同，对矿物质的量、离子形态、离子间的比例要求不同。离子间的比例要求不同。如果培养基中离子种类及其比例不适宜该如果培养基中离子种类及其比例不适宜该种植物，玻璃化苗的比例就会增加。种植物，玻璃化苗的比例就会增加。三、离体快繁中存在问题6）离子浓度失衡：19三、离体快繁中存在问题防止玻璃化的措施防止玻璃化的措施1 1）提高光照强度：因植物种类不同而异；）提高光照强度：因植物种类不同而异；2 2）加强通气：用大瓶、增加透气性；）加强通气：用大瓶、增加透气性；3 3）用质量好琼脂：琼脂条用水浸泡）用质量好琼脂：琼脂条用水浸泡24 h;24 h;除去某些离除去某些离子，如子，如Ca Ca、Mg Mg、Zn Zn、Cu Cu、Fe Fe。4 4）调整离子浓度：适当减低）调整离子浓度：适当减低NHNH4 4 浓度，提高浓度，提高Ca Ca 浓度浓度5 5）科学使用激素：种类、浓度；）科学使用激素：种类、浓度；6 6）控制温度：在高温季节，降低温度，控制在）控制温度：在高温季节，降低温度，控制在3232以下，降低接种密度；以下，降低接种密度；2+2+2+2+2+2+2+三、离体快繁中存在问题防止玻璃化的措施2+2+2+2+2+220三、离体快繁中存在问题4.4.性状变异性状变异.在自然界中在自然界中发生的频率一般为发生的频率一般为1/1001/100万。万。在组织培养条件下在组织培养条件下，出现体细胞变异，变，出现体细胞变异，变异频率因植物种类而异：异频率因植物种类而异：原生质、单细胞原生质、单细胞变异频率最高，可达变异频率最高，可达90%90%。茎尖、茎段茎尖、茎段培养最底，为培养最底，为 1/10 1/10万左右。万左右。变异的频率随着继代次数增加而增加。在变异的频率随着继代次数增加而增加。在生产过程中考虑到此现象。生产过程中考虑到此现象。减少变异对商品苗的影响，尽量选用茎尖、减少变异对商品苗的影响，尽量选用茎尖、茎段为外植体。茎段为外植体。三、离体快繁中存在问题4.性状变异.21四、几种植物的离体快繁技术1.马铃薯（蔬菜）2.非洲菊（扶郎花）（花卉）3.红掌（花卉）4.毛白杨（林木）5.桉树（林木）6.罗汉果（药用）7.铁皮石斛（药用）8.太子参（药用）9.番红花（藏红花）（药用）10.芦荟（药用）四、几种植物的离体快繁技术1.马铃薯（蔬菜）22植物组织培养-第六章-植物离体快繁课件23三、离体快繁中存在问题3.3.玻璃化玻璃化三、离体快繁中存在问题3.玻璃化24三、离体快繁中存在问题培养过程中常出现的问题有以下培养过程中常出现的问题有以下4 4各方面各方面1.1.培养物污染：培养物污染：2.2.褐化褐化3.3.玻璃化玻璃化4.4.性状变异性状变异.三、离体快繁中存在问题培养过程中常出现的问题有以下4各方面25植物组织培养-第六章-植物离体快繁课件26植物组织培养-第六章-植物离体快繁课件27植物组织培养-第六章-植物离体快繁课件28植物组织培养-第六章-植物离体快繁课件29