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《植物組織培養(yǎng)快繁技術(shù)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、植物組織培養(yǎng)快繁技術(shù)摘要:本文簡要介紹植物組織培養(yǎng)的基本原理和方法,綜述植物脫除病毒的熱處理、莖尖培養(yǎng)和抗病毒藥劑3種方法的原理、發(fā)展史和技術(shù)方法,并介紹了幾種常用的病毒檢測方法。同時還對植物組織培養(yǎng)脫毒快繁技術(shù)的應(yīng)用前景作了預(yù)測分析。關(guān)鍵詞:莖尖培養(yǎng);組織培養(yǎng);快繁脫毒技術(shù);病毒檢測;應(yīng)用前景正文:1植物組織培養(yǎng)研究概況1.1研究簡史自從1943年懷特(White)提出植物細(xì)胞“全能性”(Totipotency)學(xué)說及諸多后學(xué)者(Steward,1958,Guha和Marteshwari,1964)相繼證實后,引發(fā)植
2、物組織和細(xì)胞培養(yǎng)快繁技術(shù)的快速發(fā)展。我國的專家學(xué)者在20世紀(jì)70年代后也在此領(lǐng)域做了大量的研究和開發(fā)工作,創(chuàng)造了很多新方法、新技術(shù),提出不少新成果,開拓了植物組織培養(yǎng)快繁技術(shù)的新局面。目前采用組織培養(yǎng)脫病毒快繁及離體快繁生產(chǎn)株苗的技術(shù)已發(fā)展相當(dāng)成熟[2]。脫毒株苗具有無雜菌、適應(yīng)能力較強(qiáng)、繁育較快、質(zhì)量優(yōu)、抗性好、分藥性強(qiáng)、繁殖系數(shù)高、大批量生產(chǎn)、周年供應(yīng)、便于運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn),已得到有關(guān)專家的鑒定及高度評價和種植試驗區(qū)、種植產(chǎn)區(qū)果農(nóng)的認(rèn)可。例如脫毒馬鈴薯、脫毒紅薯、脫毒生姜、脫毒大蒜、脫毒草莓、脫毒苗木、脫毒花卉等,已成為
3、現(xiàn)代農(nóng)民致富的新寵。1.2植物組織培養(yǎng)利脫毒快繁的定義植物組織培養(yǎng)(Planttissueculture)是指在無菌的條件下,將離體的植物(根、莖、葉、花、果實、種子等)、組織(形成層、花藥組織、胚乳、皮層等)、細(xì)胞(體細(xì)胞和生殖細(xì)胞)以及原生質(zhì)體,培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上,給予適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)條件,使其長成完整的植株。由于培養(yǎng)物是脫離植物母體,在玻璃瓶屮進(jìn)行培養(yǎng),所以也叫做離體培養(yǎng)。其完整過程是:脫分化再分化生長外植體愈傷組織生長點(diǎn)或根莖葉完整植株發(fā)生胚狀體在有些情況下,再分化也可不經(jīng)愈傷組織階段,而直接發(fā)生于脫分化的細(xì)胞
4、。植物組織培養(yǎng)脫毒快繁是人工在無菌條件下利用植物體的一部分,在人工控制的營養(yǎng)和環(huán)境條件下繁殖植物,脫除病毒得到無毒苗株,繼而在大田快速繁殖的技術(shù)。脫毒及離體快繁,這是目前植物組織培養(yǎng)應(yīng)用最多、最廣泛和是有效的一個方面。主要是進(jìn)行莖尖培養(yǎng)脫除病毒。對于脫毒苗、新育成、新引進(jìn)、稀缺良種、優(yōu)良單株、瀕危植物和基因工程植株等可通過離體快速繁殖,同時可不受地區(qū)和氣候的影響,比傳統(tǒng)的繁殖方法快數(shù)萬倍。植物組織培養(yǎng)已發(fā)展成為一門富有生命力的學(xué)科。追究植物組織培養(yǎng)脫毒快繁技術(shù)的發(fā)展簡史,在11世紀(jì)就岀現(xiàn)的熱處理脫毒法,最早解決一些作物
5、的病毒病害問題。20世紀(jì)50年代發(fā)展的植物組織培養(yǎng)技術(shù)為脫毒提供了一條有效途徑?,F(xiàn)在植物的脫毒技術(shù)有多種,其中應(yīng)用最廣泛的有3種:熱處理法、莖尖培養(yǎng)脫毒法、抗病毒藥劑法,將不同的方法相結(jié)合起來應(yīng)用效果更好,它們的脫毒原理各不相同。2脫毒技術(shù)及其原理2.1熱處理法2.1.1概述熱處理法是利用病毒和寄主植物對高溫的忍耐性的差異,使植物的生長速度超過病毒的擴(kuò)散速度,得到一小部分不含病毒的植物分生組織,然后進(jìn)行無毒個體培育。熱處理法屮,最主要的影響因素是溫度和時間。熱處理可通過熱水浸泡或濕熱空氣進(jìn)行。熱水浸泡對休眠芽效果較好,
6、濕熱空氣對活躍生長的莖尖效果較好,既能消除病毒又能使寄主植物有較高的存活機(jī)會。熱空氣處理比較容易進(jìn)行,把吒盛生長的植物移入到1個熱療室中,在35?40°C下處理一段時間即可,處理時間的長短,可由兒分鐘到數(shù)月不等[4]。熱處理的方法有恒溫處理和變溫處理,處理的材料可以是植株,也可以是接穗。2.1.2原理熱處理脫毒是根據(jù)病毒與寄生細(xì)胞對高溫的忍耐程度不同,選擇適當(dāng)?shù)臏囟群吞幚頃r間,植物組織中的很多病毒被部分地或完全地鈍化而可控制其的活動,但很少傷害甚至不傷害寄主組織,從而讓植物細(xì)胞加快生長,使生長點(diǎn)附近不帶病毒,從而達(dá)到脫
7、毒的目的。2.1.3簡史用熱處理脫除馬鈴薯卷葉病毒(PLRV)是世界上脫除已知病毒最早的例子。早在1889年,印度尼四亞爪哇人就把繁殖用的甘蔗切斷放在50°C左右的熱水中浸泡30min來防止枯萎?。ìF(xiàn)已知是病毒病)的發(fā)生?,F(xiàn)在世界許多國家在種植前仍使用這種方法處理甘蔗。但是后來人們發(fā)現(xiàn)熱水對植物的傷害大,Bake(1972)研究表明在熱水處理中,由于植物組織經(jīng)過淋洗,在水中長期浸泡常常會窒息死亡,并且這種處理也會打破或延長植物的休眠期。所以現(xiàn)在更常用的方法是將病毒感染的植物用35?38°C熱空氣處理14?28(1或者更
8、長時間進(jìn)行脫毒[4]。此法尤其適合處理生理干旱的材料和處于休眠狀態(tài)的果樹。熱處理脫毒法已應(yīng)用多年,被世界多個國家利用。該項技術(shù)要求的設(shè)備條件比較簡單,脫毒操作也比較容易。主要缺點(diǎn)是脫毒時間長,脫毒不完全,例如TMV這類桿狀病毒就不能用這種方法脫除,因而該方法有一定的局限性。2.2莖尖培養(yǎng)脫毒法2.2.1概述莖尖培養(yǎng)脫毒就是采取莖尖