第5章植物的快速繁殖和脫病毒技術(shù)

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1、第5章植物的快速繁殖和脫病毒技術(shù)利用離體培養(yǎng)技術(shù)，將植物外植體在人工培養(yǎng)基和合適的條件下進(jìn)行培養(yǎng)，以在短期內(nèi)獲得大量遺傳性一致的個體的方法稱為離體快速無性繁殖，簡稱為離體繁殖（invitropropagation）、微繁殖（micropropagation）或快速（營養(yǎng)）繁殖（rapidpropagation）。由離體無性繁殖獲得的植株稱為試管苗。無性系(無性繁殖系，克隆）：由同一外植體或細(xì)胞增殖的培養(yǎng)物。一般適用范圍：1)加速難繁殖或繁殖緩慢植物的繁殖.2)易染病毒植物的脫毒繁殖.3)不能用種子繁殖的雜合體園藝作物.4)需要加速繁殖的數(shù)量有限的優(yōu)選單株、良種、珍稀瀕危植物

2、，以及生物工程產(chǎn)生的新品種.第1節(jié)植物的快速繁殖技術(shù)1離體快繁的一般技術(shù)途徑和方法:快速繁殖過程一般分成以下幾個階段:準(zhǔn)備階段（0階段）初代培養(yǎng)階段：無菌培養(yǎng)物的建立；增殖階段：芽的增殖,促長；生根階段：誘導(dǎo)芽生根；移栽階段：試管苗的移栽。1.1無菌培養(yǎng)物的建立(初代培養(yǎng);primaryculture)一般過程包括:(1)外植體的選擇和消毒(2)培養(yǎng)基和植物生長物質(zhì)的選擇(3)環(huán)境條件的選擇和培養(yǎng)初代培養(yǎng)注意事項1）保證無菌2）條件合適3）技術(shù)過關(guān)4）防止褐變褐變原因：外植體中的酚類化合物在多酚氧化酶的作用下氧化。影響褐變的因素(1)植物種類和基因型(2)外植體的取材部位和

3、生理狀態(tài)(3)培養(yǎng)基成分(4)培養(yǎng)條件和時間防止褐變的常用方法（目前尚無通用的防止褐變的有效方法.）1)選擇適當(dāng)?shù)耐庵搀w2)選擇合適的培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件3)使用抗氧化劑4)及時轉(zhuǎn)接等1.2增殖階段(芽的增殖;shootmultiplication)使外植體在數(shù)量上迅速增加。羅士韋（1978）:植物離體分化過程的類型分5種：1）無菌短枝型:節(jié)培法;微型扦插法2）叢生芽增殖型3）器官發(fā)生型4）胚狀體發(fā)生型5）原球莖型李文安（1998）:分10類1）器官型2）器官發(fā)生型3）胚狀體發(fā)生型4）原球莖型5）球莖芽型6）塊莖型7）鱗莖型8）孢子型9）根莖型10）微枝扦插型1)促進(jìn)側(cè)芽的形成

4、和生長（叢生芽增殖型；促進(jìn)腋生分枝）基本過程：初代培養(yǎng)的芽在適宜的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，使側(cè)芽不斷分化和生長，逐漸形成芽叢，反復(fù)切割和轉(zhuǎn)移到新的培養(yǎng)基中繼代培養(yǎng)，就可在短時間內(nèi)得到大量的芽。外植體：頂芽或側(cè)芽。植物生長物質(zhì)：細(xì)胞分裂素:常用6-BA、KT、2ip和Zt等;一般加0.1~10mg/L，常用0.5~2mg/L；生長素常用NAA、IBA和IAA，濃度為0.1~1.0mg/L。培養(yǎng)條件：一般25oC左右;1000~2000lx照明，每日16h或24h（或全黑暗）。特點(diǎn)：能較好保持遺傳穩(wěn)定性；但過程較復(fù)雜。2)誘導(dǎo)不定芽形成不定芽：除現(xiàn)有的芽之外，從任何器官上通過器官發(fā)生重新

5、形成的芽.在許多器官和愈傷組織上都能誘導(dǎo)出不定芽。但可使嵌合性狀遭到破壞（圖5-1）。常用細(xì)胞分裂素：6-BA,KT和Zt,濃度0.1~10mg/L;常用生長素：NAA，IAA和IBA。二者比例:一般細(xì)胞分裂素高于生長素，但也有采用接近1的配比。圖5-1雜色天竺葵的莖尖（上）和葉柄（下）培養(yǎng)3)誘導(dǎo)胚狀體的形成(體細(xì)胞胚胎發(fā)生;Somaticembryogenesis）外植體選擇：一般使用合子胚、分生組織或子房、花藥等生殖器官.植物其它部分也有直接或間接產(chǎn)生胚狀體的能力.培養(yǎng)條件：在含有豐富銨態(tài)氮的培養(yǎng)基上,加2,4-D誘導(dǎo)胚狀體的發(fā)生,然后轉(zhuǎn)移到降低2,4-D濃度或沒有生

6、長素的培養(yǎng)基上使胚狀體成熟和萌發(fā).優(yōu)點(diǎn)：增殖率高,且具雙極性.應(yīng)用：人工種子等缺點(diǎn)：很多主要的作物還不能形成胚狀體,或產(chǎn)生的胚狀體難以形成植株,或成苗率太低,以及遺傳性不夠穩(wěn)定。1.3生根（根的誘導(dǎo);根的再生;Rooting）方法：將增殖的芽剝離下來，分別種植到新的培養(yǎng)基上，誘導(dǎo)生根。植物生長物質(zhì)：一些植物可以在無激素培養(yǎng)基上生根,其它的需要在培養(yǎng)基中加入適量的生長素,一般濃度為1~10.0mg/L,常用NAA、IBA和IAA。基本培養(yǎng)基：一般用鹽濃度較低的培養(yǎng)基。蔗糖濃度可降低到1.0~1.5%左右。1.4試管苗的移栽（Transplantation）煉苗（馴化）：試管苗

7、逐步鍛煉和適應(yīng)外界環(huán)境條件的過程.試管苗解剖學(xué)特點(diǎn)：葉表無角質(zhì)、蠟質(zhì),表皮毛無或極少而薄,氣孔不能關(guān)閉等.過程：逐漸降低濕度,逐漸增強(qiáng)光照；加生長延緩劑等。2快速繁殖生產(chǎn)中應(yīng)注意的問題2.1遺傳穩(wěn)定性影響遺傳穩(wěn)定性的因素主要有：A外植體來源B繼代培養(yǎng)C再生植株發(fā)生方式D植物生長物質(zhì)提高遺傳穩(wěn)定性,減少變異發(fā)生的措施主要有:a選擇合適外植體b減少繼代次數(shù),縮短繼代時間;c使用生長點(diǎn)或側(cè)生分枝方式擴(kuò)繁;d選用適當(dāng)?shù)闹参锷L物質(zhì)種類和較低濃度等e定期檢查,剔除形態(tài)和生理異常苗;f盡量促進(jìn)再生植株開花結(jié)實(shí),以檢查其生物學(xué)性