植物组培技术存在的问题及解决方法
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农家参谋农业研究-54-NONG JIA CAN MOU植物组培污染的原因及防控要求王鑫1闫佳2(1.河南林业职业学院,河南洛阳,471000;2.安阳市农作物良种试验示范站,河南安阳,455000)【摘 要】植物组培技术属于一门新兴技术,在科学研究及生产应用上的地位非常重要。
本文从材料带菌、实验操作和培养环境带来的污染等方面分析了植物组培污染的原因,提出了具体的防控要求。
【关键词】植物组培污染;原因;防控1 植物组培污染的原因植物组培污染,主要指组培的时候,由于培养的温度、湿度及营养条件等刚好符合微生物的生产需求,植物组织材料可能会在这个环节出现培养体系污染问题。
一般来说,植物组培污染都是在材料表面或者附近等部位,污染痕迹各不相同,是影响植物组培种苗是否能够成功的主要因素。
通常情况下,植物组培时,跟霉菌污染相比,细菌污染的比例更高一些,大约占百分之八十。
在细菌污染过程中,情况更为复杂的属于内生细菌污染。
产生污染的污染源比较多,有真菌、病毒,还有植物病原细菌等。
以真菌为例,真菌的来源是空气,当袍子在合适的环境中落下能够迅速的繁殖,从而对组培容器产生污染;以植物病原体细菌为例,一般分布在外植体的表面部门,也有分布在内部的,而病毒基本就是在植物内部,需要有传播载体,其中细菌污染最为严重。
1.1 材料带菌在植物组培污染中,一个不可避免的污染途径就是材料带菌,这跟生长环境及取样时间等都有关系,同时也跟外植体的消灭细菌的方法有一定的关联。
通过深入的分析可以发现,一般来说从一种外植体中分离出来的杂菌种类有数十种,在热带植物中表现的最为明显。
而随着植物材料年龄的增加,其健康度在减小,加剧了组培污染。
就内源菌污染来说,因为其污染的来源是外植体材料内部的微生物,一般的表面消毒是不能被消灭的,是随着材料带入从而产生危害。
1.2 实验操作和培养环境带来的污染这种污染的表现主要在四个方面:第一个方面,无菌室灭菌操作不到位,还有的是超净工作台滤出来的空气中带有细菌;第二个方面,培养基细菌消灭的不彻底;第三个方面,操作中可能导致的交叉污染;第四个方面,人员操作过程中可能产生的污染。
植物组织培养在生产上利用时应注意的问题植物组织培养技术已广泛地应用于农业科研和生产,尤其是离体微繁技术和脱毒技术在很多农作物的生产中发挥了巨大的优势和作用,实现了种苗的产业化,取得了巨大的经济效益和社会效益。
但是,植物组培技术由于其特殊的繁殖方式和较高的技术要求,在生产上应用时仍存在一些不足之处,如植物易发生变异,培养过程中的污染,生产成本较高等问题。
因此,在用于生产时,应高度注意以下几个问题:一、遗传稳定性问题遗传稳定性问题,即保持原良种特性问题。
虽然植物组织培养中可获得大量形态、生理特性不变的植株,但是通过愈伤组织而繁殖出的苗木,有可能出现一些变异,其中少数是有益变异,大多数是不良变异。
诸如观花植物不开花、或花小或花色不正。
果树植物不结果、或结果小或结品质差的果,或抗性下降以及产量降低等问题,给生产造成损失,为此必须给予高度重视。
组织培养中出现变异的频率相当高,且不能逆转,有的变异率高达40%~60%。
组织培养中的变异大多不能遗传,其变异多是后成的。
(一)影响遗传稳定性的因素1.基因型:基因型不同,发生变异的频率也不同。
据报道,在玉簪中,杂色叶培养的变异频率为43%,而绿色叶仅为1.2%。
嵌合体植株通过组培,其嵌合性更大,单倍体和多倍体变异大于二倍体。
2.继代次数:继代培养时间和次数是造成变异的关键因素,一般植物组织培养随着继代时间的延长和继代次数的增加,染色体变异频率增加,植株变异的可能就越大。
3.发生方式:一般从茎尖、茎段、体细胞胚发生的植株不变异或变异率极低,而通过愈伤组织诱导的不定芽和悬浮培养,再生苗变异率较高,应尽量避免用这两种方式大量去繁殖名贵品种和珍稀植物。
(二)提高遗传稳定性,减少变异发生的措施①减少继代次数,缩短继代时间;②定期检查,剔除形态异常和生理异常苗;③使用生长点、胚状体方式扩大繁殖;④减少培养基中诱变因素如一些化学物质;⑤尽量促进再生植株开花结实,以检查其生物学性状和经济性状是否稳定。
植物组织培养中存在的问题及其预防措施作者:王昱淇来源:《南方农业·下旬》2014年第04期摘要针对存在于植物组织培养过程当中的污染问题作具体分析,包括对于引起污染原因的科学认识和研究污染的意义所在,并提出了预防污染的有效措施,包括对于外植体自身灭菌和控制人为因素两方面,以期为工厂化生产提供一定的科学参考。
关键词植物组织培养;污染;预防措施中图分类号:Q943.1 文献标志码:B 文章编号:1673-890X(2014)12-0134-09自20世纪初,德国植物生理学家哈布兰特提出一个观点即高等植物可以由植物器官和组织不断分割,最后可以分到单个细胞水平,并加以设想,离体的组织器官可以通过植株再生性,从而在实验的条件下形成完整植株的能力,这就是哈布兰特提出的植物细胞全能性理论。
20世纪初,植物组织培养同样兴起,并经历了3个阶段,分别为,探索阶段,奠基阶段,迅速发展阶段。
植物组织培养技术已经得到了长远的发展,应用于工厂化的植物组织培养育苗技术就是一个很好的例证,且在农业、林业、医药等领域植物组织培养技术同样产生了巨大的经济效益和社会效益。
鉴于植物组织培养技术在我国日趋完善,且工厂化育苗生产也随着经济发展而在我国呈现出强势的发展势头,在市场竞争下,由于如何降低生产成本是增长经济效应的关键所在,因此,对于植物组织培养当中产生的污染问题导致经济效益的下降应当引起我们的高度重视。
因此,在植物组织培养过程当中,采取富有成效的预防措施,降低外植体被污染的概率,是工厂化组织培养成功与否的关键。
由此,从分析污染原因出发,并提出了在组培过程当中存在的污染原因及其特性,并以此为据,提出了在组培过程当中如何有效预防污染的措施,以期能为工厂化育苗生产提供理论参考和技术支持。
1 植物组织培养的定义植物的组织培养是近年来发展起来的一项新的科学技术,属于无性繁殖,且是根据细胞具有全能性这个理论来施行的。
广义的植物组织培养被定义为离体培养,这是指在无菌操作条件下,通过从植株中分离出适当的器官组织或者原生质体等,进行人工的控制和选育培养,以期获得再生植株或者具有经济效益的其他产品。