植物组培脱毒技术及在花卉上的应用
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植物组培技术在花卉领域中的应用随着人们对美丽、多样化花卉的需求不断增加,花卉产业也在不断发展壮大。
而植物组培技术的应用,正是促使花卉领域获得更多新品种、提高生产效率和品质的重要手段之一。
1. 植物组培技术的基本概念让我们来了解一下植物组培技术的基本概念。
植物组培技术,是指利用植物体细胞或组织为材料,在无菌条件下进行培养、繁殖和再生的技术。
通过体细胞培养、离体培养、愈伤组织培养等技术手段,可以获得大量与母株一致的无菌植株,从而实现快速繁殖和新品种选育。
2. 植物组培技术在花卉育种中的应用在花卉领域,植物组培技术被广泛应用于育种工作中。
传统的育种方法,常常需要大量时间和资源,而且效率低下。
而植物组培技术的应用,可以显著提高育种速度和成功率。
通过体细胞培养技术,可以快速繁殖大量优良母株,为育种工作提供充足的材料。
还可以通过诱导突变、基因工程等手段,创造出更多具有抗病虫害、耐逆性等优良性状的新品种。
3. 植物组培技术在花卉生产中的应用除了在育种方面发挥作用,植物组培技术在花卉生产中也有着重要的应用。
在花卉繁殖和生产过程中,常常面临着病毒污染、种子质量不稳定等问题。
而植物组培技术可以有效地解决这些问题。
通过对繁殖材料进行无菌培养和再生,可以获得无病害、无虫害、且性状稳定的植株。
这为花卉生产提供了可靠的保障,不仅提高了生产效率,还保证了花卉质量。
4. 个人观点与展望对于植物组培技术在花卉领域中的应用,我认为其发展空间广阔,前景十分看好。
随着科技的进步和研究的深入,植物组培技术将会为花卉产业带来更多的惊喜和突破。
我期待未来,在植物组培技术的推动下,花卉品种将会更加丰富多彩,生产效率将会得到进一步提升,为人们创造出更美好的花卉世界。
总结回顾:通过本文的介绍,我们了解了植物组培技术在花卉领域中的应用。
从育种到生产,植物组培技术都发挥着重要的作用,为花卉产业的发展带来了许多好处。
展望未来,我相信在科技的不断推动下,植物组培技术将会为花卉产业带来更多的创新和机遇。
浅谈组培苗的脱毒及应用植物在生长过程中几乎都会受到病毒的侵染,尤其是无性繁殖的植物,病毒严重影响果树、蔬菜、花卉和树木等植物的生长发育,造成产量降低、品质下降,严重时甚至造成植物的死亡,给农业生产造成巨大的经济损失,全世界每年因病毒造成的经济损失中,粮食作物达200 亿美元,经济作物达600 亿美元[1]。
第九次国际病毒委员会公布的病毒数量达到了2000 多种,归属于6 个目87 个科19 个亚科349 个属。
1 植物病毒的传播方式及为害病毒的传播途径多种多种,如昆虫传播、土壤传播、机械传播、无性繁殖材料传播,甚至有些病毒可以通过种子传播。
植物感染病毒之后主要表现为内部症状和外部症状2 个方面:内部症状主要有组织病变坏死、茎部微管组织和叶部坏死、产生激素、引起组织增生或产生各种类型的内含体,植物正常的生理代谢受到干扰,叶绿素、花青素及激素等的产生受到改变;外部症状主要有变色、坏死、畸形等相应的异常症状。
植物感染病毒造成的经济损失是比较大的,如葡萄的扇叶病毒可使葡萄每年减产10%~15%,非洲可可树的肿枝病可使产量减少50%以上,马铃薯的退化病毒可使产量减少50%~70%。
对于观赏性的植物,病毒导致花朵变少变小,甚至畸形、变色,从而失去观赏价值。
2 植物脱毒的方式2.1 茎尖分生组织培养脱毒1952 年Morel 等从感染花叶病毒和斑萎病毒的大丽花植株上切取茎尖分生组织进行培养,并获得脱毒苗。
茎尖分生组织培养脱毒苗是利用了病毒在植物体内分布不均匀的特点,病毒主要通过微管组织进行转移,而茎尖不含有微管系统,茎尖中的叶原基能分泌生长素抑制病毒的增殖,所以茎尖几乎不含有病毒或病毒的浓度很低,通过剥离茎尖或根尖进行培养,可获得脱毒苗。
剥去茎尖的大小是脱毒的关键,一般剥取0.1~1mm 茎尖进行培养,茎尖太小难于成活,茎尖太大脱毒效果差。
何新民等[2]对“红姑娘2 号”甘薯进行培养和脱毒研究,结果表明,剥去茎尖0.3~0.5mm 时,脱毒率为100%,当剥去茎尖0.6~0.8mm 时,脱毒率为93.3%。
组织培养技术在名贵花卉上的应用前景摘要:综述了组织培养技术的形成、研究进展、意义及其应用植物组培脱毒技术的培养条件,并重点阐述了组织培养方法及其在名贵花卉上的应用以及病毒检测的重要性,最后浅析了组织培养技术存在的问题及展望。
关键词:组织培养;名贵花卉;应用;病毒检测;前景1组织培养技术概述1.1组织培养技术的形成危害植物的病毒、植物菌原体、类细菌有几百种,果树、花卉、蔬菜等植物病毒也不下500多种,绝大多数植物种类是靠无性繁殖的,由于病毒通过无性繁殖传递,在母体内逐代积累,种性退化严重,表现为植物生长受到抑制,形态畸变,产量下降,品质变劣,严重时只好拔除病株,因而造成很大经济损失,而目前生产上对病毒病的防治尚无特效药物。
自从2O世纪5O年代发现通过植物组织培养的方法,可以脱除严重患病毒病植物的病毒,恢复种性,提高产量、质量,组织培养脱毒技术便在生产实践中得到广泛应用,且有不少国家已将其纳入常规良种繁育体系,有的还专门建立了大规模的无病毒苗生产基地。
1.2组织培养技术研究进展white于1943年首先发现,在感染烟草花叶病毒的烟草植株生长点附近病毒的浓度很低,甚至没有病毒,并且病毒的含量随植株部位和年龄而异。
Morel等在这个启示下,于1952年利用感染花叶病毒的大丽菊茎尖分生组织培养,得到了无毒植株。
自1952年以来,通过茎尖分生组织培养或热处理与分生组织培养结合的方法获得成功的实例有100余种,其中最成功的实例之一是马铃薯的脱毒培养Ⅲ。
随着植物细胞培养技术的发展,2O世纪5O年代末通过愈伤组织培养脱毒获得成功。
7O年代初植物原生质体培养成完整的植株,为利用原生质体培育无毒植株提供了可能性。
1975年Shepard_5 通过对瘟染病毒的烟草原生质体的培养得到了无毒植株。
1972年Navarro等将果树嫁接方法与茎尖分生组织培养法两者有机结合,创立了一种新的植物组织培养脱毒技术,即茎尖显微嫁接法。
植物组织培养是一种重要的生物技术,它能够实现植物的快速繁殖、脱毒和基因转化。
在植物学研究和植物育种领域,植物组织培养技术的应用非常广泛。
本文将深入探讨植物组织培养中的快繁与脱毒技术及其应用,以帮助读者更深入地理解这一重要领域。
1. 快繁技术在植物组织培养中,快繁技术是指利用植物体的一小部分组织或细胞,通过体外条件培养,实现植物的快速繁殖。
这种技术可以大大提高繁殖速度,缩短繁殖周期,是进行新种质创制、遗传改良和疫病防治的重要手段。
快繁技术的主要方法包括离体培养、愈伤组织培养和微繁殖等。
1.1 离体培养离体培养是将植物体表层(如幼叶、幼茎)或内部组织(如胚乳、子叶)分离出来,移入含有适当营养盐和植物生长调节物的培养基中培养。
通过控制培养条件和添加合适的植物生长激素,可以诱导组织分化和再生形成新植株。
1.2 愈伤组织培养愈伤组织是植物在受到外界刺激或损伤后,经过细胞分裂和组织再生形成的一种未分化的组织。
愈伤组织培养是利用这种特殊组织进行快速繁殖的一种方法,通过控制培养条件和添加植物生长调节物,可以诱导愈伤组织再生形成新植株。
1.3 微繁殖微繁殖是利用植物的微小芽或胚珠进行快速繁殖的方法。
通过培养条件的控制和植物激素的添加,可以诱导微小芽或胚珠快速生长并形成新植株。
2. 脱毒技术在植物组织培养中,由于植物体内可能携带病毒、细菌等病原体,因此会影响到组织培养的效果。
脱毒技术是为了解决这一问题而出现的一种重要技术。
脱毒技术能够有效地清除植物体内的病原体,提高组织培养的成功率和繁殖效率。
2.1 生物脱毒生物脱毒是利用生物制剂对植物体内的病原体进行清除的方法。
通过培养环境中添加含有特定菌株或真菌的生物剂,可以促进植物体内病原体的清除和组织的健康再生。
2.2 生理脱毒生理脱毒是利用植物自身的生理代谢特性进行脱毒的方法。
通过调节培养条件和添加特定的营养物质,可以激活植物的生理代谢活性,加速病原体的清除和组织的再生。
植物脱毒组培的方法和原理
植物脱毒组培是一种通过细胞或组织培养技术去除植物组织中的病毒或其他病原体的方法。
其方法包括以下几个步骤:
1. 选择合适的母本植株:选择健康没有病毒污染的植物作为母本植株。
2. 提取母本组织:从母本植株中提取出组织,如叶片、茎段、种子等。
3. 建立细胞或组织培养:将提取的组织转移到营养培养基上,提供适宜的营养物质和激素,促使组织细胞分裂和生长。
4. 建立病毒感染模型:将营养培养基中加入病毒悬浮液或病毒感染的植物部分,使细胞或组织感染上病毒。
5. 选择抗病株系:在病毒感染的条件下,筛选出能够抵抗病毒感染的细胞或组织,这些细胞或组织可以表现出无病毒或低病毒含量的状态。
6. 培养和繁殖抗病株系:将筛选出的抗病细胞或组织进行继代培养,使其继续增殖和繁殖。
植物脱毒组培的原理主要基于以下几个方面:
1. 细胞或组织培养条件的控制:适宜的培养基成分和激素浓度能够促进细胞分裂和生长,同时也能够改变细胞的物质代谢和
抵抗能力,有利于抗病性的培养。
2. 细胞再分化的能力:在培养条件下,植物组织细胞有再分化为器官样组织的能力,可以通过再分化获得无病毒细胞或组织。
3. 病毒感染的选择性:某些植物病毒在体内能够引起明显的病症,但在体外无法复制,通过在体外培养条件下去除病毒复制的环境,可以选择出无病毒的细胞或组织。
4. 细胞或组织的抗病机制:植物组织细胞通过产生抗病蛋白、抗氧化物质等手段,形成对病毒感染的抵抗能力,通过培养和筛选可以选择出具有这种抗病机制的细胞或组织。
植物脱毒组培方法的应用可以用于繁殖无病毒植株、培育新品种、保存稀有植物等。
植物组织培养脱毒方法综述摘要:植物病毒是制约花卉产业发展的重要因素,通过茎尖处理、茎尖结合热处理、冷处理、化学药剂处理及愈伤组织处理等方法可以去除植物病毒。
通过查阅国内外研究文献和资料,综合阐述了茎尖培养脱毒、热处理脱毒、化学药剂培养脱毒、愈伤组织脱毒、冷处理脱毒等方法。
关键词:组织培养;脱毒;茎尖培养正文:植物病毒分布广、危害大,对世界花卉产业的发展产生了巨大的冲击。
近年来。
随着我国从国外引种花卉的种植面积的扩大以及不规范的繁殖技术,病毒病开始流行,严重影响了中国花卉产业的发展。
目前国内外多用组织培养脱毒方法来阻止病毒病的继续传播以便提高植物的产量和质量。
因此,本文对当前植物组织培养脱病毒方法作了综述,以期从中得到启示,进一步促进植物脱毒方法及应用的相关研究。
植物组织培养脱毒方法有茎尖培养脱毒、热处理脱毒、冷处理脱毒、化学药剂处理脱毒、花药培养脱毒、愈伤组织脱毒、珠心胚培养脱毒、茎尖微体嫁接脱毒等,其中由于茎尖培养脱毒效果好,是目前植物无病毒苗培育应用最广泛、最重要的一个途径。
研究表明,如果将不同的方法结合起来应用效果会更好,通常将茎尖结合热处理来脱毒。
1、茎尖培养脱毒茎尖培养脱毒原理:在染病毒植株体内,病毒分布并不均匀,在生长点病毒含量最低。
病毒通过维管束和胞间连丝传播,在分生区内无维管束,病毒扩散慢,加之植物细胞不断分裂增生,所以病毒含量少,在茎尖生长点几乎检测不出病毒,因此切取茎尖愈小愈好,但实际操作中茎尖取太小不易培养成活,过大又不能去毒。
1.1 茎尖培养的方法及注意事项将消毒后的材料放置在20~40倍解剖显微镜下,用解剖刀剥取0.1~1 mm 的茎尖,迅速放入培养基中,如果在空气中暴露时间过长,就会因失水引起茎尖死亡。
赵军良等人的研究表明,带有一个叶原基的茎尖,脱毒效果最好,成活率最高[3]。
不同的植物材料茎尖剥取的方法和最适合脱毒的茎尖大小不同。
在菊花的茎尖培养中,在超净工作台内将消毒后的茎尖中用肉眼能看到的叶柄切除,在实体解剖镜下用解剖刀剥离顶芽至露出带有1~2片叶原基的生长点,生长点大小约在0.3~0.5 mm左右。
现在许多科研单位和花木生产企业都已配置了组织培养室。
组培技术已成为重要的生物技术之一。
然而有的组培室组培苗的数量和质量却一直没有质的飞跃,究其原因,最主要的因素就是污染所造成的。
被污染后首先是生产成本的提高;其二,对植株造成伤害;其三,增加接种源受污染的机率。
一、常见污染源组织培养过程中的污染源主要有以下几种:(1)户外风大,菌类进屋机会多。
有风就有沙,有沙就有尘,有尘就有菌,菌尘共存,这是菌类进屋的主要原因之一。
(2)屋内太潮,菌类繁衍多。
需保持室内空气干燥,如使用空调“除湿”功能,也可减少真菌生长繁殖。
(3)人员带菌多。
在整个操作室内,人员可说是最大的带菌者,不管在毛发或是衣服等地方,都隐藏着数不清的菌类。
在进入操作室前,最好能对作业人员进行清洁处理,比如换上干净的白大褂,换上实验室的鞋,衣服鞋每星期洗一次,上超净台前手要用肥皂清洗两遍,接种前手再用酒精擦拭一遍。
(4)屋内不干净。
紫外线能杀灭或抑制真菌生长,因此应在每次接种前进行20分钟的紫外灯消毒。
(5)清理屋内带菌组培苗。
在植物病害中,真菌所引起的病害尤其严重,且因会产生孢子,随着空气飘散。
一旦落入适当的环境下,一粒小小的孢子便会扩大成一个菌落,污染整个组织培养瓶。
因此一旦有真菌污染的组培苗,就要用高压灭菌器彻底消灭,以防扩散。
(6)接种不正确。
不正确操作也会增加污染机率,如开盖太快,灭菌不够,操作过慢等。
接种过程应该轻开盖,快操作。
二、污染原因及污染苗抢救若污染菌类是零星分散在培养基中,则可确定是人为引起的污染,比如培养基灭菌不彻底;超净工作台长时间不换滤网,致使净化能力降低;接种用具灭菌不彻底;操作不正确,动作生硬缓慢,开瓶时间太久,接种台摆放物品杂乱,操作中心在人体范围之内;接种室长期不灭菌,菌类太多等。
若污染菌类是从材料周围长起,则可证明是植物材料带菌引起。
可能是接种用具灭菌不彻底,接种时材料被污染;或者是未及时发现污染苗,接种过程交叉感染等。
重庆师范大学2012级《花卉学》期末考试论文植物组织培养在脱毒苗培育上的研究及应用姓名:赵秋毅学号:20120513133指导教师:唐安军班级:生物科学3班学院:生命科学学院重庆师范大学2013年6月植物组织培养技术在脱毒苗培育上的研究及应用研究背景病毒、类病毒、植物菌原体和类细菌寄生范围广,由其引起的病害在树本、花卉、果树和农作物等在植物上都有危害,但这些危险性病害的防治至今还没有可靠的方法。
在当今植物细胞组织培养技术大发展的年代,科技工作者对上述难以防治的病害进行了脱毒组培技术研究,并取得了一定成绩。
植物组培技术在植物病理上的应用,具有重要科学意义和应用价值,也还有许多值得探讨的问题。
一、植物组织培养和脱毒苗培育的定义1.植物组织培养植物组织培养是指在无菌条件下,将离体的植物器官、组织、细胞、胚胎、原生质体,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、潜伏芽等或长成完整植株的生物技术。
由于是在试管内培养,且培养的是脱离植株母体的培养物,故也称离体培养或试管培养。
根据外植体来源和培养对象不同,又分为植株培养、胚胎培养、器官培养、组织培养、原生质体培养等[1]。
2.脱毒苗培育自然界中存在很多病毒,已发现的病毒超过500种,很多观赏植物易受病毒侵染,发生品质下降,花朵变小,色泽暗淡,产量降低等[2]。
长期无性繁殖的花卉,在繁殖过程中病毒可通过营养体进行传递,逐代累积,使病毒病的危害更为严重。
为消除病毒的危害,20世纪80年代人们就广泛采用了茎尖组培脱毒的方法。
茎尖生长点通常没有或只有很少病毒,以茎尖为材料或加以适当的热处理,在无菌条件下培养即可获得脱毒植株,然后通过快繁得到大量无毒苗。
脱毒后的植株生长势强,花朵大,色泽鲜艳,抗逆性强,产花数量高,能够保持品种的优良特性。
目前,利用组织培养对花卉进行脱毒并扩大繁殖,已被各国观赏园艺界广泛应用。
二、材料与方法2.1材料2.1.1外植体菊花脱毒组织培养外植体:采自花圃内患有花叶病的菊花的当年生嫩枝,取其幼嫩茎尖。
植物脱毒方法
1、茎尖培养脱毒:病毒在植物体内的分布并不均匀,越靠近茎端的病毒的感染深度越低,生长点则几乎不含或含病毒很少。
2、愈伤组织培养脱毒法:通过植物的器官和组织的培养,脱分化诱导产生愈伤组织,然后从愈伤组织再分化产生芽,长成小植株,可以得到无病毒苗。
3、珠心胚培养脱毒:病毒一般不通过种子传播,由珠心细胞发育成的胚再生的植株是无毒的,并具有与母本相同的遗传特性。
4、茎尖微体嫁接:将实生苗砧木在人工培养基上种植培育,再从成年无病树枝上切取0.4—1.0mm茎尖,在砧木上进行试管微体嫁接,以获得无病毒幼苗。
5、花药培养脱毒。
6、热处理脱毒:一些病毒对热不稳定,在高于常温的温度下(35-40°C),即钝化失活。
7、化学处理:抑制或杀死病毒。
植物组培技术在花卉领域中的应用文章标题:探索植物组培技术在花卉领域的应用植物组培技术是一种在植物学领域中被广泛应用的先进技术,它通过对植物组织和细胞进行体外培养,繁殖和利用植物的技术。
随着科学技术的不断进步和发展,植物组培技术在花卉领域中的应用也日益广泛。
本文将从植物组培技术的基本原理、在花卉领域的应用以及未来的发展趋势等方面进行全面探讨。
一、植物组培技术的基本原理植物组培技术是指将植物的细胞、组织或器官置于含有水分和营养物质的人工培养基上,利用无菌技术进行体外培养、繁殖和利用的一种生物技术方法。
它通过控制培养基的成分、pH值、温度和光照等因素,可实现植物的无菌繁殖和快速增殖。
也可以通过基因工程手段对植物进行改良和育种。
在花卉领域中,植物组培技术可以应用于种子繁殖、组织培养、快速繁殖、病毒检测和基因转化等方面。
它不仅可以提高植物繁殖速度,保持良种的遗传纯度,还可以创造新的花卉品种。
植物组培技术的无菌培养还能有效地防止病毒侵染,提高花卉的生产质量。
二、植物组培技术在花卉领域中的应用1. 种子繁殖植物组培技术在种子繁殖中的应用,可以大大缩短育种周期,加快新品种的选育和推广速度。
通过种子的组培培养,可以保持种子的遗传纯度,快速地繁殖大量的种苗。
还可以解决一些种子休眠期较长、种子贮藏条件苛刻或难以播种的问题。
2. 组织培养植物的茎、叶、根等不同的组织,都可以应用植物组培技术进行培养,以快速繁殖大量的植株。
在花卉领域中,经常利用植物组培技术进行花卉植株的无性繁殖,用于多肉植物、兰花、多叶杜鹃等的克隆繁殖。
3. 基因转化植物组培技术在花卉领域中还经常应用于基因转化。
通过载体介导的基因导入和植物组织培养再生技术,可以在花卉中导入耐盐、抗病虫害等相关基因。
这种基因转化技术可以为花卉的抗病虫害、逆境环境下的生存能力和产品质量等方面提供新的途径。
4. 病毒检测植物组培技术在花卉领域中还可应用于病毒检测。
通过体外组织培养技术,利用分子生物学方法检测植物体内是否存在病毒,并可以快速地获得健康种苗,为花卉生产提供了保障。
植物组织培养课程作业植物组培脱毒技术及在花卉上的应用摘要:综述了植物组培脱毒技术的形成、研究进展、意义及其应用植物组培脱毒技术的培养条件,并重点阐述了植物组培脱毒方法及其在花卉上的应用以及病毒检测的重要性,最后浅析了植物组培脱毒技术存在的问题及展望。
关键词:植物组培脱毒;花卉;应用;病毒检测英文摘要:Methods of plant tissue introduces, the formation of the research progress and application, meaning plant tissue culture conditions of virus-free techniques, and focuses on plant tissue in the flower method and its overviews of the application and the importance of virus detection, and finally analyses the plant tissue introduces existing problems and prospect.1 植物组培脱毒技术概述1.1 植物组培脱毒技术的形成危害植物的病毒、植物菌原体、类细菌有几百种,果树、花卉、蔬菜等植物病毒也不下500多种,绝大多数植物种类是靠无性繁殖的,由于病毒通过无性繁殖传递,在母体内逐代积累,种性退化严重,表现为植物生长受到抑制,形态畸变,产量下降,品质变劣,严重时只好拔除病株,因而造成很大经济损失,而目前生产上对病毒病的防治尚无特效药物。
自从2O世纪5O年代发现通过植物组织培养的方法,可以脱除严重患病毒病植物的病毒,恢复种性,提高产量、质量,组织培养脱毒技术便在生产实践中得到广泛应用,且有不少国家已将其纳入常规良种繁育体系,有的还专门建立了大规模的无病毒苗生产基地。
植物组培脱毒的原理
植物组培脱毒是一种常见的手段,利用组织培养的方法可以从含有病毒的原材料中获得干净的植株,保证后续繁殖过程中的健康和稳定。
植物病毒是一种可以通过植物细胞无性繁殖进行快速传播的微生物,对于许多重要作物,如水稻、小麦、玉米等,病毒的感染会带来巨大的经济损失,同时也会导致植株的生长发育受到影响。
因此,进行植物组培脱毒的研究和应用具有重要的现实意义。
植物组培脱毒主要是通过两种方法来进行:
1.生物法:通过选用能够分泌可通过滤器过滤的病毒来获得无病毒新苗。
这种方法利用植物组织在生长和繁殖过程中对生物含物的过滤和排斥作用,将病毒过滤掉,从而实现脱毒的目的。
这种方法的优点是操作简便,不需要复杂的设备,并且可以同时针对多种病毒进行脱毒。
不过缺点是效率不高,同时也不能保证所有的病毒都能被很好地过滤掉。
2.物理法:通过在特定的温度和压力条件下,利用植物细胞壁的性质将病毒去除。
最常用的物理脱毒方法是热处理。
该方法是利用高温(40-45℃)短时间(1-2小时)的脱毒处理,使部分病毒在含水培养基的环境下失活或死亡。
这种方法的优点是效率高,可以快速获得干净的植株,同时也不会对植物的遗传物质进行破坏,缺点是需要比较精确的控制时间和温度,否则过于高温和过长时间的处理也可能对植物细胞产生不可逆的影响。
以上两种方法机理不同,但都同样能够实现脱毒的目的,关键在于选用合适的方法和对处理条件进行合理的控制。
植物组培脱毒的应用已经在不同领域得到广泛应用,尤其对于繁殖力差、病毒易于传播的植物来说,脱毒技术的发展将有助于实现健康和稳定的种质资源的保护和利用。
植物组培热处理脱毒原理
植物组培热处理脱毒是一种常见的植物组织培养技术,其原理是通过高温杀菌的方式,去除植物体内的病毒、细菌和真菌等微生物,使植物能够得到更好的生长和发育。
组织培养是指从植物体中取出一小段组织,经过适当处理后,培养在含有营养物质和
激素的培养基中,使其在无菌条件下生长和分化。
组织培养技术已被广泛应用于植物的疫苗、生根和繁殖等方面,大大促进了植物研究和生产的发展。
然而,在进行组织培养技术时,植物体内常常存在各种病毒、细菌和真菌等微生物。
这些微生物往往会对植物的生长和发育造成严重的危害,导致组织死亡、变色和凋萎等现象,从而影响培养的效果。
因此,在进行组织培养时,必须进行脱毒处理,以确保培养的
顺利进行。
植物组培热处理脱毒就是一种常见的脱毒处理方法。
它的原理是利用高温杀菌的方式,将培养物暴露在高温环境中,使其中的病毒、细菌和真菌等微生物被彻底杀死。
一般来说,热处理温度一般为55℃~60℃,时间约为30min~60min。
具体操作步骤如下:
1. 将已经准备好的培养物放入培养瓶中,加入适当的脱毒液(如未加糖的MS培养基)。
2. 将培养瓶密封好,放入加热设备中进行热处理。
3. 培养瓶中的培养物应保持水平,避免挤压和震荡,以免造成组织的损伤。
4. 热处理完成后,将培养物取出,置于标准的组织培养环境中,等待其生长和发
育。
组织培养技术在名贵花卉上的应用前景摘要:综述了组织培养技术的形成、研究进展、意义及其应用植物组培脱毒技术的培养条件,并重点阐述了组织培养方法及其在名贵花卉上的应用以及病毒检测的重要性,最后浅析了组织培养技术存在的问题及展望。
关键词:组织培养;名贵花卉;应用;病毒检测;前景1组织培养技术概述1.1组织培养技术的形成危害植物的病毒、植物菌原体、类细菌有几百种,果树、花卉、蔬菜等植物病毒也不下500多种,绝大多数植物种类是靠无性繁殖的,由于病毒通过无性繁殖传递,在母体内逐代积累,种性退化严重,表现为植物生长受到抑制,形态畸变,产量下降,品质变劣,严重时只好拔除病株,因而造成很大经济损失,而目前生产上对病毒病的防治尚无特效药物。
自从2O世纪5O年代发现通过植物组织培养的方法,可以脱除严重患病毒病植物的病毒,恢复种性,提高产量、质量,组织培养脱毒技术便在生产实践中得到广泛应用,且有不少国家已将其纳入常规良种繁育体系,有的还专门建立了大规模的无病毒苗生产基地。
1.2组织培养技术研究进展white于1943年首先发现,在感染烟草花叶病毒的烟草植株生长点附近病毒的浓度很低,甚至没有病毒,并且病毒的含量随植株部位和年龄而异。
Morel等在这个启示下,于1952年利用感染花叶病毒的大丽菊茎尖分生组织培养,得到了无毒植株。
自1952年以来,通过茎尖分生组织培养或热处理与分生组织培养结合的方法获得成功的实例有100余种,其中最成功的实例之一是马铃薯的脱毒培养Ⅲ。
随着植物细胞培养技术的发展,2O世纪5O年代末通过愈伤组织培养脱毒获得成功。
7O年代初植物原生质体培养成完整的植株,为利用原生质体培育无毒植株提供了可能性。
1975年Shepard_5 通过对瘟染病毒的烟草原生质体的培养得到了无毒植株。
1972年Navarro等将果树嫁接方法与茎尖分生组织培养法两者有机结合,创立了一种新的植物组织培养脱毒技术,即茎尖显微嫁接法。
这一技术的创立,为果树的无病毒化开辟了一条新的途径。
近几年来,应用上述技术在一些很难脱毒的植物上,如菊花、唐菖蒲、矮牵牛、球根鸢尾、风信子、水仙、文心兰、香石竹等都获得了不同程度的成功。
1.3 研究组织培养技术的意义通过组织培养技术来生产脱毒苗可以实现防治目的,可以消除危害植物的病毒、植物菌原体、类细菌对植株的危害,使植株原来的一些优良性状重新表现出来,同时由于消除了病毒的影响,植物的生长性能大大增强,能有效提高植物生长指标和经济指标。
研究表明,脱毒试管苗比常规苗有更好的生长性能,较高的商品价值和生产利用价值。
花卉苗木脱毒后花色鲜艳,品质优良,提高了其观赏价值和商品性;经济林和用材林苗木脱毒后,能保持其优良性状,生长迅速,增加结果量,提高果实品质和木材利用率;农作物脱毒后表现出生长良好,单位产量和质量提高,市场竞争力增强,达到增产增收的目的,而且如果脱毒苗移栽后管理得当,防治措施做得好,再次感染病毒病的机率比较小,因此植物组培脱毒技术显得非常重要。
1.4 培养条件运用于脱毒的组培条件及培养基种类很多。
主要生态因子:光照强度一般在1000~2000 lx,日照时8~12小时;温度(24±1)℃;湿度7O ±5 ;pH值5.8±0.1;培养基有MS、White、B5、N6等为主体的添加培养基,较为广泛应用的是MS培养基添加2,4-D,6-BA,NAA等。
其中愈伤组织诱导培养基以MS添加6-BA 0.5~2 mg/L,2,4-D 0.5-2 mg/L ,NAA 0.2~0.5 mg/L为宜;分化培养基以MS添加6-BA 0.5~3 mg/I ,2,4-D 1~2 mg/L,NAA 0.2~0.5 mg/L为宜;生根培养基以1/2MS添加NAA 0.2~0.5 mg/I 为宜。
此外,4~5 mg/L PP 有利于芽的分化,0.3 mg/L ABT在生根过程中也较多运用。
常见的激素组合是MS+6-BA+NAA或MS+ 6-BA+2,4~D。
此外,也有许多单独添加植物激素的情况,但所用浓度略微偏高。
作为生长激素主要有IAA、IBA、NAA、2,4-D,细胞分裂素主要有6-BA、BAP、KT、ZT、GA ,一般来说,较高浓度的细胞分裂素促进芽的形成而抑制根的形成,而高浓度的生长素则利于根的形成而抑制芽的形成。
2组织培养方法及其在花卉上的应用2.1 茎尖培养脱毒茎尖培养是切取茎的先端部分或茎尖分生组织部分进行的无菌培养。
最先开始采用的是Robbins,于1922年切取无菌发芽植物的芽先端长约1 cm部分,接种到琼脂培养基上培养。
后来,White对番茄根尖培养也进行了研究。
在百合上,利用茎尖培养获取无病毒植株或获得脱毒种球,能有效消除百合潜在病毒(LSV)、黄瓜花叶病毒(CMV)等病毒病危害,促进生长。
香石竹一旦感染病毒病就不能治愈,目前解决此问题的较为行之有效的方法是通过香石竹的茎尖脱毒培养。
茎尖培养根据培养目的和取材大小可分为茎尖分生组织培养和普通茎尖培养。
严格地讲,茎尖分生组织仅限于顶端圆锥区,其长度不超过0.1mm,最小的仅有十至几十vm。
用这种茎尖分生组织培养,可获得无毒植株。
但是,这么小的茎尖实际上很难取得,且培养成苗的时间也很长。
因此,在实际培养中,常常采用带有叶原基的生长锥来培养。
这种稍大的茎尖容易培养,并且也可能得到无毒的植株,茎尖越大成活率越高,后期生长也越旺盛,而操作技术越简单。
如菊花0.6 mm以下的茎尖脱毒效果可达100 ,但成活率仅为37%。
2.2 热处理结合茎尖培养脱毒为提高脱毒效果,有时将热处理与茎尖培养结合起来,即先把植株放在一定温度的环境下生长一段时问,再取其茎尖进行培养。
首先应用热处理与茎尖培养相结合方法是Thomson,于1956年将感染X,Y病毒的马铃薯放在暗处发芽,当芽长到1~2 cm 时用35℃处理7~28 d后,取5 mm的茎尖培养而获得了无毒植株。
宋瑞林、韦晓霞等利用此方法脱除了切花菊的番茄不育病毒。
近年来的研究证明.用热处理和茎尖培养相结合的方法培育无病毒母本苗效果较好,特别是对于一些难于用茎尖培养或热处理脱毒的果树病毒,此种方法尤为重要。
采用这种方法,即使用大的外植体,也能增加无病毒株数 ]。
用热处理过的嫩梢进行茎尖培养或将试管苗进行热处理,之后再茎尖培养,可提高脱毒率。
在MS培养基上,附加5 mg/L病毒唑培养唐菖蒲,再经38℃~4O℃热处理,切取微茎尖两次,去除了危害唐菖蒲的3种主要病毒TMV、CMV和TVY。
百合珠芽经(50±1)℃热水处理40min,培养30 d后,切取0.8~1.0 mm茎尖培养的脱毒效果最好,脱毒率达100%。
采用试管芽(37±1)℃热水处理30 d+ 0.2~0.3 mm微茎尖培养处理方法,可以有效脱除水仙病毒。
2.3 愈伤组织培养脱毒通过植物器官或组织的培养来诱导产生愈伤组织,然后从愈伤组织再分化出芽长成植株而获得无毒苗的方法。
许宏冠、舒秀珍等以感染单一病毒(TA V)的菊花茎尖作为外植体进行组织培养,经愈伤组织分化而得到脱除TA V 病毒的植株。
利用这种方法先后在马铃薯、天竺葵、大蒜、草莓等多种植物上获得成功。
2.4 原生质体培养脱毒Shepard(1975)报道,从感染PVX的烟草叶片的原生质体中可获得无毒苗,他所得到4l4O棵再生植株中有7.5 为无毒苗。
病毒丧失的原因可能与愈伤组织培养的情况相同,是由于病毒不能有均等的机会侵染每一个细胞,因此从病叶或茎的健全部分分离得到原生质体,再由原生质体作为原始材料可获得无病毒的植株。
Shepard的研究还发现,被PVX与PVY双重侵染的植物叶片分离得到的原生质体培育出的植株,有95% 是无毒的,但对这种现象未能做出解释。
2.5 繁殖组织培养脱毒目前已有人通过培养花的组织成功地获得了无毒的植株。
这一培养方法对柑桔品种尤为有效,因为侵染柑桔的大多数病毒均不能种传。
将柑桔类的珠心组织分化成不定胚,最初获得成功的是Rangan等(1958)。
1969年Rangan等对单胚性柑桔类进行了研究,并由珠心经培养获得了胚分化的成功,其成功率是所用珠心的l0~20,每一个珠心分化了15~2O个胚。
Bitter等(1972)以及Navarro等(1977)正是利用柑桔病毒不能进入珠心和胚珠组织这一特性,从单胚性柑桔类的无病毒化为目标,成功地培育出了健康无毒的柑桔。
1974年日本大泽胜次等,首先发现草莓花药培养出的植株可以脱除病毒,并得到了植物病理学家和植物生理学家的证实。
此外,还有采用花药培养(NiirT1i一2001)、花芽组培(zh01a一1992)获得无毒百合植株的报道。
大丽花花培方法可以使脱毒苗的成功率提高20倍左右,茎尖脱毒只有3~5%。
2.6 茎尖微体嫁接脱毒在茎尖培养的基础上,Murashige等提出了微体嫁接技术,即将茎尖分生组织嫁接在试管中经脱毒培养的砧木上而得到完整植株n 。
微体嫁接解决了某些木本植物利用茎尖培养发根困难、生长缓慢的问题,并可使复合侵染的病毒分离。
1983年Navarro等在试管培养l0~14 d的梨新梢上,利用长为0.5~1.0 mm带3~4个叶原基的茎尖进行试管微体嫁接,最后获得无毒苗。
利用这种方法以后相继在桃、柑桔、苹果等上也获得了无毒苗。
此外培养大丽花茎尖培养出来的新茎不生根,把脱毒的茎嫁接到健康的砧木上能得到完整的无毒植株(Morel和Martin(1952))。
3 病毒检测通过上述脱毒方法获得的组培苗,还不能肯定是否完全脱除了病原物,必须经过检测证明是脱除了这类病原物的无毒苗,才能在生产中推广应用。
近十几年来,人们一直在探索比较简便、快速、准确的检测技术,以满足科研、教案和生产的实际需要。
最初人们是通过症状表现来判断的,以后采用组织化学染色技术、荧光染色技术、免疫学技术即免疫荧光、免疫电镜、ELISAl_5 及PCR 方法。
这些技术在不同的时期起到了有效检测作用。
利用文心兰的茎尖生长锥诱导出原球茎后,通过症状观察、生物接种、电镜观察和血清学检测方法进行了CMV、TMV、CYMV、ORSV 等4种常见兰花病毒病的检测,成功地建立了3个品种的文心兰脱病毒无性系。
4 前景组织培养脱毒技术已得到愈来愈多的国家和地区的重视,正以突飞猛进的速度向前发展,并逐步走向工厂化和商品化。
从目前发展趋势来看,植物病毒的防治仍应以培育无毒苗木、原种为主,而植物组织培养脱毒技术的不断改进和提高以适应大规模的生产已势在必行.对抗病毒物质研究的逐步深入,会大大增加组培脱毒技术的可靠性和可行性。
对培养基和实验用具的进一步简化,可降低组织脱毒苗的生产成本,有助于大面积推广。
植物组织培养脱毒技术的推广和利用,目前迫切需要与相应的全国性管理体系进行配套。