植物无糖组织培养技术

植物无糖组培快繁技术一、无糖组培技术原理无糖组培快繁技术是由日本千叶大学的古在丰树教授上世纪八十年代末发明。

它是一种全新的植物组织培养技术，是环境控制技术和组织培养技术的有机结合。

它以CO2代替糖作为植物体的碳源，利用工程技术手段调节组培微环境的空气、光照、温度、湿度等影响因子，促进植物光合作用，使组培植物由兼养型转变为自养型，从而促进植物的生长发育。

经大量实验研究证明，该项研究成果已成为世界领先技术。

目前，中国、美国、英国、韩国等国家已将该项技术应用于种苗工业化生产中。

该技术于1997年由国家外国专家局和昆明市科技局委托昆明市环境科学研究所从日本引进。

二、无糖组培技术优势由于植物无糖组培以CO2代替糖作为植物体的碳源，对植物无糖组培微繁殖中的容器换气次数、光照强度、CO2浓度、培养基质、植物生长调节剂进行调节，并通过监测反馈结合植株生长特性建立符合植株生长要求的稳定供气系统和温度调控系统，从而解决了传统组织培养中存在的污染率高、植物生长发育不良、生长迟缓、生理功能紊乱、玻璃苗、畸形苗多等问题。

据相关资料报道，无糖组培快繁技术与传统的植物组织培养技术相比，显著提高苗的质量和产苗率，可缩短培养周期，种苗生产综合成本降低。

经大量实验研究证明，该项研究成果已成为世界领先技术。

无糖组培生产工艺简单，流程缩短，技术和设备的集成度提高，降低了人工操作强度，更易于在规模化生产上推广应用。

三、无糖组培技术国内外研究进展无糖组培快繁技术通过多年的试验研究和生产示范，在引进消化吸收国外先进技术的基础上，结合国情，昆明市环境科学研究所研制开发了无糖培养微繁殖生产的配套设施，获得三项专利。

目前，该项技术已初步应用于非洲菊、彩色马蹄莲、灯盏花、甘薯、葡萄、满天星等植物并获得成功。

上述研究结果表明，无糖组培技术培育出的苗具有抽叶多、植株健壮、节间距短、根系发达、干物质积累多、光合自养能力强等优良的生物学性状。

美国、韩国、英国、日本等国家已将该项技术应用于生产，并显示出了巨大的优势和良好的效果。

上海农业科技孟维娜，等：观赏植物无糖组培苗炼苗技术的可行性分析2020(4):101-102・园林与花卉・观赏植物无糖组培苗炼苗技术的可行性分析孟维娜岳东杰程艳荣杨帅（上海星辉蔬菜有限公司，上海市奉贤区201419）摘要：为验证观赏植物无糖组培苗炼苗技术的可行性，以有糖组培苗炼苗为对照，对矶根等观赏植物的无糖组培苗开展了炼苗试验。

结果表明，观赏植物（矶根、洋桔梗、南天竹、尤加利细叶桜、尤加利蓝宝贝）采用无糖组培苗的炼苗成活率均高于采用相对应的有糖组培苗。

通过比较有糖组培苗与无糖组培苗的炼苗环境因子、技术要求和移栽成活率等，发现可采用无糖组培苗进行炼苗生产。

关键词：观赏植物；无糖组培苗；有糖组培苗；炼苗；技术管理；成活率中图分类号：S68在常规的观赏植物组织培养过程中，培养物以培养基中的糖为主要碳源进行异养或兼养生长。

无糖组培（sugar—free micropropagation）是指组培苗在不加糖的基质中进行生根，组培苗以CO2作为唯一碳源，利用培养空间的CO2进行光合作用制造营养。

该技术是组培苗由异养转为自养的一种组培技术。

无糖组培技术改革了传统的用糖和瓶子作为碳源营养和生存空间的技术方法，增加了植物生长和生化反应所需的物质流的交换和循环，促进了植株的生长发育，降低了优质种苗的生产成本。

观赏植物组培苗的炼苗环节在某种程度上决定着观赏植物组培技术能否成功，故炼苗是影响组培苗生产效率的重要因子之一。

观赏植物常规有糖组培苗在高温夏秋季节的炼苗难度大，而在湿冷冬季的炼苗成活率低。

在此背景下，笔者以矶根等观赏植物的常规有糖组培苗炼苗为对照，在上海地区开展了观赏植物无糖组培苗的炼苗试验，以验证观赏植物无糖组培苗炼苗技术的可行性，以期为无糖组培苗炼苗技术的推广应用提供参考。

现将相关试验结果报道如下。

1材料与方法1.1材料准备炼苗基质为珍珠岩和泥炭的混合物，将珍珠岩和泥炭按照1：3的比例搅拌均匀，边搅拌边洒水（洒水量为基质重量的20%,基质达到潮湿即可）。

植物无糖组培快繁技术降低组培成本的技术措施植物无糖组培快繁技术（Sugar-free micropropagation）又称为光自养微繁殖技术（Photoautotrophic micropropagation）是指在植物组织培养中改变碳源的种类，以CO2代替糖作为植物体的碳源，通过输入CO2气体作为碳源，并控制影响试管苗生长发育的环境因子，促进植株光合作用，使试管苗由兼养型转变为自养型，进而生产优质种苗的一种新的植物微繁殖技术。

这一技术概念是在1980年提出的，其技术发明人是日本千叶大学的古在丰树教授。

20世纪90年代以后，这一技术成为植物微繁殖研究的新领域，受到广泛的关注，无糖组织培养技术也在各国开始得到推广应用。

特别是近几年来，从事这一技术领域研究的科技人员越来越多，这一技术也逐渐成熟，并开始应用于植物微繁殖工厂化生产。

1 植物无糖组培快繁的技术特点1.1 CO2代替了糖作为植物体的碳源在一般的有糖培养微繁殖中，小植物是以糖（如蔗糖、白砂糖、果糖等）作为主要碳源进行异养或兼养生长，糖被看作是植物组织培养中必不可少的物质添加到培养基中。

而无糖培养微繁殖是以CO2作为小植株的唯一碳源，通过自然或强制性换气系统供给小植株生长所需CO2，促进植物的光合作用进行自养生长。

1.2 环境控制促进植株的光合速率在传统的组织培养中，很少对植株生长的微环境进行研究，研究的重点是放在培养基的配方以及激素的用量和有机物质的添加上；而无糖组织培养技术是建立在对培养容器内环境控制的基础上，根据容器中植株生长所需的最佳环境条件（如光照强度、CO2浓度、环境湿度、温度、培养基质等）来对植株生长的微环境进行控制，最大限度地提高小植株的光合速率，促进植株的生长。

1.3 使用多功能大型培养容器在传统的组织培养中，由于培养基中糖的存在，为了防止污染，一般使用或者说只能使用小的培养容器。

而无糖培养在培养过程中不使用糖及各类有机物质，极大地避免了污染的发生，可以使用各种类型的培养容器，小至试管，大至培养室。

植物无糖组织培养技术植物无糖组培快繁技术（Sugar-free micropropagation）又称为光自养微繁殖技术（Photoautotrophic micropropagation）是指在植物组织培养中改变碳源的种类，以CO2代替糖作为植物体的碳源，通过输入CO2气体作为碳源，并控制影响试管苗生长发育的环境因子，促进植株光合作用，使试管苗由兼养型转变为自养型，进而生产优质种苗的一种新的植物微繁殖技术。

这一技术概念是在1980年提出的，其技术发明人是日本千叶大学的古在丰树教授。

20世纪90年代以后，这一技术成为植物微繁殖研究的新领域，受到广泛的关注，无糖组织培养技术也在各国开始得到推广应用。

特别是近几年来，从事这一技术领域研究的科技人员越来越多，这一技术也逐渐成熟，并开始应用于植物微繁殖工厂化生产。

本文从植物无糖组织培养技术的特点、优势、限制因素、研究进展和应用前景等方面对这一技术进行了综述。

1.植物无糖组培快繁的技术特点（1）CO2代替了糖作为植物体的碳源在一般的有糖培养微繁殖中，小植物是以糖（如蔗糖、白砂糖、果糖等）作为主要碳源进行异养或兼养生长，糖被看作是植物组织培养中必不可少的物质添加到培养基中。

而无糖培养微繁殖是以CO2作为小植株的唯一碳源，通过自然或强制性换气系统供给小植株生长所需CO2，促进植物的光合作用进行自养生长。

（2）环境控制促进植株的光合速率在传统的组织培养中，很少对植株生长的微环境进行研究，研究的重点是放在培养基的配方以及激素的用量和有机物质的添加上；而无糖组织培养技术是建立在对培养容器内环境控制的基础上，根据容器中植株生长所需的最佳环境条件（如光照强度、CO2浓度、环境湿度、温度、培养基质等）来对植株生长的微环境进行控制，最大限度地提高小植株的光合速率，促进植株的生长。

（3）使用多功能大型培养容器在传统的组织培养中，由于培养基中糖的存在，为了防止污染，一般使用或者说只能使用小的培养容器。

无糖植物组织培养及应用无糖植物组织培养是一种在无糖培养基上进行的植物组织培养技术。

它是通过将植物的组织或细胞分离培养在无糖培养基上，利用植物的自身代谢能力进行生长和分化，从而实现植物的无糖培养和繁殖。

无糖植物组织培养技术具有许多优点，如无糖培养基的成本低、操作简单、无糖培养基对植物生长和分化的影响小等。

因此，无糖植物组织培养技术在植物繁殖、基因转化、植物育种等方面具有广泛的应用前景。

无糖植物组织培养技术的应用主要包括以下几个方面：1. 植物繁殖：无糖植物组织培养技术可以实现植物的大规模繁殖。

通过将植物的组织或细胞分离培养在无糖培养基上，可以快速繁殖大量的植株。

这种无糖植物繁殖技术可以应用于植物的无性繁殖和有性繁殖，对于植物的种质资源保护和利用具有重要意义。

2. 基因转化：无糖植物组织培养技术可以用于植物的基因转化。

通过将外源基因导入植物的组织或细胞中，利用无糖培养基对植物的生长和分化进行调控，可以实现外源基因在植物中的表达和功能分析。

这种无糖植物基因转化技术可以用于植物的基因功能研究、抗病虫害基因的导入和植物的遗传改良等方面。

3. 植物育种：无糖植物组织培养技术可以用于植物的育种。

通过将植物的组织或细胞分离培养在无糖培养基上，可以实现植物的无性繁殖和有性繁殖，从而加速植物的育种进程。

这种无糖植物育种技术可以用于植物的新品种选育、抗逆性育种和优质高产育种等方面。

4. 植物生物工程：无糖植物组织培养技术可以用于植物的生物工程。

通过将植物的组织或细胞分离培养在无糖培养基上，可以实现植物的生物合成和代谢工程。

这种无糖植物生物工程技术可以用于植物的次生代谢产物的生产、植物的药用价值的提高和植物的抗逆性的改良等方面。

总之，无糖植物组织培养技术是一种重要的植物组织培养技术，具有广泛的应用前景。

通过无糖植物组织培养技术，可以实现植物的大规模繁殖、基因转化、育种和生物工程等方面的应用。

这些应用对于植物的种质资源保护和利用、植物的遗传改良和植物的药用价值的提高等具有重要意义。

无糖组培的工艺流程
无糖组培是指在无添加蔗糖或果糖的培养基中进行细胞培养的方法。

以下是无糖组培的一般工艺流程：
1. 准备培养基：制备无糖的培养基，可以采用含有无机盐和微量元素的基本培养基，如Murashige和Skoog培养基（MS培养基）。

2. 杀菌：将培养基倒入试管或烧瓶中，加盖，并使用自动压力锅或高压灭菌器进行高温高压灭菌，确保培养基是无菌的。

3. 种子处理：将种子进行表面消毒，通常使用浸泡在70%乙醇中，随后浸泡在一种有效的消毒剂中，例如含有0.1%次氯酸钠的漂白粉水溶液，在接种之前，用无菌水进行多次彻底的漂洗，以确保消除外部细菌和真菌的污染。

4. 接种：将表面消毒后的种子轻轻地接种到无糖培养基上，可以使用无菌的镊子或吸管进行操作。

5. 培养条件调节：将培养基含有接种的培养器中，培养器的环境条件（如温度、光照和湿度）应根据所培养植物的需要进行设置。

6. 培养维持：定期观察细胞的生长情况，并进行必要的调整，例如更换新培养基。

7. 细胞繁殖：经过一段时间的培养，细胞将开始分裂并繁殖，形成新的细胞。

8. 植株再生：一旦细胞繁殖到足够数量，可以转移到含有植物激素和其他必要成分的培养基中，以促进植株的再生。

以上是无糖组培的一般工艺流程，具体的步骤可能因植物种类和实验目的的不同而有所变化。