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人工种子与植物脱毒详解

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人工种子——精选推荐

人工种子——精选推荐

人工种子（artificial seeds）的研制。

1、人工种子：即人为制造的种子，它是一种含有植物胚状体或芽、营养成分、激素以及其他成分的人工胶囊。

人工种子又称合成种子或体细胞种子，任何一种繁殖体，无论是在涂膜胶囊中包裹的，裸露的或经过干燥的，只要能够发育成完整的植株，均可称之为人工种子。

根据包被的需要程度可分为三类：第一类是裸露的或休眠的繁殖体，如可以适当干燥的体细胞胚(如鸭毛草的体细胞胚)，休眠的微鳞茎和微块茎等，它们在不加包被的情况下也具有较高的成株率；第二类为人工种皮包被的繁殖体，一些体细胞胚，原球茎等虽不能过度干燥，但只需人工种皮包被即可维持良好的发芽状态，如胡萝卜体细胞胚；第三类是水凝胶包埋再包被人工种皮的繁殖体，大多数体细胞胚，不定芽，茎尖等均需要先包埋在半液态凝胶中，再经人工种皮包裹才能避免失水，从而维持良好的发芽能力。

与试管苗技术和自然有性繁殖种子相比,人工种子具有以下突出的，甚至是不可取代的优点：其一，在无性繁殖植物中，有可能建立一种高效快速的繁殖方法，它既能保持原有品种的种性，又可以使之具有实生苗的复壮效应；其二，可以对优异杂种种子不通过有性制种而快速获得大量种子，特别是对于那些制种困难的植物更具有重要的实用意义；其三，对于一些不能正常产生种子的特殊植物材料如三倍体，非整倍体，基因工程植物等，有可能通过人工种子在短期内加大繁殖应；其四，与田间制种相比，可以节省制种用地，且不受季节限制，可以实现工厂化生产，同时还避免了种子携带病原菌的危险；其五，与利用试管苗相比，可以避免移栽困难，且可以实现机械化操作，同时还便于储藏和运输。

2、人工种子的构成及特点：（1）人工种皮：包裹在人工种子最外层的胶质化合物薄膜，具有进行气体交换、防止营养物的渗漏、抗机械压力。

（2）人工胚乳：人工配制的保证胚状体营养物质。

（3）胚状体：胚状体是由组织培养产生的具有胚芽、胚根和类似天然种子胚的结构，具有萌发长成植株的能力。

《植物脱毒技术》课件

《植物脱毒技术》课件
玉米
在玉米种植中，脱毒技术可以去除病 毒对玉米生长的影响，提高产量和品 质。
脱毒技术在森林植物上的应用
树木
在森林植物中，脱毒技术可以消除病毒对树木生长的影响，提高树木的生长速 度和木材质量。
竹子
在竹子种植中，脱毒技术可以去除病毒对竹子生长的影响，提高竹材的产量和 品质。
04 植物脱毒技术的优缺点及展望
谢谢聆听
注意事项
嫁接过程中需保证嫁接部位的愈合良 好，并注意砧木的选择和处理。
03 植物脱毒技术的应用
脱毒技术在园艺植物上的应用
花卉
通过脱毒技术，可以去除花卉中的病 毒，提高花卉的品质和产量。
蔬菜
在蔬菜种植中，脱毒技术可以消除病 毒对蔬菜生长的影响，提高产量和品 质。
脱毒技术在农作物上的应用
小麦
通过脱毒技术，可以消除小麦中的病 毒，提高小麦的产量和品质。
植物脱毒技术的优点
提高植物抗性
脱毒后的植物对病虫害的抵抗力更强，生长 更健康。
改善品质
提高产量
脱毒植物的生长速度和生长量都有所增加， 从而提高产量。
脱毒植物的品质得到改善，如更甜、更香的 果实。
02
01
延长存储时间
脱毒植物的寿命延长，更耐存储和运输。
04
03
植物脱毒技术的缺点
技术要求高
植物脱毒技术需要专业 的技术和设备，操作复 杂。
成本高
植物脱毒技术的成本较 高，包括技术、设备、 人员等费用。
可能产生变异
在脱毒过程中，植物可 能会出现基因变异，需 要进一步筛选和鉴定。
可能影响生态平衡
大规模种植脱毒植物可 能对当地生态平衡产生 影响。
植物脱毒技术的展望
A

植物脱毒技术

植物脱毒技术
“无病毒苗”----是指不含该种植物的主要 危害病毒，即经检测主要病毒在植物内 的存在表现阴性反应的苗木。
第一节 脱毒方法
一、茎尖培养脱毒 （一）茎尖培养脱毒原理 1、病毒在植物体内的分布
越靠近茎顶端区域的病毒，其感染深度越 低，生长点(约0.1～1.0mm区域)则几乎不含 或含病毒很少。离尖端越远病毒浓度越高。
无病毒苗的保存 隔离保存：种植于防虫网室 长期保存：
低温保存：茎尖或小植株培养基。19℃低温低光照，6-12月更换培养基。
冷冻保存：用液氮（-196℃）。
无病毒苗的繁殖 嫁接繁殖 扦插繁殖 压条繁殖 匍匐茎繁殖
本章小结
去除植物病毒的方法:热处理法、微茎尖培 养法、愈伤组织培养法和茎尖微体嫁接法。
2
花药脱毒
1974年日本大泽胜次首次发现，草莓 花药培养可产生无病毒植株。
草莓花药培养脱毒率高于茎尖脱毒 率，一般可达80%以上。
三、理化方法脱毒
1、物理方法： 高温处理，又称温热疗法。35-40℃一些病
毒钝化失活。 低温处理，又称冷疗法。5℃处理4-7个月
2、化学处理 病毒抗血清预处理 RNA合成抑制剂处理 病毒唑处理
2、取茎尖与接种
取芽放在无菌的垫有滤纸的培养皿中，在 解剖镜下，用刀剥去幼叶，露出生长点。 带1-3个叶原基的茎尖作外植体（约0.30.5mm。使用培养容器以保湿性好的为宜。
1
3、培养 25℃左右；10-16h/d， 1500—50001x，2-3个月长绿点
4、生根诱导 2-3cm高的无根苗——生根培养基， 1-2个月生根
法之一。
四、分子生物学鉴定法
双链RNA法（dsRNA） 互补DNA（cDNA）检测法

【生物技术】第八讲 (1)植物脱毒技术

【生物技术】第八讲 (1)植物脱毒技术

第二节 脱毒苗鉴定
一,直接检查法 直接观察待测定植株生长状态是否异常,茎叶 直接观察待测定植株生长状态是否异常, 上有无特定病毒引起的可见症状, 上有无特定病毒引起的可见症状,从而可判断病 毒是否存在. 毒是否存在.
一些常见病毒病引起的可见病症
症状 病毒病名称 症状 病毒名称 斑点 十字花科黑斑病 猝倒,棉花立枯病, 猝倒,棉花立枯病,瓜苗猝 倒病, 立枯 倒病,水稻烂秧病 萎蔫 矮化 棉花枯萎病,茄科植 棉花枯萎病, 物青枯病 玉米矮化病, 玉米矮化病,泡桐丛 枝病, 枝病,小麦丛矮病
2,茎尖剥离和接种 将已消毒的芽放在带滤纸的培养皿上
解剖镜下剥去幼叶
切下带1 切下带1～2个叶原基的生长点(0.3～0.5mm) 个叶原基的生长点(0.3～0.5mm)
切下的茎尖转至培养基上(顶部向上). 切下的茎尖转至培养基上(顶部向上).
ห้องสมุดไป่ตู้
3,培养 , 25+2℃ ,1500-4000LX ℃ 4,生根诱导 , 诱导生根的方法是将2～ 诱导生根的方法是将 ～3cm高的无根苗转 高的无根苗转 入生根培养基继续培养1 个月可生根. 入生根培养基继续培养 ～ 2个月可生根. 个月可生根
(二)珠心胚培养脱毒 柑橘类种子为多胚种子,除具有合子胚外还有珠心胚, 柑橘类种子为多胚种子,除具有合子胚外还有珠心胚, 种子一般不带病毒,因此珠心胚植株不易带病毒. 种子一般不带病毒,因此珠心胚植株不易带病毒. (三)微尖嫁接脱毒 指在人工培养基上培养实生砧木, 指在人工培养基上培养实生砧木,嫁接无病毒茎尖 个叶原基),以培养脱毒苗的技术. (0.14-1.0mm,带3-4个叶原基),以培养脱毒苗的技术. 带 个叶原基),以培养脱毒苗的技术 脱毒程序:无菌砧木培养——茎尖准备 茎尖准备——嫁接 嫁接—— 脱毒程序:无菌砧木培养 茎尖准备 嫁接 嫁接苗培养——移植. 移植. 嫁接苗培养 移植

名词解释64471

名词解释64471

一、名词解释愈伤组织(callus):原指植物体的局部受到创伤刺激后，在伤口表面新生的组织。

在组织培养中则指人工培养基上由外植体长出来的一团无序生长的薄壁细胞。

继代培养：对来自于外植体所增殖的培养物(包括细胞、组织或其切段)通过更换新鲜培养基及不断切割或分离，进行连续多代的培养，就称为继代培养玻璃化苗：指试管苗因生理失调而引起的嫩茎、叶片出现半透明状和水渍状的现象。

其苗称为玻璃化苗。

花粉胚：用花粉经过人工的组织培养而形成的幼胚，发育成的植株就只有正常胚一半的染色体组，所以由花粉胚发育成的植株不会产生种子。

生理隔离：植物传粉后或动物交配后，由于生理上的不协调而不能完成受精作用的现象。

种植保存：指利用天然或人工创造的适宜环境保存种植资源，使个体中所包含的遗传物质保持其遗传完整性和活力，并能通过繁殖将其遗传特性传递下去。

脱分化：已分化的细胞在一定因素作用下恢复细胞分裂能力,失去原有分化状态的过程叫做脱分化。

全能性：是指干细胞具有的分化成机体所有类型细胞和形成完全胚胎的能力。

人工种子：指通过组织培养技术，将植物的体细胞诱导在形态上和生理上均与合子胚相似的体细胞胚，然后将它包埋于有一定营养成分和保护功能的介质中，组成便于播种的类似种子的单位。

炼苗：是在保护地育苗的情况下，采取放风、降温、适当控水等措施对幼苗强行锻炼的过程，使其定植后能够迅速适应陆地的不良环境条件，缩短缓苗时间，增强对低温、大风等的抵抗能力。

再分化：已经脱分化的愈伤组织在一定条件下，再分化出胚状体，形成完整植株，这一过程叫作再分化。

褐变：指在组培过程中，培养材料向培养基中释放褐色物质，致使培养基逐渐变成褐色，培养材料也随之慢慢变褐而死亡的现象。

脱毒培养：利用组织培养技术，脱除植物细胞中的病毒，生产健康的无毒繁殖材料的过程。

胚状体：亦称体细胞胚。

指在组培过程中，由植物体细胞所形成的类似于合子胚的结构。

细胞培养：是指从体内组织取出细胞模拟体内出现环境，在无菌，适当温度及酸碱度和一定营养条件下，使其生长繁殖，并维持其结构和功能的一种培养技术。

2018年人教版生物选修3专题2 2.1.2

2018年人教版生物选修3专题2 2.1.2

2.1.2 植物细胞工程的实际应用1．简述微型繁殖技术。

(重点)2．理解掌握利用植物组织培养的技术培养脱毒苗和人工种子。

(重、难点)3．理解植物组织培养技术在细胞产物的工厂化生产领域的应用。

(重点)1．微型繁殖(1)概念：快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。

(2)特点⎩⎨⎧ ①无性繁殖，保持优良品种的遗传特性②高效快速地实现种苗的大量繁殖③可实现工厂化生产2．作物脱毒(1)选材部位：植物的分生区附近。

(2)选材原因：分生区附近的病毒极少，甚至无病毒。

(3)实例：目前采用茎尖组织培养技术来脱除病毒，在马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝、香蕉等主要经济作物上已获得成功。

3．人工种子(1)概念：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。

(2)特点①后代无性状分离。

②不受季节、气候和地域限制。

(3)实例：我国已成功地把芹菜、花椰菜、桉树和水稻的胚状体制备成了人工种子。

[合作探讨]探讨1：植物组织培养可以进行快速繁殖的原因是什么？提示：植物组织培养到愈伤组织的阶段，细胞进行有丝分裂，细胞分裂速度较快，从而获得大量的组织细胞，然后不断地分割、移瓶、诱导再分化形成新植株。

植物组织培养在实验室进行，受季节、气候等条件限制较小。

探讨2：作物培养过程中为什么要进行作物脱毒，如何进行作物脱毒？提示：对于无性繁殖的作物，病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低、品质变差。

而植物分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，因此切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植物就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。

探讨3：根据种子发育所需的营养物质，分析人工种皮内应含有哪些有效成分？提示：适宜的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。

[思维升华]1．微型繁殖(1)本质：微型繁殖实际上是一种无性繁殖，能保持亲本的一切优良性状，这项技术只运用了植物组织培养技术，因此该过程只涉及有丝分裂，不涉及减数分裂。

原创5：2.1.2 植物细胞工程的实际应用

原创5：2.1.2 植物细胞工程的实际应用
蜜蜂中的雄蜂
3.单倍体植株的特点： 长得弱小，而且高度不育
二、 作物新品种的培育
（一）单倍体育种 4. 单倍体育种的过程
接种
花药
花粉细胞培养
脱分化 愈伤 组织
再分化
正常 植株
染色体加倍 单倍体
分化出
植株 移栽 小植物
5.优点： 后代都是纯合子，明显缩短育种年限
二、 作物新品种的培育
（二）突变体的利用
人参皂甙是从五加科植物人参的根、茎叶中提取 精制而成，其富含十八种人参单体皂甙，溶于80°C 的水，易溶解于乙醇。主要适用于冠心病、心绞痛、 心率过缓、过快、室性早博、血压失调、神经衰弱、 更年期综合症、疲劳过度、病后、产后、术后身体 虚弱等症状；久服可以延
年益寿，并能增强体力， 治疗癌症患者因放疗和 化疗引起的免疫功能低 下等症；有抗冷热应激 作用。同时具有增强人 体表面细胞的活力，抑 制衰老等作用。
专题2 细胞工程
2.1 植物细胞工程
2.1.2 植物细胞工程的实际应用
资料1
科学家应用多倍体育种的方法，培育出的 三倍体无子西瓜，具有无子、含糖高、口感好 等特点。
但因其不结种子，每 年必须用四倍体和二倍 体西瓜杂交培育种子， 不仅增加了生产成本， 也给无籽西瓜的普及带 来困难。
资料2
兰花因高雅美丽而深受人们喜爱。兰花常用分根 法和种子进行繁殖。在兰花的常规繁殖中，遇到的 难题是：
一 、植物繁殖的新途径
（三）神奇的人工种子 2.人工种子
胚状体
一 、植物繁殖的新途径
（三）神奇的人工种子
（1）人工种子概念 通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶
芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。
（2）人工种子组成 胚状体（或不定芽、顶芽和腋芽）+人工种皮

植物细胞工程的实际应用 课件

植物细胞工程的实际应用 课件

(5)优点。 ①解决了某些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。 ②固定杂种优势。天然种子由于在遗传上具有因减数分裂引起的重组 现象,因而会造成某些遗传性状的改变,而人工种子则可以完全保持优良品 种的遗传特性。 ③快捷高效的繁殖方式。天然种子在生产上受季节的限制,一般每年只 能繁殖 1~2 次,有些甚至十几年才繁殖一次,而人工种子生产不受季节限制, 且快捷高效。 ④可控制植物的生长发育与抗逆性。针对植物种类和土壤条件,在人工 种子的包裹剂中还可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗 生素、有益菌等,可控制植物的生长发育和增强抗逆性。 (6)获取方法:植物组织培养。 (7)实例:已成功把芹菜、花椰菜、桉树和水稻的胚状体制备成了人工 种子,并得到了较高的发芽率。
物脱毒的优点。 ④根据植物组织培养“在实验室或工厂进行,可人工控制,不受季节限
制”的特点,理解微型繁殖、人工种子的优点。
【例题 1】 植物的微型繁殖的优点是( )
A.取材少
B.培养周期短
C.繁殖率高 D.以上都是
解析:微型繁殖也叫快速繁殖技术,利用的技术手段就是植物组织培养,
该繁殖充分发挥了植物组织培养的优势,例如取材少、培养周期短、繁殖率
植物繁殖的新途径
●问题导引●
如果你是一家花卉繁育基地的老板,当然期望你的花卉大量和快速繁 殖,以获取较大的经济效益。思考:(1)哪一生物工程技术能大量和快速地繁 殖花卉?简述该技术的大体操作过程。(2)常规种子的生产存在哪些缺陷? 人工种子是天然种子的替代品,人工种子由哪几部分构成?
提示:(1)植物组织培养,该技术的大体操作过程是:获取大量的外植体 →消毒处理→接种→脱分化形成愈伤组织→再分化出根、芽→形成幼苗。 (2)常规种子的生产存在的缺陷包括:受季节、气候和地域的限制,生产周期 长,数量有限等。人工种子主要由胚状体(或不定芽、顶芽、腋芽等)、人工 薄膜等几部分构成。

第十二章植物脱毒技术

第十二章植物脱毒技术

12、4、2剥取茎尖的方法
• 解剖镜（体视显微镜），解剖 针，解剖刀。为了防止茎尖变 干，要在衬有无菌湿滤纸的培 养皿内进行解剖。 • 茎尖外植体要用75％酒精浸蘸 一下或0.1％的次氯酸钠消毒 （10分钟）。
• 在剖取茎尖时，要把茎芽置于解剖镜 下，一手用一把细镊子将其按住，另 一手用解剖针将叶片和叶原基剥掉。 当形似一个透明闪亮的半球形顶端分 生组织暴露出来之后，用一个锋利的 长柄刀片将分生组织切下来，上面可 以带有叶原基，也可不带，然后用同 一工具接种到培养基上。对于难以生 根的要嫁接到健康的砧木上。 • 注意，不要太大，以免带有较老的组 织。
•
但是，若一个无性系的整个群 体都已受到侵染，获得无病植株的 惟一办法，就是由该植株的营养体 部分把病原菌消除，并由这些组织 中再生出完整的植株。一旦获得了 一个不带病原菌的植株，然后就可 在不致受到重新侵染的条件下，对 它进行营养繁殖。
•
众所周知，病毒在植物体内的分布是不 均匀的。在受侵染的植株中，顶端分生组织 一般说或者是无毒的，或者是只携有浓度很 低的病毒。在较老的组织中，病毒数量随着 与茎尖距离的加大而增加。分生组织所以能 逃避病毒的侵染，可能的原因是：①在一个 植物体内，病毒易于通过维管系统而移动， 但在分生组织中不存在维管系统。病毒在细 胞间移动的另一个途径是通过胞间连丝，但 它的速度很慢，难以追赶上活跃生长的茎尖；
• 植物常常受到不止一种类型病毒 的侵染，而且可能还带有某些未 知病毒。 • 因此，只有当某些病毒在特定 的检验中为负结果时，才能说该 植物不带有那些病毒。 • 在本书中，为了方便起见， “无病毒”一词应带有“特定无 病毒”的涵义。
危害一些植物的病毒数目
物种 菊花 康乃馨 水仙 唐菖蒲 风信子 月季 感染病 毒种类 19 11 4 5 3 10 物种 矮牵牛 百合 马铃薯 大蒜 豌豆 樱桃 感染病 毒种类 5 6 17 24 15 44 物种 苹果 柑橘 葡萄 草莓 桃 梨 感染病 毒种类 36 23 26 24 23 11

植物脱毒不神秘

植物脱毒不神秘

1 植物脱毒不神秘 “植物脱毒”对于大多数人来说，都很神秘，比如说脱毒马铃薯、脱毒大蒜、脱毒草莓等，难道植物中有毒么？脱毒究竟是怎么回事呢？ 其实，在专家看来，植物脱毒就是利用不带病毒的植物茎尖分生组织，培育无病毒种苗，恢复它的品种种性的过程。比如说脱毒草莓，就是用草莓的匍匐茎茎尖组织来培育无病毒种苗的。 江苏省农业科学院农业生物遗传生理研究所研究员吴静音告诉记者：“我们把植株进行热处理，使它的病毒钝化，然后再处理这个材料的分生组织，一般来讲是把匍匐茎的茎尖拆下来，剥取它的分生组织，大概是0.2毫米这么大小的一个分生组织，进行离体培养，就可以得到脱毒种苗。” 植物的茎尖是染病植株中病毒含量最低的部位，在无菌条件下切取作物的茎尖进行离体培养，可以得到不带病毒的种苗。吴静音说，脱毒技术在农业生产上的作用很大，它可以防止作物品种继续退化，使作物增产，而且能够提高它的品质和种植效益。 据介绍，植物脱毒技术主要应用于无性繁殖的作物，比如说甘薯、马铃薯、大蒜、草莓等；蜡梅，樱花、枣树等扦插作物也需要通过脱毒技术来恢复其种性，提高其品质和产量。那么这些作物体内的病毒是从哪里来的呢？专家说，昆虫是祸害之一。蚜虫、棉铃虫、蓟马、白粉虱都会传染病毒，没有经过消毒的土壤也可以把病毒传染给植物。有性繁殖的作物比如说玉米、棉花等，植株可以染上病毒，但是种子 2

却不带病毒；无性繁殖的作物，一旦感染上病毒病，就会一代一代遗传积累下来，使种性退化，品质下降，减产。所以推广植物脱毒技术势在必行。一般来说，脱毒种苗要比不脱毒种苗增产40%左右。英国剑桥大学生物学博士Joyce Elizabeth Fleming说，目前许多地方的大蒜种性已经退化，她们介绍给农民不带毒的大蒜，使大蒜的产量得到了很大的提高，农民的收入也增加了。农民在第一年不好接受，因为经济的影响，很快就接受了。 植物脱毒解决了种子繁育过程中的带病毒现象，利用细胞的全能性理论使植物快繁，是现代农业生产的突出特点之一。 Joyce Elizabeth Fleming说：“因为植物的细胞有一个全能性，它们可以分蘖，就可以继续长，从一个细胞里可以长出来一棵苗，～个细胞快繁以后，可以长出来很多的苗。” 因为植物的每个细胞都具有植物的全部遗传信息和发育成整棵植物的能力，所以把经过脱毒的种苗，进行细胞分离后放在不同的培养基里进行培养，就可以得到大量的种苗了。脱毒技术和快繁技术的联合，使现代农业焕发出了勃勃生机。

《植物的脱毒技术》课件

《植物的脱毒技术》课件

开发和实施植物脱毒 技术需要大量的资金 和技术支持。
3 可持续性
需要考虑处理后的物 质的处理和处置方式， 以确保环境的可持续 性。
植物脱毒技术的未来发展方向
新材料研究
寻找更高效和环保的材料， 用于植物脱毒技术的研究 和应用。
遗传改良
通过遗传改良方法，提高 植物的毒物清除能力。
跨学科合作
促进不同领域的合作，推 动植物脱毒技术的创新和 发展。
化学脱毒
使用化学物质来中和和 清除有毒物质。
物理脱毒
利用物理方法，如过滤， 吸附和辐照来去除有毒 物质。
植物脱毒技术的应用领域
农业
环境保护
提升农作物的毒物清除能力， 增加农作物产量和质量。
减少污染物对水体和土壤的 污染，保护生态环境。
工业
处理和处理产生的有毒废弃 物，确保工业生产的可持续 性。
植物脱毒技术的基本步骤
结论和要点
• 植物脱毒技术是一项重要的研究领域，可以应用于农业、环境保护和 工业等不同领域。
• 植物脱毒技术的发展面临着一些挑战，但也有很多解决方案和未来发 展的机会。
• 通过持续的研究和创新，植物脱毒技术有望为人类和环境带来更多的 益处。
《植物的脱毒技术》PPT 课件
欢迎来到《植物的脱毒技术》PPT课件。在本课程中，我们将探索植物脱毒技 术的定义和背景，以及其在不同应用领域中的重要性。
植物脱毒技术的定义和背景
了解植物脱毒技术的起源、基本原理和发展历史，以及为什么它对人类和环 境都非常重要。
植物脱毒技术的分类
生物脱毒
利用微生物或植物自身 的特性来降解和分解有 毒物质。
1
采集样本
收集含有有毒物质的植物样本，以便进行进一步的实验和分析。
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植物种类 矮牵牛 马铃薯 大蒜 苹果 草莓 桃
染病毒种类 5 17 24 36 24 23
苹果锈果病
薄荷病毒病病
郁金香杂色花
郁金香正常花
病毒在植物体内的分布
病毒在植物体内的分布具有不均匀性，随
植株不同部位和年龄而异。 老叶和成熟组织及器官中病毒含量较高 根尖、茎尖生长点约0.1~1mm区域内，几 乎不含病毒。 （原因？） （原因：分生组织细胞分裂和生长速度 快，而病毒在植物体细胞内繁殖速度相 对较慢；另外，病毒是通过筛管组织或 胞间联丝传播至其他组织细胞的，而茎 尖分生组织无分化，没有维管组织。）
根据植物类型不同，可选择不同的外植体作为 芽发生的来源:
非洲紫罗兰一般选用叶片为外植体，诱导不 定芽作为微繁殖体； 榆树类植物则可选根作为外植体产生微芽；
石竹类花卉可以茎尖为外植体培养侧芽作为 繁殖体
部分植物繁殖体诱导培养条件
种 类 芥 菜 型 油 菜
LH，水解乳蛋白 Ade，腺嘌呤
桉 树 兰 花
包埋技术
Flash
水凝胶法 是最常用的一种方法。 即用海藻酸钠等水溶性 凝胶经与钙离子进行离 子交换后凝固，用于包 埋单个胚状体。种子硬 度由凝胶浓度与络合物 离子交换时间决定。
CaCl2浓度：2.0%-2.5% 离子交换时间：20min-
30min 无菌水漂洗20min
植物人工种子的成苗率
微型营养器官繁殖体的培养
温度
马铃薯－18-20℃
马 铃 薯 块 茎 地黄根茎
光照
马铃薯－短
培养基渗透压
马铃薯－8％蔗糖
激素
与内源激素水平 变化和平衡有关
半夏块茎
芽繁殖体的培养
大多数情况下，微芽、不定芽的培养往往直接 从外植体上直接诱导形成，培养方式简单，且勿需 高浓度的激素处理，因此所产生的繁殖体基本保持 了原有植物的品种特性。
激素浓度 (mg/L) 繁殖 程序及 培养基 其它 和蔗糖 2,4 NAA ZT BA KT (mg/L) 体 时间 (g/L) -D Step I MS, LH, .1 .0 .0 2 1 1 21 30 100 体细 - 1.0 LH, 胞胚 Step II MS, .1 0.06 . 0 0 5 21 30 0.2 100 MS, 微芽 21 5.0 30 Step I B5, 2.0Ade, 1.0 20 40-50 4.0 40 体细 0.2Ade, 胞胚 Step II 改良H, . 0 5 28-56 30 0.5 40 改良H, 0.20.5微芽 25 30 0.5 2.0 原球 椰子 MS, .1 25 0 20 茎 汁
题。 目前人工种子最适于在哪些方面应用？
植物离体培养脱毒技术
病毒在植物体内的分布及危害
植物脱病毒方法
脱毒植物检测及保存
病毒的特性及其对植物的危害
大多数植物病毒不经种子传播；
无性繁殖的植物，都易受到一种或多种病
毒的侵染。
植物种类 染病毒种类 19 菊花 11 康乃馨 4 水仙 10 月季 26 葡萄 5 无花果
1.经济作物和粮食作物的人工种子日益增多 2.以微器官作为繁殖体的报道日益增多，其 中包括微芽、微枝、原球茎、小鳞茎、小 块茎。
以器官为繁殖体的人工种子
繁殖体 印度桑(Morus indica) 芽 檀香(Santalum ablum) 芽 花叶芋(Caladium bicolor) 芽 百合(Lilium) 小鳞茎 直杆桉树(E. maideni) 侧芽 莴苣(Lacyuca sativa) 芽 华腺萼木(Mycetia sienensis) 微芽 大花蕙兰(Cytobium) 原球茎 石槲兰(Dendrobium) 原球茎 唐菖蒲(Gladiolus hortalans) 球茎 香蕉(musa acuminata) 微芽 杨树(Popupus beijingy) 芽 物种 主要结果 无菌条件下发芽成苗 无菌条件下发芽成苗 无菌条件下发芽成苗 无菌条件下发芽成苗 无菌条件下发芽成苗 无菌及有菌下发芽成苗 有菌土壤中发芽成苗 无菌条件下发芽 无菌条件下发芽 无菌条件下发芽 无菌条件下发芽 无菌条件下发芽
其次，作为实用化的体 细胞胚种子还必须满足 一定的数量需求，规模 化生产是其基本前提。 Choi等（2002）建立了 人参体细胞胚大规模液 体培养体系，每500ml容 器可生产体细胞胚 12,000个。在体细胞发 育至子叶期早期，将期 转入1/2MS无机盐加9％ 蔗糖的培养基中诱导， 获得了良好效果。
外种皮常用材料：
Elvax 4260(乙烯、乙烯基乙酸和丙烯酸 共聚物，1987，美国)涂膜，价高，操作 复杂，效果不佳。 Tullanox和Cab-0-sil(二氧化硅化合 物），以粉末状包裹在人工种子胶囊外层， 操作时只需将胶囊在材料中滚动即可。 硅酮种衣，能抗真菌，渗入水蒸汽和氧 气，处于试验之中。
人工种子的发展和应用前景
以体细胞胚为繁殖体应用的局限性及可能性
以花或果实为经济产品的多年生植物如果树有可 能出现较长的幼年期，使开花结果推迟，且还可 能出现果实不整齐的现象。 以营养器官或木材为产品的植物中，对性状一致 性要求不严格的植物中，体细胞胚繁殖体具有其 它繁殖体不可替代的优越性。
微芽，试管块茎、鳞茎等作繁殖体时，成苗 率高且出苗整齐，具有田间应用的可行性， 同时，离体培养的繁殖体可完全去除病原物。 传统上的试苗由于体积大、对携带储运条件 要求苛刻因而限制了使用规模。如果利用人 工种子将可能首先实现无性繁殖植物种子生 产的彻底革命。
1. 以微芽为繁殖体的人工种子技术，有可 能首先在无性繁殖的果树、花卉、林木等 植物中得以应用。
人工种子的发展和应用前景
2. 微器官人工种子可用于天然种子繁殖后代群
体变异大的植物
有些植物如桉树，虽然能够用天然种子繁殖， 但种子繁殖的植株变异大，树体不整齐。
微芽试管苗繁殖技术已在生产上显示了树体整 齐的优越性，目前以微芽为繁殖体的人工种子 技术已经建立。 桉树人工种子在土壤中的成苗率已可达80%以 上，且树体十分整齐。
第4章 人工种子与植物脱毒
人工种子的概念和研制的意义
人工种子技术
离体繁殖体培养 人工种子的包埋技术 人工种子的贮藏
人工种子的应用前景
人工种子（Artificial seeds）
任何一种经人工种皮包被或裸露的，具有形
成完整植株能力的繁殖体均可称之为人工种 子。
胚状体或不定芽
人工种子亦称体细胞种子(somatic seeds)，
人工种子的发展和应用前景
以体细胞胚为繁殖体应用的局限性及可能性
容易建立生产工艺，已经具备高质量的体细 胞胚胎发生技术体系的植物，如苜蓿、胡萝 卜等。 不具备或不完全具备高质量体细胞胚胎发生 体系，商品价值较高，但许多种类育性不佳， 繁殖困难，或者生产杂种费用昂贵。
比较容易建立生产工艺，具备完善的胚胎发 生技术体系，经济价值也很高。咖啡、玉米 等。
存在问题
许多重要的植物目前还不能靠组织培养快速
产生大量的、出苗整齐一致的、高质量的体 细胞胚或不定芽。 包埋剂的选择及制作工艺方面尚需改进，以 提高体胚到正常植株的转化率，并达到加工 运输方便、防干防腐耐贮藏的目的。 如何进行大量制种和大田播种，实现机械化 操作等方面配套技术尚需进一步研究。
繁殖体的包埋
繁殖体的预处理
体细胞胚的后熟培养与脱水干燥 微型器官繁殖体适度脱水与表面消毒处理 以及必要时的强制休眠处理
人工种皮
分内种皮和外种皮 对人工种皮的要求：具有保护胚的功能，并
且无毒性、通气好、抗污染、抗压性好、不 粘连、适于贮藏和运输。 内种皮：聚氧乙烯、海藻酸钠、明胶、琼脂 等。
又称合成种子（synthetic seeds） 。
人工种子的种类
根据包被的程度可将人工种子分为三大类：
裸露的或休 眠的繁殖体
人工种皮包 被的繁殖体
水凝胶包被 的繁殖体
人工种子的研究状况
1978年，英国Murashige首先提出人工种子。 欧洲列入尤里卡计划、日本和美国列入优先 发展生物技术计划。我国1987年将其列入国 家高技术研究与发展计划。据报道，目前已 对26个科，36个属的植物进行了人工种子研 究。其研究范围显示出两大特点：
人工胚乳
成分：无机盐混合物、碳水化合物（糖和淀
粉）、蛋白质。 糖分存在容易导致微生物感染而腐烂，所以 人工胚乳中也要加入防腐剂、抗菌素、农药 等。 人工胚乳添加的两条途径：
直接法 微型包裹法
包埋技术
干燥法
聚氧乙烯干燥法包埋是最早的人工种子包埋 技术，即将胚状体置于23℃、相对湿度70%的 黑暗条件下逐渐干燥，然后用聚氧乙烯包裹 胚状体。 液胶包埋法 胚状体不经干燥包埋，直接与流体胶混合后 播入土中。应用此法，胚成活率低，常因干 燥而死亡。
人工种子研制的意义
人工种子结构完整，体积小，便于贮藏与运
输，可直接播种，易于机械化操作；
多，繁殖快、有利于工厂化生产；
不受季节限制，不受环境制约，胚状体数量 有利于繁殖生育周期长、自交不亲和、珍贵
稀有的一些植物，也可大量繁殖无病毒材料; 成分，提高种子活力； 种优势。
可在人工种子中加入抗生素、菌肥、农药等
小结
人工种子是在实验室人工控制条件下生产的
繁殖体。 人工种子繁殖体包括体细胞胚、微型器官和 微芽，根据植物种类不同可适当选择。 人工种子应用的基本条件是繁殖体的工厂化 生产和配套技术的成熟。 无性繁殖植物的人工种子有望最先得以应用。
思考题
人工种子的概念和类型。
人工种子对体细胞胚繁殖体有什么要求？ 目前人工种子生产中需要解决的主要技术问
病毒在植物体内的分布具有不均匀性的理 论假说
(1) 能量竞争 病毒核酸和植物细胞分裂时DNA合 成均需要消耗大量的能量，而分生组织细胞本 身很活跃，其DNA合成是自我提供能量自我复制， 而病毒核酸的合成要靠植物提供能量来自我复 制，因而就得不到足够的能量，从而就抑制了 病毒核酸的复制。