马铃薯组织培养
- 格式:doc
- 大小:55.00 KB
- 文档页数:5
马铃薯组织培养1、繁殖瓶苗将待繁脱毒苗在无菌条件下每叶节切一段,接种在仅含大量元素、微量元素和铁盐的无激素M S固体或液体(可用纸桥)培养基的组培瓶中,置培养室内培养。
培养条件为:光照1000-3000lx,光周期13-16h/d,培养温度(25±2)℃,空气相对湿度50%-60%,自然通风。
叶节段接种30-50d后长成3-5片叶的幼苗。
记录苗芽发生时间,生长状况,污染率。
再按照上述方法重复进行扩繁,直到达到要求繁殖数量为止。
2、繁殖微型薯将上述具有3-5片叶幼苗,加入液体培养基(MS+BA2-10mg/L)或(MS+BA2-10mg/L+IAA1m g/L+CCC100-500mg/L+糖80-100g/L),放入培养室,遮光全黑暗或光照时数少于8h/d,温度(20±2)℃,空气相对湿度50%-60%,自然通风。
经40-70d后,在植株叶腋处长出微型薯。
记录微型薯发生时间,生长状况,污染率。
马铃薯组织培养及原原种生产技术摘要:本文作者根据自己多年的工作经验,详细地介绍了马铃薯组织培养方法和原原种生产技术。
关键词:马铃薯组织培养原原种生产技术病毒和类病毒的累积性感染是引起马铃薯种性退化的重要因素,而通过组织培养获取无病毒种薯来恢复种性的方法已被马铃薯生产地区广泛采用。
现将马铃薯组织培养方法和原原种生产技术介绍如下:1 马铃薯组织培养1.1外植体培养从已催出芽(芽长一般2—4cm)的干净健康马铃薯块茎上掰下芽,用自来水冲洗干净,放入0.1—0.15%的升汞溶液中浸泡8—10分钟,在超净工作台上消毒完后,放入无菌水中浸泡6次,每次5分钟,然后接种到MS+6-BA1.5mg/L (毫克/升)+GA30.5mg/L+IBA0.5mg/L+琼脂8g/L+蔗糖30g/L(PH值为5.8)的培养基上,每个培养瓶接种1—5个外植体。
1.2茎尖剥离及初代培养外植体培养20天后,在超净工作台上解剖镜下用解剖针将生长点0.1——0. 5mm部分剥离出来,转接到MS+肌醇100mg/L+6-BA1.5mg/L+GA30.5mg/L+泛酸钙1.5mg/L+蔗糖30g/L+琼脂8g/L+活性炭0.17g/L(PH值为5.8)的培养基上,每个培养瓶接种4—5个生长点。
马铃薯组织培养前言:马铃薯组织培养的意义 .马铃薯(Solanum tuberosum)属茄科茄属植物! 常见的育种途径有: 常规二倍体杂交法,四倍体水平的品种间杂交法,远缘种间杂交法 ,2n配子利用法。
这些途径都是通过有性生殖产生马铃薯变异体,通过系谱,回交,轮回选择的方法,需经过6-8代选出附合目标性状的新个体。
进入 20世纪90年代后,随着生物技术的深入发展,人类对植物细胞遗传行为,基因表达传递行为达到分子水平深入了解,作物育种工作者开始引入了除单纯户外有性杂交育种之外,又一育种方法室内体细胞无性系变异育种法,其中组织培养(tissue culture)诱导再生植株的突变就是最常用的一种。
当马铃薯外植体(茎尖脱毒分生组织)培养时,由于组培环境引发了细胞异染色质 DNA延迟复制, 产生了较田间自然突变率高出500倍的大量变异。
这一现象已越来越被马铃薯育种工作者所认可,并成为一条马铃薯育种的有效途径。
现从组织培养及组织培养在马铃薯育种上的发展历史,研究意义,研究方式以及未来展望等方面逐一论述。
马铃薯的市场效益(为什么选马铃薯作试验材料)马铃薯是世界上仅次于小麦、水稻和玉米的第四种主要农作物就单位面积出产的干物质而言,它高于小麦、大麦和玉米,就单位面积出产的蛋白质而言,分别为小麦、水稻和玉米的2.02,1.33和1.20倍。
目前我国马铃薯常年种植面积为467万公顷左右,鲜薯年总产量5 500万吨,居世界第一位。
种植区域主要分布在黑龙江、吉林、内蒙古、山西、甘肃、青海、云南、贵州、四川等广大地区。
但是我国的马铃薯加工业发展十分缓慢,基本上以鲜食为主,少部分用于传统食品加工和制取粗淀粉,深加工产品很少,而且加工生产规模小,工艺落后。
20世纪90年代国内以马铃薯为原料的食品工业进入了一个蓬勃发展的时期然而产品与外同类产品相比,无论是在色泽、口味、品质,还是在包装上均存在一定差距。
马铃薯块茎水分多、脂肪少、单位体积的热量相当低,所含的维生素C是苹果的10倍,B族维生素是苹果的4倍,各种矿物质是苹果的几倍至几十倍不等,土豆是降血压食物膳食中某种营养多了或缺了可致病。
马铃薯组织培养苗真菌污染原因及防治马铃薯组织培育中,真菌污染比较常见,找准污染缘由,做好防治是提高微型薯产量和质量的关键措施。
一、马铃薯组培苗真菌污染的缘由
1、培育基污染:可能是灭菌不彻底,封口材料老化、密封性差造成的;
2、组培苗带菌:主要是由于接种材料本身带菌,但前期菌量少未表现出来,接种后菌量富集而污染;
3、接种室或培育室真菌孢子浓度过大;
4、接种器械灭菌不彻底;
5、超净台不干净。
二、防治马铃薯组培苗真菌污染的措施
1、灭菌前先检查封口材料是否完好,密封性是否强;常常检查灭菌锅的灭菌质量,如有问题应马上检修;灭菌锅内的灭菌材料不能堆放过满,以免影响蒸汽的流通和热交换;冷空气要彻底排放洁净,以免导致灭菌锅内的实际温度与压力表上的温度不全都;升降温速度不能太快。
2、继代培育中若有真菌污染应采纳30g/L的多菌灵无菌水溶液浸泡半个小时以上,用无菌水冲洗后接种或直接接种。
3、针对接种室或培育室内的真菌孢子浓度过大造成的污染,应实行75%的乙醇溶液定期喷雾降尘,杀灭空气中的孢子,以保持室内清洁。
4、接种器械定期放入灭菌锅内灭菌,接种时要勤换工具以免交叉污染,接种过程中要常常对接种器械进行彻底消毒。
5、定期对超净台进行清理检修。
灭菌前超净台内的紫外灯要开30分钟以上,接种时超净台上的空白培育基不能堆放过多,否则造成气流不畅。
6、接种过程中要严格根据操作规程进行,常常用75%的乙醇擦拭双手。
7、接种前认真检查基础苗是否污染,对选择来的基础苗容器外壁用75%的乙醇进行彻底消毒。
马铃薯组培生产流程介绍马铃薯组培是一种无性繁殖技术,通过将马铃薯的离体培养提供适宜的营养条件和激素刺激,使其快速增殖。
组培技术被广泛应用于马铃薯种苗生产、病毒清除和基因转化等领域。
下面将详细介绍马铃薯组培的生产流程。
步骤一:材料准备与消毒1.选择适宜的母本马铃薯作为组培的起始材料。
母本应选取无病虫害、无病毒污染、形状规则的健康马铃薯。
2.将选取的母本进行消毒处理。
首先用水清洗去除表面的土壤和杂质,然后将马铃薯浸泡在10%含氯消毒液中,保持30分钟。
之后,用去离子水反复冲洗3-4次,确保彻底去除消毒剂。
步骤二:组织切割1.将消毒后的马铃薯切割成5mm×5mm的组织块,每块含有一个芽眼。
切割时要确保刀具和工作台的消毒,避免污染。
2.切割好的组织块放入含有抗生素的高浓度杀菌剂中,进行再次消毒处理,时间为30分钟。
步骤三:愈伤组织诱导1.将消毒后的组织块放置在含有适宜激素的培养基上,培养基中添加有机植物激素,如生长素(NAA)和维生素B6(PA)等,以促进愈伤组织的形成。
2.将培养瓶或培养皿密封,放置在光照适宜、温度适宜、湿度适宜的培养箱中。
通常,培养温度为20-25摄氏度,光照强度为3000-5000勒克斯,湿度控制在60-70%。
步骤四:愈伤组织块增殖1.经过适当时间的培养(通常为4-6周),愈伤组织块开始增殖。
此时,可以将它们转移到新的含有低浓度激素的培养基中,以促进增殖。
常用的增殖培养基包括MS培养基、SH培养基等。
2.愈伤组织块的增殖可分为两个阶段,即缩小增殖和快速增殖。
在缩小增殖阶段,愈伤组织块的增殖速度较慢,所需时间较长。
而在快速增殖阶段,增殖速度显著加快,愈伤组织块数量迅速增加。
步骤五:愈伤组织分化1.当愈伤组织块增殖至一定数量时,可以进行愈伤组织的分化。
将增殖后的组织块转移到含有适宜激素的培养基中,培养出新的植株。
2.分化培养基的选择要根据所要培养的植株部位而定。
例如,若要培养出根系,可选择含有较高浓度生长素(IBA)的培养基;若要培养出茎叶,可选择含有较高浓度细胞分裂素(KT)的培养基。
马铃薯组培生产流程马铃薯组培生产流程马铃薯是世界上重要的粮食和工业作物之一。
传统的马铃薯种植方法存在许多问题,如土壤污染、病虫害等,给农民带来很大的经济损失。
为了解决这些问题,马铃薯组培生产技术应运而生。
本文将介绍马铃薯组培生产的主要流程。
1. 材料准备组培生产的第一步是收集马铃薯的组织细胞。
通常,我们会选用新鲜、健康的马铃薯作为材料。
然后,将马铃薯切成小块,用含有植物生长素和细胞分裂素的培养基进行处理。
2. 培养基制备培养基是组培生产的关键。
它提供了细胞分裂和植物成长所需的营养和激素。
通常,马铃薯培养基中含有葡萄糖、无机盐、维生素和胰蛋白胨等物质。
3. 细胞培养与增殖将经过处理的马铃薯细胞块放入培养基中,并在暗室中进行保温处理,使其不受外界干扰。
此时,细胞逐渐长成植物体,并逐渐增殖。
4. 植株分化将培养好的细胞块移植到含有植物生长素和细胞分裂素的新培养基中,可以促进细胞的不定向分化,形成不定芽、根和茎。
然后,将不定芽、茎、叶和根分开移植,进行标准化处理和定向培养,最终形成真正的植株。
5. 普通育苗和大田试验植株培育好之后,将其移植到普通的苗床中进行管理。
在它们长成健康的马铃薯苗后,会进行大田试验,以确保它们在真实环境下的适应性和生产能力。
6. 入市销售经过上述步骤的马铃薯植株可以投放市场销售,它们可以用来繁殖更多高质量的马铃薯,并在硬化、销售和应用等环节进行处理。
通过以上流程,马铃薯组培生产技术可以确保生产出高品质、高产量的马铃薯,从而提高效率降低成本,增加农民收入。
这种技术也可以避免植物疾病的传播和土壤污染等问题,减少对环境的影响,是一种非常值得推广的作物生产技术。
马铃薯组织培养简化脱毒技术
马铃薯是我国重要的蔬菜作物之一,具有高蛋白、高淀粉、高营养价值,是人们必不
可少的食品之一。
然而,在种植和生产过程中,马铃薯会遭受各种病害和虫害的侵害,如
果不进行科学有效的防治,将会严重影响马铃薯的生产和收成。
其中,病毒病是马铃薯种
植中主要的一种病害,如果不及时控制,将对马铃薯产生较大的危害。
为了解决这个问题,科学家们开发了一种名为“组织培养简化脱毒技术”的方法,该
技术可以有效地使马铃薯保持无病毒状态,同时提高其种植质量和产量。
组织培养简化脱毒技术是一种采用组织培养和简化脱毒技术相结合的马铃薯繁殖方法。
该方法要先从健康的母株中取出组织,再将其在营养剂和生长抑制剂的作用下进行培养,
使其形成小植株,再进行脱毒处理,最后将其移栽到田间进行种植,达到规模化繁殖的目的。
这种技术的主要优点在于其快速、高效、节约的特点。
与传统的马铃薯种植方法相比,组织培养简化脱毒技术可以迅速获得种植质量稳定、无病毒、高产的马铃薯,并且可以大
大降低种植成本。
但是,组织培养简化脱毒技术也具有一定的局限性。
首先,它需要高水平的技术人员
操作,普通农民应用难度较大;其次,它的操作过程需要比较严格的环境和设备控制,对
研究条件提出了较高的要求;再者,该技术的成功率也与所选用的材料有关,在选材上也
需要有比较严格的要求。
总之,组织培养简化脱毒技术是一种非常有效的马铃薯繁殖方法。
它可以为农民提供
更为优质的马铃薯种苗,并且可以大大提高马铃薯的种植效益,但是该技术在操作和选材
上都存在一定的难度,需要科学家们进一步研究和优化。
马铃薯组织培养脱毒快繁植物组织培养(Plant tissue culture)是指在无菌的条件下,将离体的植物(根、茎、叶、花、果实、种子等)、组织(形成层、花药组织、胚乳、皮层等)、细胞(体细胞和生殖细胞)以及原生质体,培养在人工配制的培养基上,给予适当的培养条件,使其长成完整的植株。
由于培养物是脱离植物母体,在玻璃瓶中进行培养,所以也叫做离体培养。
在有些情况下,再分化也可不经愈伤组织阶段,而直接发生于脱分化的细胞。
[1]植物组织培养脱毒快繁是人工在无菌条件下利用植物体的一部分,在人工控制的营养和环境条件下繁殖植物,脱除病毒得到无毒苗株,继而在大田快速繁殖的技术。
脱毒及离体快繁,这是目前植物组织培养应用最多、最广泛和是有效的一个方面。
主要是进行茎尖培养脱除病毒。
对于脱毒苗、新育成、新引进、稀缺良种、优良单株、濒危植物和基因工程植株等可通过离体快速繁殖,同时可不受地区和气候的影响,比传统的繁殖方法快数万倍。
植物组织培养已发展成为一门富有生命力的学科。
[2]植物组织技术在农业上的应用有很多方面,其中植物脱毒和离体快速繁殖是目前植物组织培养应用最多、最有效的一个领域。
通过植物生物技术改良作物是以后农业科学领域最重要的发展之一。
首先用茎尖脱毒获得无病毒植株成功的是法国人莫勒尔,他们用大丽花为原料,在1952 年试验产生了无病毒植株。
在1955 年以马铃薯为材料产生了无病毒植株。
农业生产中,许多农作物都带有病毒,无性繁殖方式植物如马铃薯、甘薯、大蒜等尤为严重,但是感病植株并非每个部位都带有病毒。
[3]一、国内外研究动态(一)研究背景栽培种的马铃薯(Solanurn tuberosurn)是双子叶种子植物, 属茄科(Solanceae)茄属(Solanum)的一年生草本植物,生产上绝大多数是利用块茎进行无性繁殖。
[4]马铃薯用块茎繁殖,植株长势逐年削弱、矮化,分枝变小,结薯变小,产量逐年下降,甚至绝产,这种现象叫做种性退化。
马铃薯组培快繁实验报告
实验目的: 探究马铃薯组织培养快速繁殖的效果及影响因素。
实验材料:
1.马铃薯鲜根茎;
2.呋喃、氯仿、乙酸乙酯等有机试剂;
3.组织培养基。
实验方法:
1.将马铃薯鲜根茎表皮和细胞分离;
2.制备酵母提取物培养基;
3.将马铃薯组织进行无菌培养;
4.对组培快繁效果进行观察并记录;
5.探究温度、光照、培养基成分等因素对马铃薯组培快繁的影响。
实验结果:
经过6个月的组培, 马铃薯组织得到快速繁殖, 从单个组织增殖到100个以上, 可见组织培养在马铃薯鲜根茎中具有较好的效果。
在探究因素对组培快繁的影响过程中, 发现温度、光照和培养基成分三者间都有显著影响。
较高的温度有利于组织培养, 但也容易导致组织失去活性。
光照则会影响植物代谢活动以及组织培养过程中细菌或真菌的生长, 长时间暴露在强光下会导致组
织死亡。
而培养基成分则是影响效果较大的因素之一, 其中激素的添加比例、营养因素的比例、蔗糖的浓度等都将会影响组培效果。
实验结论:
马铃薯组培快繁具有一定的优势, 适宜的培养条件下, 可实现快速繁殖, 以便进行后续的育种和研究工作。
同时在培养过程中, 需根据不同的因素进行调节, 保证组织能够生长、分化、产生完整的植株。
实践技能练习马铃薯茎尖组织培养脱毒技术要点1.马铃薯茎尖组织培养脱毒技术1.1脱毒方法1.1.1选择优质健康的材料所选的植株必须是表现典型品种特性的植株,符合脱毒品种的特征包括株型、叶形、花色等植物学性状及成熟期等农艺性状;植株生长健壮,无明显的病毒性、真菌性、细菌性病害症状;单株产量和大薯率高;适时早收,选择符合品种特性,无病斑、虫蛀和机械创伤的大薯块。
1.1.2选择培养基MS培养基适用于大多数双子叶植物,B5和N6适合大多数单子叶植物,马铃薯茎尖培养基以MS+GA3 0.05mg/l +6-BA0.5~0.1mg/l +NAA0.1~0.2mg/l+2%蔗糖+0.9%琼脂配方效果比较好。
1.1.3剥离和接种薯块休眠后进行室内催芽,待芽长至1~2cm还未展叶时,将芽剪下,然后放入烧杯,用纱布封口,在自来水下冲洗半个小时,取出放到操作台上进行消毒。
消毒方法是将芽在75%的酒精中过一遍(约20秒),然后用次氯酸钠溶液稀释为2%~3%,浸泡2分钟,然后用无菌水清洗3~5次。
将消毒过的芽放在垫有吸水纸的培养皿上,每次消毒的芽不要太多,以防放置时间过长,茎尖褐变(消毒过程中所用器具均已事先高温灭菌)。
在操作台使用前先打开紫外线消毒30分钟,然后关闭紫外线灯,打开风机。
实验前换专用服装,双手用75%酒精擦拭消毒,取消毒处理过的芽,以无菌镊子固定,在30~40倍解剖镜下进行茎尖分生组织剥离。
用解剖针小心地除去茎尖周围的叶片组织,暴露出顶端圆滑的生长点,用解剖针切取0.1~0.3mm,带有1~2个叶原基。
茎尖剥离时为防止解剖镜近距离灯光烤伤茎尖分生组织,解剖镜光源要用冷光源照明。
切取的茎尖分生组织随即接种到培养基上,切面接触琼脂,置于培养室进行离体培养。
1.1.4培养条件将已接种外植体的试管置温度23℃~25℃,光照3000lx、在光周期13~16小时/天的培养室中培养2~4周即可成苗。
2.茎尖培养的关键技术环节2.1剥取适当大小的茎尖通常培养茎尖越小,产生幼苗的无毒率越高,但成活率越低。
马铃薯组织培养实验室基本规划和设备配置马铃薯在生产中多采用块茎进行无性繁殖马铃薯在生产中多采用块茎进行无性繁殖, , , 繁殖过程中易受病毒和细菌侵繁殖过程中易受病毒和细菌侵染而导致产量下降染而导致产量下降, , , 经数代积累可使种性退化。
经数代积累可使种性退化。
利用无菌操作通过组织培养技术利用无菌操作通过组织培养技术, , 不仅可产生脱毒试管苗不仅可产生脱毒试管苗, , , 还可缩短生长周期还可缩短生长周期还可缩短生长周期, , , 进行大批量快速繁殖。
进行大批量快速繁殖。
在进行组织培养工作之前,应对所需基本设备条件进行全面了解,应对所需基本设备条件进行全面了解,以便因地制宜利用现有资以便因地制宜利用现有资源新建或改建实验室。
在设计组织培养实验室时,应按组织培养程序进行没计,避免某些环节倒排,引起日后工作混乱。
实验室大小则取决于工作目的和规模,以工厂化生产为目的,实验室规模太小则会限制生产和影响效率。
实验室规模太小则会限制生产和影响效率。
马铃薯组织培马铃薯组织培养是在无菌条件下进行的,实验室设计原则应严格保证无菌操作,达到工作方便,防止污染。
防止污染。
一、 实验室基本规划1.1. 准备室功能:主要进行一切与实验有关的工作,完成所使用的各种药品的贮藏、称量、溶解、培养基配置与分装、培养材料的预处理等。
要求:宽敞明亮,便于放置多个实验台和相关设备,方便多人同时工作;通风条件好,便于气体流通;地面整洁,进行防滑处理。
设备:要求具有各种化学药品试剂、各种玻璃器皿、称量天平、电磁炉等。
2.2. 洗涤灭菌室功能:主要进行各种器皿的洗涤、干燥、保存和培养基的灭菌等。
要求:实验室一侧设置专用的洗涤水槽,地面耐湿并有良好的排水装置。
设备:水池、落水架、烘箱、高压灭菌锅等。
3.3. 接种室功能:主要进行马铃薯材料的消毒、接种、培养物的转移、试管苗的继代、原生质体的制备以及一切需要进行无菌操作的技术程序,是植物离体培养研究或生产中最关键的一步。
一、实验目的1. 了解马铃薯组织培养的基本原理和方法。
2. 掌握马铃薯愈伤组织诱导、分化以及试管苗生根的技术。
3. 通过实验,提高学生对植物组织培养技术的实际操作能力。
二、实验材料与试剂1. 实验材料:马铃薯(品种:紫花1号)、无菌手术刀、无菌镊子、无菌培养皿、酒精、氯化汞、无菌水、蒸馏水等。
2. 试剂:MS培养基、琼脂、葡萄糖、硝酸铵、氯化钾、硫酸镁、硼酸、钼酸铵、维生素、生长素、细胞分裂素等。
三、实验方法1. 马铃薯外植体消毒与接种(1)将马铃薯块茎用流水冲洗干净,去皮,切成0.5cm×0.5cm的小块。
(2)用75%酒精对马铃薯小块进行消毒处理,时间为30秒。
(3)用无菌水冲洗3-5次,去除残留的酒精。
(4)将消毒后的马铃薯小块接种到MS培养基上。
2. 马铃薯愈伤组织诱导(1)将接种后的培养基置于培养箱中,温度控制在25℃、光照时间为12小时/天。
(2)观察愈伤组织诱导情况,记录愈伤组织的颜色、质地和生长速度。
3. 马铃薯愈伤组织分化(1)将诱导出的愈伤组织转接到分化培养基上。
(2)观察愈伤组织分化情况,记录分化出的芽、根和苗的数量。
4. 马铃薯试管苗生根(1)将分化出的试管苗移栽到生根培养基上。
(2)观察试管苗生根情况,记录生根时间和生根数量。
四、实验结果与分析1. 马铃薯外植体消毒与接种实验结果表明,消毒后的马铃薯小块在接种后能够正常生长,表明消毒效果良好。
2. 马铃薯愈伤组织诱导实验结果表明,在MS培养基上诱导的马铃薯愈伤组织呈白色、质地松软,生长速度较快。
3. 马铃薯愈伤组织分化实验结果表明,在分化培养基上诱导的马铃薯愈伤组织分化出较多的芽和根,表明分化效果较好。
4. 马铃薯试管苗生根实验结果表明,在生根培养基上移栽的马铃薯试管苗能够正常生根,生根时间较短,生根数量较多。
五、实验结论通过本次实验,我们成功掌握了马铃薯组织培养的基本原理和方法,包括马铃薯愈伤组织诱导、分化以及试管苗生根。
马铃薯的种植技术,附组织培养步骤选择种薯:要选择品种优良的种薯,一般选择表皮鲜艳且健康无畸形的马铃薯。
催芽处理:将选取的种子放在湿润且厚度在10cm左右的沙土中,平放种子,在上面覆盖一层5cm厚度的过筛沙土,浇水,保持土壤潮湿。
整地需求:栽种前消毒土壤,再浇入有机肥后进行松土。
入栽定植:栽种前在土表埋入少量稀薄的有机肥颗粒。
一、马铃薯的种植技术1、选择种薯种植马铃薯时,要挑选品种优良的种薯,一般选择表皮鲜艳且健康无畸形的马铃薯,再对其进行催芽处理。
2、催芽处理催芽处理是马铃薯种植技术中的关键,主要将选取的种子放在湿润且厚度在10cm左右的沙土中,将种子平放在里面,在上面覆盖一层5cm厚度的过筛沙土,用喷水壶进行浇水,保持土壤湿润状态,温度保持在20°C左右即可。
3、科学整地(1)栽种前需要将土壤进行消毒,消毒方法为喷洒稀薄的硫酸铜或者草木灰溶液,以防止病菌的滋生。
(2)基质应以疏松肥力足且富含有机质的土壤为主,马铃薯不适合连作,易发生病害,可在浇入有机肥后进行松土。
4、入栽定植(1)栽种前需要在土表埋入少量稀薄的有机肥肥粒,以加快根系的生长。
(2)一般早熟的种苗间距需保持在20公分左右,中熟品种的则在25公分左右,栽后覆盖一层6-10cm左右的细土,浇入水分后保湿,进行深耕处理。
5、栽后管理(1)如气温较低,需要在土壤上覆盖一层地膜,以免植株冻伤。
(2)在生长期间需控制温度在16°C-20°C左右,3月时可以打开地膜,利于通风,长势好的时候可追施1-2次的磷酸二氢钾,保持土壤湿润。
二、马铃薯的组织培养步骤1、什么是马铃薯的组织培养(1)马铃薯的组织培养是指,通过无菌操作分离马铃薯体的一部分(外植体explant),接种到培养基上,在人工控制的条件下(包括营养、激素、温度、光照、湿度)进行培养,使其产生完整植株的过程。
(2)主要有原生质体(Protoplast),悬浮细胞,组织(愈伤组织Callus、茎尖分生组织),器官(胚,花药,子房,根和茎的培养)。
马铃薯的块茎组织培养的研究生命科学学院生物工程132班组长:林伟平组员:温楚婷凌琦雯刘钰荧一,实验目的(1)以马铃薯的块茎为材料,研究经过器官分化或愈伤组织增殖与再分化途径,获得较多的试管苗,掌握植物快速繁殖的基本方法和过程。
(2)观察和分析不同糖类对外植体愈伤组织诱导,增殖和器官分化的影响。
二,实验原理在植物组织培养体系中,从外植体形成再生植株有不同的再分化途径,会受到培养基中不同浓度的糖的影响。
植物的快速无性繁殖是指以合适的外植体为起始材料,在无菌条件下,通过合适的培养技术,在有限的空间,短时间内快速生产大量植株的技术。
三,实验材料,试剂与器具(1)实验材料:马铃薯块茎(2)试剂:实验十一配制的各种培养基母液,蔗糖,葡萄糖,琼脂,蒸馏水,1mol/LHCl,1mol/LNaOH,HgCl或次氯酸钠,吐温20,75%乙醇或20g/L新洁尔灭,无菌水等。
(3)器具:高压灭菌锅,分析天平,酸度计,光照培养箱,微波炉,冰箱,培养架,果酱瓶,烧杯(1000mL,500mL,100mL,50mL),移液管,量筒,不锈钢镊子,剪刀,解剖刀,脱脂棉,培养皿,称量纸,记号笔,标签纸,药匙,玻璃棒,洗耳球,洗瓶,电炉,酒精灯四,实验内容1,确定培养基配方,MS+2,4-D1.0mg/L+6-BA1.0mg/L+8g/L琼脂+不同浓度的葡萄糖/不同浓度的蔗糖(分别为1%,2%,3%,4%的葡萄糖或蔗糖)3,移液与溶化:将所需的各储存母液按顺序摆放好,将洁净的量筒,烧杯,移液管,玻璃棒,漏斗等放在指定的位置,准备好蒸馏水及瓶盖,包装纸等,取100mL小烧杯一只,用50mL 量筒量取大量元素,用各母液专用移液管分别吸取微量元素母液,铁盐母液,有机附加物母液,2,4-D母液,6-BA母液。
取1000ml烧杯一只,先用量筒取1000mL蒸馏水倒入烧杯中,用记号笔画好液位线,将蒸馏水倒出一半,准确称取8g琼脂倒入烧杯中,置于电炉煮沸,待琼脂完全溶化后,加入10g葡萄糖,充分溶解后,将准备好的含大量元素,微量元素,铁盐,有机附加物和植物生长调节物质的母液混合物倒入烧杯中,用蒸馏水将盛过母液混合物的小烧杯洗三次,一并倒入1000mL烧杯中,加热至沸腾,将烧杯远离火源,并加蒸馏水定容至设定的液位线。
马铃薯组织培养前言:马铃薯组织培养的意义 .马铃薯(Solanum tuberosum)属茄科茄属植物! 常见的育种途径有: 常规二倍体杂交法,四倍体水平的品种间杂交法,远缘种间杂交法 ,2n配子利用法。
这些途径都是通过有性生殖产生马铃薯变异体,通过系谱,回交,轮回选择的方法,需经过6-8代选出附合目标性状的新个体。
进入 20世纪90年代后,随着生物技术的深入发展,人类对植物细胞遗传行为,基因表达传递行为达到分子水平深入了解,作物育种工作者开始引入了除单纯户外有性杂交育种之外,又一育种方法室内体细胞无性系变异育种法,其中组织培养(tissue culture)诱导再生植株的突变就是最常用的一种。
当马铃薯外植体(茎尖脱毒分生组织)培养时,由于组培环境引发了细胞异染色质 DNA延迟复制, 产生了较田间自然突变率高出500倍的大量变异。
这一现象已越来越被马铃薯育种工作者所认可,并成为一条马铃薯育种的有效途径。
现从组织培养及组织培养在马铃薯育种上的发展历史,研究意义,研究方式以及未来展望等方面逐一论述。
马铃薯的市场效益(为什么选马铃薯作试验材料)马铃薯是世界上仅次于小麦、水稻和玉米的第四种主要农作物就单位面积出产的干物质而言,它高于小麦、大麦和玉米,就单位面积出产的蛋白质而言,分别为小麦、水稻和玉米的2.02,1.33和1.20倍。
目前我国马铃薯常年种植面积为467万公顷左右,鲜薯年总产量5 500万吨,居世界第一位。
种植区域主要分布在黑龙江、吉林、内蒙古、山西、甘肃、青海、云南、贵州、四川等广大地区。
但是我国的马铃薯加工业发展十分缓慢,基本上以鲜食为主,少部分用于传统食品加工和制取粗淀粉,深加工产品很少,而且加工生产规模小,工艺落后。
20世纪90年代国内以马铃薯为原料的食品工业进入了一个蓬勃发展的时期然而产品与外同类产品相比,无论是在色泽、口味、品质,还是在包装上均存在一定差距。
马铃薯块茎水分多、脂肪少、单位体积的热量相当低,所含的维生素C是苹果的10倍,B族维生素是苹果的4倍,各种矿物质是苹果的几倍至几十倍不等,土豆是降血压食物膳食中某种营养多了或缺了可致病。
近年来随着人民群众生活水平的日益提高,我国的食品结构出现了一些新的变化,中西方的饮食文化开始相互渗透和融合,马铃薯加工食品在我国同样备受欢迎。
随着麦当劳、肯德基等洋快餐在我国落户,其中必有一款的炸薯条、薯泥等马铃薯食品很受国内中层消费者的喜爱,尤其是儿童对其情有独钟,成为未来我国马铃薯食品潜在的庞大的消费群体。
1 马铃薯的生态习性和种类马铃薯生长对土壤的适应性很强,但对气候要求凉、冷、燥,在湿热地区虽然也能生长,不过一代以后品种就会演化,需要经常从寒冷地区引进新的种。
种薯在土温5~8℃的条件下即可萌发生长,最适温度为15~20℃。
适于植株茎叶生长和开花的气温为16~22℃。
夜间最适于块茎形成的气温为10~13℃(土温16~18℃),高于20℃时则形成缓慢。
出土和幼苗期在气温降至-2℃即遭冻害。
开花和块茎形成期为全生育期中需水量最大的时期。
马铃薯在原产地就有几百个品种,在世界各地又不断地培养新品种,目前全世界有几千个品种,有含淀粉比例较高,适合作为主食的,也有适合作为蔬菜食用的。
人们根据不同的用途培养出很多新品种,花色有白色、红色、紫色等品种,地下块茎有圆形、卵形和椭圆形,其皮色有红色、黄色、白色和紫色的不同品种。
一般用块茎上的“芽眼”切下播种,如果用种子种植,很快就会产生变异,因此非常容易出现新品种。
2 马铃薯茎尖的组织培养植物组织培养(Plant tissue culture)是指在无菌的条件下,将离体的植物(根、茎、叶、花、果实、种子等)、组织(形成层、花药组织、胚乳、皮层等)、细胞(体细胞和生殖细胞)以及原生质体,培养在人工配制的培养基上,给予适当的培养条件,使其长成完整的植株。
由于培养物是脱离植物母体,在玻璃瓶中进行培养,所以也叫做离体培养。
在有些情况下,再分化也可不经愈伤组织阶段,而直接发生于脱分化的细胞[1]。
植物组织培养是20世纪初发展起来的一门新兴技术,随着这项技术的日益完善,其应用也越来越广泛,可用于种苗快繁、植物脱毒、植物育种、种质资源保存以及次生代谢物提取等方面。
尤其植物快繁和脱毒是应用最多和最广的方面,而且许多花卉苗木的试管育苗已进入了商品化生产[2]。
马铃薯薯块及芽外植体消毒灭菌后在MS基本培养基中培养效果最好[3]。
黄萍等认为在马铃薯初代培养基(作茎尖培养用)和增殖培养基(作试管苗快速繁殖用)中分别加入25μg/ml链霉素、四环素和苯甲酸钠3种抗污染剂,结果发现:苯甲酸钠在初代培养基中抑菌效果最好;而在增殖培养基中以四环素的抑菌效果最佳。
[4]植物组织中普遍存在内生菌,当植物组织进行离体培养时,这些内生菌就会产生污染[5]。
为了消除植物组织培养过程中出现的真菌和细菌污染 ,而又不杀伤植物组织 ,采用多菌灵和青霉素混合溶液浸泡污染的组培苗茎段的结果发现 ,多菌灵对真菌有杀灭作用 ,对细菌没有明显作用 ;青霉素只对细菌有抑制作用 ,继代后细菌污染照常存在 ;而对污染的组培苗采用 75 %乙醇和 0 .1% HgCl2 处理可彻底杀灭真菌和细菌[6]。
3 植物激素对马铃薯生长的影响试验以品种为主区,激素处理为副区进行裂区设计,研究赤霉素(GA3)与茉莉酸甲酯(MeJA)对雾培马铃薯内源激素与生长发育的影响。
结果表明:外源GA3处理增加了3个马铃薯品种叶片内源IAA和JA的含量,降低了中晚熟品种高原7号的内源ABA含量。
外源MeJA 对马铃薯块茎均有一定诱导作用,但结合GA3处理其诱导结薯的能力会减弱。
[7]马铃薯块茎形成期,脱落酸含量显著增加,赤霉素含量则显著降低,赤霉素与脱落酸比值下降到一定水平是块茎开始形成的重要条件。
外加脱落酸喷施叶面,使块茎形成提早,但结薯数并未增加;外加赤霉素喷施叶面,使植株细高,匍匐茎细长,块茎形成显著延迟,块茎数显著减少,这一结果进一步证明了脱落酸和赤霉素在块茎形成中的作用。
[8]研究表明外源添加赤霉素(GA,Gibberellins)能促进马铃薯茎、叶和匍匐茎的生长,而抑制块茎的形成.添加GA生物合成抑制剂可降低植株体内GA水平和活性,促进块茎形成。
[9]在诱导结薯的过程中给以不同浓度的香豆素处理,研究香豆素对试管微型薯诱导的影响。
结果表明,在诱导结薯的培养基中,添加香豆素处理的浓度为30mg/L时,获得的微型薯块茎较大且大薯率较高。
[10]在加入100mg/l香豆素时,试管结薯的数量与使用500mg/l矮壮素效果相近似。
使用50mg/l人参寡糖素或10mg/l黑节草寡糖素时,试管结薯的数量明显超过或略超过用500mg/l矮壮素的效果。
IAA与GA互作对马铃薯试管苗生长有积极的促进作用,能够明显提高试管苗的高度,最大增幅可达90.3%,而IAA与BAP互作对试管苗生长有明显抑制作用。
IAA与GA互作对试管苗根的形成和生长影响不明显。
BAP对试管薯形成有重要作用,而GA与BAP互作能进一步促进试管薯生长,处理4(IAA+GA十BAP)比处理3(IAA+BAP)的试管薯鲜重和直径分别增加163.8%和46.4%[11]。
低浓度的2,4-D有利于红色愈伤组织的花色苷积累,高浓度的2,4-D促进其生长而不利于花色苷的积累;高浓度的6-BA能促进红色愈伤组织中花色苷的积累并诱导白色愈伤组织花色苷的合成,但抑制其生长;卡那霉素能使白色愈伤组织变红并积累花色苷,高浓度的卡那霉素严重抑制愈伤组织的生长并最终变褐死亡;提高蔗糖浓度能促进愈伤组织花色苷的产生和积累,但超过70g/L时抑制生长[12]。
4 马铃薯组织培养的具体实验方案4.1外植体培养从已催出芽(芽长一般2—4cm)的干净健康马铃薯块茎上掰下芽,用自来水冲洗干净,放入0.1—0.15%的升汞溶液中浸泡8—10分钟,在超净工作台上消毒完后,放入无菌水中浸泡6次,每次5分钟,然后接种到MS+6-BA1.5mg/L(毫克/升)+GA30.5mg/L+IBA0.5mg/L +琼脂8g/L+蔗糖30g/L(PH值为5.8)的培养基上,每个培养瓶接种1—5个外植体。
[13]将接种好的培养皿用封好置于恒温光照箱中进行培养,培养条件为28℃,每天光照16h,光照强度>2 ooo Ix。
形成团状的愈伤组织后,继续培养至根、芽分化后,及时移植于三角瓶中培养。
[14]4.2茎尖剥离及初代培养外植体培养20天后,在超净工作台上解剖镜下用解剖针将生长点0.1——0.5mm部分剥离出来,转接到MS+肌醇100mg/L+6-BA1.5mg/L+GA30.5mg/L+泛酸钙1.5mg/L+蔗糖30g/L +琼脂8g/L+活性炭0.17g/L(PH值为5.8)的培养基上,每个培养瓶接种4—5个生长点。
光照保持3000—6000Lux(勒克斯)左右,每天照光13—16小时,温度控制在23℃,经2—6个月左右培养诱导,其间转接2——3次,生长点即可长成新的小植株。
经病毒检测不带病毒的株系就可进行扩繁,未脱毒的株系淘汰。
[15]4.3试管苗扩繁4.3.1扩繁前的准备1扩繁培养基的制备。
扩繁培养基以MS培养基为扩繁基本培养基,外加6—BA0.5mg/L+NAA0.5-1.5mg/L+蔗糖30g/L+琼脂8g/L+活性炭0.17g/L,pH值为5.8。
2把接种用具在超净工作台上用紫外线灯消毒20—30分钟,关掉紫外线灯,打开日光灯和吹风机。
3用肥皂把手洗干净并擦干,再用75%酒精消毒,待手上酒精干后,点上酒精灯,把剪子、镊子培养皿等所需用具在酒精灯上进行消毒。
4.3.2接种扩繁用75%酒精喷待接的试管苗和制备好待用的扩繁培养基表面,将已脱毒株系按每苗留1—2片叶为一个茎段剪下,正向插入扩繁培养基(即MS+6-BA0.5mg/L+NAA0.5-1.5mg/L +蔗糖30g/L+琼脂8g/L+活性炭0.17g/L,PH值为5.8的培养基)上。
一般每个培养瓶接种15个茎段,在温度25—27℃,光照2000—3000Lux,每天15—16小时条件下培养3—4天即可生根长芽。
30天后可按1:7瓶进行扩繁一次,即原来每瓶15苗扩繁一次可达7瓶105苗,以后每隔30天扩繁1次,繁殖到目标苗数后,再经2—3个月培养即可扦插到原原种繁殖网室,进行原原种繁殖[16]。
5 马铃薯组织培养中的污染原因及控制措施1.污染的症状和原因真菌性污染主要指霉菌引起的污染。
一般接种后3~8d可在培养基中发现各种颜色的菌斑。
真菌性污染,一般是由空气污染和瓶口边缘的灰尘和真菌孢子落人器皿中造成的。
另外,在湿度太大的季节和培养室内。
棉塞也会长出真菌孢子引起大量污染。