植物离体快繁技术的综述

第三章植物离体快速无性繁殖技术和脱毒培养技术第一节、植物离体快速繁殖技术一、植物离体快速无性繁殖的概念及其意义1 概念离体无性繁殖：指利用组织培养的方法进行植物离体培养，在短时间内获得大量遗传性一致的个体的方法，又称“离体繁殖，快速无性繁殖、微型繁殖”。

试管苗：由离体无性繁殖获得的植株称试管苗。

无性系：指有同一个体通过无性繁殖产生的一个群体，它们的遗传背景基本一致。

2 应用（1）用来加速难繁殖和繁殖速度慢的植物的繁殖。

（2）无病毒苗木的繁殖。

（3）用于某些杂合园艺植物的繁殖。

（4）用于需要加速繁殖的特殊基因型。

二、植物离体快速无性繁殖的特点1 优点（1）首先体现在一个“快”字上。

（2）可人为控制条件，不受大自然的干扰（3）快速培养脱毒苗。

2局限性（1）一些植物快速无性繁殖技术的某些环节还没有突破。

（2）要对其成本、技术等进行估算。

（3）随继代次数增多，培养材料的分化能力下降。

三、离体无性繁殖中器官的发生形式1 不定芽型２器官型３器官发生型４类胚体发生型５原球茎型四、离体无性繁殖的程序•无菌母株的制备•茎芽的增殖•诱导生根•炼苗•再生植株的鉴定五、植物组织培养中应注意的问题１褐变（１）褐变褐变：指在组织培养过程中，由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。

（２）克服褐变的方法选择适宜的外植体（幼嫩材料、春季取材）改善营养条件（连续培养）在培养基中加入一些附加物２污染（１）特点：细菌污染的特点在培养材料附近出现黏液状菌斑，一般接种1-2天一5可发现。

特别应注意一种呈乳白色的细菌污染，这种细菌为芽孢杆菌，外被荚膜，耐高温，一般灭菌剂难以杀死，可随培养材料、用具传播，可出现在培养基表面，也可呈滴形云雾状存在于培养基内，发现及时淘汰，并对用过的器具严格高温灭菌。

真菌污染的特点培养基上长霉，一般接种3-5天就可先，霉的颜色有黑、白、黄等，真菌污染的特点是污染部分有不同颜色的霉菌，接种3天，有时多达10天才能表现。

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。

植物组织培养脱毒快繁技术的综述李西雁（广西职业技术学院农业技术工程系2002级应用生物技术专业）摘要：脱除病毒是植物组织培养深入探讨研究中的一个技术难题。

本文结合在桂林莱茵生物科技股份有限公司的实践情况，简要介绍植物组织培养的基本原理和方法，综述植物脱除病毒的热处理、茎尖培养和抗病毒药剂三种方法的原理、发展史和技术方法，并介绍了几种常用的病毒检测方法。

本文以马铃薯为例，重点介绍了利用热处理加茎尖组织培养法获得马铃薯脱毒苗的具体技术方法，脱毒率可达100%。

同时还对植物组织培养脱毒快繁技术的应用前景作了分析。

关键词：茎尖培养，组织培养，快繁脱毒技术，病毒检测，应用前景1 植物组织培养研究概况1.1 研究简史自从1943年怀特（White）提出植物细胞“全能性”（Totipotency）学说及诸多后学者（Steward，1958，Guha和Marteshwari，1964）相继证实后，引发植物组织和细胞培养快繁技术的勃然兴起。

我国的专家学者在20世纪70年代后也在此领域做了大量的研究和开发工作，创造了很多新方法、新技术，提出不少新成果，开拓了植物组织培养快繁技术的新局面[1]。

目前采用组织培养脱病毒快繁及离体快繁生产株苗的技术已发展相当成熟[2]。

脱毒株苗具有无杂菌、适应能力较强、繁育较快、质量优、抗性好、分蘖性强、繁殖系数高、大批量生产、周年供应、便于运输等优点，已得到有关专家的鉴定及高度评价和种植试验区、种植产区果农的认可。

例如脱毒马铃薯、脱毒红薯、脱毒生姜、脱毒大蒜、脱毒草莓、脱毒苗木、脱毒花卉等等，已成为现代农民致富的新宠[2]。

1.2 植物组织培养和脱毒快繁的定义植物组织培养（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。

简述离体快速繁殖技术基本流程离体快速繁殖技术（TissueCulture，简称TC）是一项利用手术、培养技术、营养物质来繁殖植物的技术。

它可以实现特定的植物的快速、稳定的繁殖，以及加快植物品种的改良，给植物育种工作带来极大的方便。

TC技术可以有效地消除植物的遗传变异，并且能够保护植物的健康生长，从而有助于植物的保护和繁殖。

TC技术的基本流程包括植物组织切片、培养盘预处理、营养物质处理、培养子实验、移植、细胞分离培养以及繁殖育种等。

1.物组织切片：首先，研究人员需要从植物根、茎、叶或者果实等部分中获取一定数量的植物组织。

接着，将植物组织切成小片，使用玻璃刀片进行刮取或者用来冰冻然后解冻进行切片，再用细胞分离液进行培养，以期达到萌发的目的。

2.养盘预处理：将培养皿清洗干净，然后用消毒剂对其进行消毒，以防止细菌污染。

接着，在培养盘中放入适当数量的营养物质，包括氮素、磷质、碳源和微量元素，并均匀混合，以确保植物的发芽和增殖。

3.养物质处理：营养物质是促进植物活力、健康发芽的关键，也是TC技术的重要组成部分，因此对营养物质的合理添加和使用是非常重要的。

通常，研究人员会将植物分化细胞饲养培养在特殊的营养液中形成可繁殖的植物，以产生新的植物品种。

4.养子实验：在培养盘中放入植物组织切片，将它们放在干燥后的培养子实验中，然后均匀混合营养物质和消毒剂，以防止细菌污染。

5.植：当植物细胞长大之后，可以将它们移植至新的培养皿中，移植时可以选择不同的种类或者种类混合，以此来加快植物品种的改良和繁殖。

6.胞分离培养：将植物细胞分离并培养，可以实现植物品种的多样化，并加快植物的增殖和繁殖。

7.殖育种：将分离培养出来的离体植物种子作为种子，进行育种和繁殖，通过育种来实现植物的新品种的选择。

TC技术的基本流程比较复杂，需要研究人员掌握丰富的知识和经验，并耗费较长的时间才能达到理想的繁殖效果。

但是，从长远来看，TC技术可以为植物育种工作带来极大的便利，可以实现植物的快速和稳定繁殖，从而提高植物的品质，为人们的日常生活提供更多的食物来源。

什么叫植物快繁技术植物快繁技术简介所谓植物非试管高效快繁技术也就是植物克隆技术，也有人称之为植物非试管快繁技术、植物快繁技术、植物全光照喷雾育苗技术、全光雾插技术、微材料或微组织扦插育苗技术，喷雾育苗技术、喷雾扦插育苗技术、傻瓜克隆、组培苗瓶外生根等等。

无论叫做植物快繁还是植物克隆其原理和方法是一样的。

植物非试管高效快繁技术的起源、应用和进展植物快繁技术是20年前从国外引进，又经过我国众多农业专家花费二十余年时间，逐步完善并成熟运用于规模生产一个系统配套，用于多种经济植物大规模无性快繁产业化生产的实用技术，又称非试管快繁技术、喷雾快繁技术等。

此技术是一项崭新经济植物苗木快繁技术体系，它将植物组织培养快繁苗从试管培养基中解放到田间大地，是一场无性繁殖快速育苗的革命！是现代农业生物技术研究的一大创举！该技术育苗生产成本低，适用于国内外苗木交易市场和经济植物种苗繁殖工程。

绿色快繁产业是一个永久性高效益产业，它可以带动制药产业、林纸产业、林草产业、园林绿化等其它产业，进而促进农业产业化、林业产业化、制药产业化和农业现代化的快速发展。

还有利于生态城市、园林城市、森林公园、自然保护区的建设、生态环境改善、城市生态系统的改变、无性系造林、天然林保护工程、城市绿化工程以及与人们生活息息相关的如粮食作物、花卉、蔬菜、无公害蔬菜、野生蔬菜、濒危野生植物、果树、山野菜、药用植物、珍稀植物等高效经济植物以及新经济资源的开发利用。

植物快繁技术是古今中外人们十分关注的问题。

从传统的扦插繁殖、嫁接繁殖、种子育苗，到植物组织培养、abt生根粉、JH强力生根剂、生根灵诱导生根、全光照喷雾育苗等等各种方法，人类总是在不断地寻求绿色产业快速发展的通路。

以植物组织培养为例，它是快速繁育优良品种无性系苗木的现代实用技术，具有繁殖系数、代数多、育苗时间长、材料消耗少、繁殖效率高的优点，但由于植物组织培养存在一次性投资大，成本高，技术步骤繁杂，技术易传性差，农民在生产上不能直接利用试管苗，成活率低等缺点，该技术在实际工厂化育苗中所形成的生产力还相当有限，真正形成大规模产业化的植物品种在世界范围内不超过上百个。

植物离体快繁技术的综述-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII植物离体快繁技术的综述黄新（生物科学技术学院2009级生物技术一班）摘要：植物快繁技术是一种全新的育苗技术，是现代计算机智能控制技术与生物技术有机结合的高新农业技术。

运用植物生长模拟计算机为植物创造最为适宜的温、光、气、热、营养、激素环境，使植物的生理潜能得到最大的发挥，植物的生根基因尽快表达，从而实现植物的快速生根。

它的推广应用将会带来一次全新的育苗革命。

本文简要介绍植物快繁技术程序、相关培养技术以及植物快繁相关问题的讨论。

同时还对植物组织培养脱毒快繁技术的应用前景作了分析。

关键词：植物离体快繁、愈伤组织、不定芽增殖、腋芽增殖、愈伤组织增殖、体细胞胚增殖、玻璃化问题、褐化问题、应用前景1 植物离体快繁概况1.1研究简史离体微繁殖技术的应用，首先应归功于Morel，他在1960年首先建立了兰花离体繁殖的方法（原球茎繁殖）。

目前已有近400种植物的离体繁殖已获得成功，其中许多具有重要经济价值的花卉(如兰花、菊花、石竹)、果树(草莓、无籽西瓜、葡萄)、经济作物(马铃薯、甘蔗)、林木(桉树、杨树)均已在种苗生产上广泛应用，取得了巨大的经济和社会效益。

我国快速繁殖植物的种类达443种之多荷兰是试管苗的生产王国1.2植物离体快繁的定义快速繁殖（rapid clone propagation）：也叫离体繁殖（in vitro propagation）、微体繁殖（Micropropagation），是指在无菌条件下，将植物体的器官、组织或细胞培养于人工培养基中，并辅以人工控制环境，使其生长出完整植株的繁殖技术。

追究植物组织培养脱毒快繁技术的发展简史，在11世纪就出现的热处理脱毒法，最早解决一些作物的病毒病害问题[1]。

本世纪50年代发展的植物组织培养技术为脱毒提供了一条有效途径。

现在植物的脱毒技术有多种，其中应用最广泛的有三种：热处理法、茎尖培养脱毒法、抗病毒药剂法，将不同的方法相结合起来应用效果更好。

第十五章植物离体快速繁殖和脱毒技术第一节植物离体快速繁殖的概念与应用一、植物离体快速繁殖技术的概念植物离体快速繁殖技术是植物生物技术的一个重要组成部分，通过离体培养，将来自优良植株的茎尖、腋芽、鳞片、叶片等器官、组织或细胞进行离体培养，以期在短期内以更快的速度获得遗传上稳定一致的大量个体。

这种无性繁殖方式与传统无性繁殖方式的区别在于繁殖速度快，不受自然的干扰，使育苗工厂化。

二、植物离体快速繁殖技术的目的与应用前景植物离体快速繁殖技术已广泛应用于花卉、蔬菜、林木和药材生产，目的在于扩大繁殖珍稀植物原始材料和品种资源，繁殖经济效益高但难以繁殖的植物，繁殖和保存无病毒原种材料及销售量大而传统无性繁殖难以满足需求的植物。

植物离体快速繁殖技术已在全球范围内发展起来，试管苗产业已经形成并在迅速发展，前景广阔。

尤其是在发展中国家，由于投资少、见效快，植物离体快速繁殖技术常作为植物生物技术的主要内容。

快速繁殖也是生物技术应用于农业生产的中间环节之一。

目前很多通过基因工程、体细胞无性系变异、原生质体培养等手段获得的新品系或品种，尤其是通过营养繁殖的植物，往往需要通过离体快速繁殖技术才能使其迅速进行田间试验和生产，及早推向市场。

现在试管植物的生产已由早期的以观赏植物为主逐渐发展到果树、林木、蔬菜及某些大田作物。

第二节植物离体快速繁殖技术程序与关键一、植物离体快速繁殖技术的程序植物离体快速繁殖程序如图15.1所示。

图15.1 植物离体快速繁殖技术程序示意图二、植物离体快速繁殖技术的关键1. 防止污染，保证快速繁殖的质量和速度有无污染是影响试管苗质量好坏和整个生产成败的关键因素之一。

植物材料应清洗干净和进行表面消毒，接种后及时检查并弃去污染的培养物，未污染材料进行继代培养和扩大繁殖。

有时已污染的材料由于比较宝贵或认为对培养物的生长影响不大，仍继续使用和扩大繁殖，但应对污染问题予以足够的重视。

污染来源主要有二：一是植物表面消毒不彻底，或是由植物材料内部的微生物随着材料进入培养过程，这些微生物一般不能通过表面消毒清除；二是在操作和培养过程中微生物进入培养器皿。

离体快速繁殖的特点及应用
离体快速繁殖（in vitro propagation）是利用植物细胞和组织培养技术，通过人工控制环境生长条件，在体外培养和繁殖植物的方法。

离体快速繁殖的特点在于可以通过细胞融合、愈伤组织、单细胞分裂、愈伤芽分化等方式，快速地繁殖大量的植株，同时可以保证植株的基因相同，茎、叶、根、花等各种组织可以繁殖，繁殖的速度快，品种稳定性高，是目前现代化生产种苗的主要手段之一。

离体快速繁殖的应用广泛，首先在园艺领域中，大量利用离体快速繁殖技术进行日光花、菊花、农村快速繁殖优良的品种；在林业和农业中，离体快速繁殖技术大量应用于快速繁殖经济作物如水稻、小麦等；其次在对抗病毒方面，离体快速繁殖技术被广泛应用于病毒抗性工程防治。

在植物繁殖中，常常会出现病毒感染的情况，病毒繁殖会导致植株凋萎甚至死亡，利用离体快速繁殖技术，可以利用无病毒的组织进行繁殖，达到防治病毒的效果。

另外，离体快速繁殖技术还可用于植株性状改良，利用组织培养技术，可以实现植株的性状改良，如增加果实的产量、改善气味等；同时可以加速育种进程，节约时间成本，提高育种效率。

与此同时，离体快速繁殖技术在药物防治中也有应用，通过人工培养，可以繁殖了大量植物，可大大减轻其在野外的开采成本，同时，还可达到禁止毒品和保护生态环境的效果。

总而言之，离体快速繁殖技术具有灵活性和高效性，是未来增加农业种植、加速育种进程、防治病毒、规模化草药养殖等诸多方面的重要手段。

什么是植物离体快繁技术植物离体繁殖(Propagation in vitro)又称植物快繁或微繁（Micropropagation）是指利用植物组织培养技术对外植体进行离体培养，使其在短期内获得遗传性一致的大量再生植株的方法。

是工厂化育苗的技术基础。

植物快繁与传统营养繁殖相比的优点：◆繁殖效率高。

生长速度快；◆培养条件可控制性强；◆占用空间小；◆管理方便，利于自动化控制；◆便于种质交换和保存。

第一、植物快繁的器官形成方式植物快繁的器官再生主要分为五种类型：1.短枝发生型2.丛生芽发生型3.不定芽发生型4.胚状体发生型5.原球茎发生型一、短枝发生型类似于微型扦插，指外植体携带的带叶茎段，在适宜的培养环境中萌发，形成完整植株，再将其剪成带叶茎段，继代再成苗的繁殖方法。

能一次成苗，遗传稳定，成活率高，但繁殖系数低。

二、丛生芽发生型◆是大多数植物快繁的主要方式。

指外植体携带的顶芽或腋芽在适宜培养环境（含有外源细胞分裂素）中不断发生腋芽而呈丛生状芽，将单个芽转入生根培养基中，诱导生根成苗的繁殖方法。

◆不经过愈伤阶段，后代变异小，应用普遍，也可用于无病毒苗的生产。

三、不定芽发生型◆指外植体在适宜培养基和培养条件下，形成不定芽，后经生根培养，获得完整植株的繁殖方法。

分为通过愈伤组织产生不定芽，和直接产生不定芽两种方式。

◆外植体涉及多种器官，如茎段、叶、根、花器官等。

是植物快繁的另一种主要方式，繁殖系数高。

但变异率较高，尤其是通过愈伤途径产生的植株。

红掌叶片离体培养及植株再生四、胚状体发生型◆指外植体在适宜培养环境中，经诱导产生体细胞产生体细胞胚，从而形成小植株的繁殖方法。

分为间接途径（经愈伤途径）和直接途径两种。

◆成苗数量大、速度快、结构完整。

但由于对其发生及发育过程了解不够，应用上还没有前两种广泛。

菊花花瓣体细胞胚胎发生及体胚发育过程的扫描电镜观察五、原球茎发生型是兰科植物特有的一种快繁方式。

指茎尖或腋芽外植体经培养产生原球茎的繁殖类型。