任务六：植物组培快繁工厂化生产技术

《组织培养》课程简介一、课程信息（1）课程名称：组织培养（2）参考学时：72学时（3）参考学分：4学分（4）开课学期：第3学期二、教学目标1、知识目标：（1）熟悉植物组织培养的含义；了解植物组织培养的发展史；（2）熟悉各种培养基的功能、作用、成分及其特点。

（3）学习常用的无菌操作技术；能够掌握消毒灭菌的基本步骤。

（4）学习各种外植体的处理方法和操作流程，能够对各种外植体实施合理灭菌。

（5）掌握试管苗的驯化移栽操作流程（6）掌握移栽试管苗的科学管理方法及提高移栽成活率的各种措施（7）掌握工厂化生产中出现的污染、褐化、玻璃化问题发生原因及处理措施；（8）了解工厂化生产的各类设施及设备；学习生产计划的制定和经营管理方法；（9）学习工厂化生产的工艺流程、组培生产的成本核算和效益分析。

（10）学习组织培养脱毒的方法及培养流程。

2、能力目标：（1）能够理解细胞全能性在组织培养中所起的作用；（2）能掌握实训验、室的布局与组成以及相应的设备；能合理设计组培实训验、室；（3）能够正确使用组培实训验、室的各种仪器及设备。

（4）会药品的称量技术及溶解程序；能够正确溶解各种药品并配制成母液。

（5）掌握灭菌方法；能够配制固体培养基并灭菌。

（6）能对不同的外植体进行恰当取材及处理。

（7）学会试管苗的驯化，能够掌握试管苗的驯化基本步骤。

（8）会处理各种外植体培养中出现的问题，能够对外植体的褐变及玻璃化采取相应的处理方案。

（9）能掌握组培苗的生态环境与温室环境的差异并能严格按照操作流程进行科学管理。

（10）能按照工厂化生产流程、技术环节进行组培生产、成本核算、效益分析；（11）能对马铃薯、草莓等材料实施脱毒培养。

3、素质目标掌握组织培养的基本理论、实用规划设计与操作技术技巧、个体植物组织培养途径与方法，将职业道德和能力的培养紧密结合起来，养成职业应遵循的思想和行为规范。

在课程目标实施过程中养成敬业、诚信、合作、交流、生存、发展等基本素质。

任务六植物组培快繁工厂化生产技术引言随着现代农业的发展，人类对植物的快速繁殖和大规模生产有着日益增长的需求。

植物组培快繁工厂化生产技术应运而生，能够在短时间内大量繁殖出经济植物。

本文将介绍植物组培快繁工厂化生产技术的原理、步骤以及应用前景。

原理植物组培快繁工厂化生产技术以植物的组织培养为基础，通过外植体分离、无菌培养、激素诱导和再生调控等步骤，实现对植物的大规模繁殖。

具体原理如下：1.外植体分离：从模式植物中选择优质的外植体，如茎尖、叶片、花芽等，并将其分离出来。

2.无菌培养：将分离出来的外植体进行无菌处理，以避免细菌、真菌等外界微生物的污染。

3.激素诱导：给予适当的培养基和激素，通过调控激素浓度和比例，促使外植体细胞不定分化和再生。

4.再生调控：通过光照、温度、培养基成分等条件的调控，促使植物的再生和定植。

步骤植物组培快繁工厂化生产技术的步骤如下：1.外植体选取：从模式植物中选择适合组培快繁的外植体，如茎尖、叶片或花芽等。

外植体的选择影响着后续步骤中细胞再生的效率和质量。

2.外植体表面消毒：将选取的外植体进行外表面消毒处理，以防止外界微生物的污染。

3.外植体分离：将外表面消毒处理后的外植体进行分离，通常使用手术刀或镊子等工具进行操作。

4.无菌培养：将分离出来的外植体放置在无菌培养基上，培养基含有适当的营养物质和激素，以促进细胞再生。

5.细胞再生调控：通过调节培养基中激素的浓度和比例，调节适宜的光照和温度，以及合理的培养时间，控制外植体细胞的再生。

6.萌发定植：当外植体细胞再生成植株之后，将其移植到含有适当营养物质的营养基中，继续生长和发育。

应用前景植物组培快繁工厂化生产技术在现代农业中有着广阔的应用前景。

以下是几个典型的应用领域：1.稀有药材的大规模生产：植物组培快繁工厂化生产技术能够快速繁殖稀有药材，提高其产量，满足市场需求。

2.空间植物生产：植物组培快繁工厂化生产技术可以在太空站等特殊环境中进行，为宇航员提供新鲜的食物和氧气。

植物组织培养有什么应用一、农业上的应用1. 快速繁殖种苗(rapid propagation)用组织培养的方法进行快速繁殖是生产上最有潜力的应用，包括花卉观赏植物、蔬菜、果树、大田作物及其他经济作物。

快繁技术不受季节等条件的限制，生长周期短，而且能使不能或很难繁殖的植物进行增殖。

快速繁殖可用下列手段进行：⑴通过茎尖、茎段、鳞茎盘等产生大量腋芽；⑵通过根、叶等器官直接诱导产生不定芽；⑶通过愈伤组织培养诱导产生不定芽。

试管快速繁殖应用在下列生产或研究中：(1)繁殖杂交育种中得到的少量杂交种，以及保存自交系、不育系等。

(2)繁殖脱毒培养得到的少量无病毒苗。

(3)繁殖生产上急需的或种源较少的种苗。

由于组织培养周期短，增殖率高及能全年生产等特点，加上培养材料和试管苗的小型化，这就可使有限的空间培养出大量的植物，在短期内培养出大量的幼苗。

2.无病毒苗(virus free)的培养植物在生长过程中几乎都要遭受到病毒病不同程度的危害，有的种类甚至同时受到数种病毒病的危害，尤其是很多园艺植物靠无性方法来增殖，若蒙受病毒病，代代相传，越染越重，甚至会造成极严重的后果。

自从Morel l952年发现采用微茎尖培养方法可得到无病毒苗后，微茎尖培养就成为解决病毒病危害的重要途径之一。

若再与热处理相结合，则可提高脱毒培养的效果。

对于木本植物，茎尖培养得到的植株难以发根生长，则可采用茎尖微体嫁接的方法来培育无病毒苗。

组织培养无病毒苗的方法已在很多作物的常规生产上得到应用。

如马铃薯，甘薯，草莓，苹果，香石竹，菊花等。

而且已有不少地区建立了无病毒苗的生产中心，这对于无病毒苗的培养、鉴定、繁殖、保存、利用和研究，形成了一个规范的系统程序，从而达到了保持园艺植物的优良种性和经济性状的目的。

3. 在育种上的应用(breeding)植物组培技术为育种提供了许多手段和方法，使育种工作在新的条件下更有效的进行。

⑴倍性育种，缩短育种年限，杂种优势明显。

21BIOTECHWORLD 生物技术世界甜叶菊(Stevia rebaudiana.Bertoni),又名甜菊、甜草、甜茶,是菊科类草本植物,是纯天然含高糖甙的制糖原料。

原产巴拉圭和巴西。

以甜叶菊干叶为原料,提取精制甜叶菊糖甙,系纯天然、高甜度、低热能甜味剂,其甜度约为蔗糖的300－400倍,热量却为蔗糖的1/300,近年来,广泛用于饮料、食品、医药和日用化工等用糖行业中,可以防治糖尿病、肥胖症、高血压、小儿龋齿等疾病。

因甜叶菊种子结实率低,种子小、极易丧失活力,发芽率低,遗传性状不稳定,从而使甜叶菊优良品种推广受到限制。

采用组培方法可保持优良品种的性状,使优良品种快速进入市场。

据此,2010年笔者对甜叶菊优良母株进行了组培快繁并工厂化育苗200多万株。

1 材料与方法1.1 材料采用优良品种“菊隆5号”甜叶菊植株为材料,其特征总甙含量高,其中的RA含量也高,甜叶菊干鲜比1:3,一般干叶两茬亩产量250-300公斤。

材料由江西省菊隆高科技实业有限公司提供。

1.2 外植体灭菌将外植体剪成1.2－1.5cm长的茎段,再放低浓度的洗洁精水浸泡3－5分钟,用流水冲洗1－2个小时后放置于超净工作台上进行消毒处理。

外植体的消毒采用75%酒精10秒钟,再在0.1%的升汞溶液再浸泡10分钟,无菌水冲洗4－5次。

将单芽茎段接种于诱导培养基,每瓶接种一个茎段。

诱导培养基①MS+6BA1.0mg/L+NAA0.2～0.5mg/L;②MS+6BA1.2mg/L+NAA0.2～0.5mg/L;③MS+6BA1.5mg/L +NAA0.2～0.5mg/L,以筛选出最佳的激素配比。

培养基加蔗糖30g/L,卡拉胶6.8g/L,PH值5.8。

每处理接种50瓶,3次重复,将接种瓶放入培养室培养,培养温度24－28℃,光照时间14h/d,光照强度2000－3000lx。

1.3 继代增殖培养将侧芽诱导获得的2－6cm长的无菌苗切成2cm长带2－3片叶的茎段,接种到增殖培养基中,增殖培养基以MS为基本培养基,添加激素组合6－BA(0.6、0.8、1.0 mg/L)、(NAA0.1、0.2 mg/L)的增殖培养基,共6个处理:①MS+6BA0.6mg/L+NAA0.1mg/L;②MS+6BA0.6mg/L+NAA0.2mg/L;③MS+6BA0.8mg/L+NAA0.1mg/L;④MS+6BA0.8mg/L+NAA0.2mg/L;⑤MS+6BA1.0mg/L+NAA0.1mg/L;⑥MS+6BA1.0mg/L+NAA0.2mg/L。

特色中药材品种选育及工厂化组培快繁生产方案特色中药材品种选育及工厂化组培快繁生产方案中草药作为我国传统医学的重要组成部分，在中医药领域一直有着重要的地位。

为了满足不断增长的中草药需求，并保护野生中草药资源，选育适应工厂化生产的中草药品种，并利用组培技术进行快速繁殖是非常关键的。

本文将探讨特色中药材品种选育及工厂化组培快繁生产方案。

特色中药材的品种选育是中草药生产的关键环节。

在传统条件下，选育新品种十分耗时费力，通常需要几十年的时间。

而现代生物技术手段的应用使得中草药的品种选育大大加快。

通过高通量测序技术，可以在短时间内对中草药材的基因组进行测序，从而挑选出优质种质资源并进行后续的遗传改良。

此外，通过传统的杂交育种方法，也可以将优异的基因导入到中草药材中，使其具备更好的抗病虫害能力、生长速度和产量。

对于已选育好的中草药品种，为了满足大规模工厂化生产的需求，需要将其快速繁殖。

组培技术是一种非常有效的快速繁殖手段。

组培技术利用植物组织的发育和再生能力，在无菌条件下培养植物细胞、组织、器官，促使其进行快速增殖和再生。

主要通过外植体的选择和培养基的优化来实现。

外植体的选择需要根据中草药材的生长特性和再生能力，选择适合的外植体材料。

培养基的优化则是针对不同的中草药材种类和要求，调整培养基的成分和激素浓度，以促进细胞分裂和再生。

通过组织培养的方式，可以在短时间内获得大量的无菌苗，从而实现中草药的快速繁殖。

在实际的工厂化组培快繁生产中，还需要注意以下几点。

首先，必须建立完善的无菌培养体系，保证外植体的无菌性。

其次，要选择合适的生长条件，包括温度、光照、湿度等，促进植株的生长和再生。

另外，对于特定的中草药材，还需要考虑其生长周期和生长习性，在培养过程中进行合理调整和管理，以提高快繁的成功率和产量。

总之，特色中药材品种选育及工厂化组培快繁生产方案是中草药产业持续发展的关键环节。

通过应用生物技术手段，可以快速选育出合适的中草药品种，并通过组培技术实现快速繁殖。

蝴蝶兰组培工厂化生产流程及注意事项蝴蝶兰原产于亚热带雨林地区，是附生性兰花，其气生根发达，生长过程中吸收空气中的养分，并促进光合作用，蝴蝶兰在种植过程中，需要通过人工授粉才能结出果实，所以人工授粉工作量大，不易于大量生产。

从而利用植物组培快繁技术，进行蝴蝶兰的组培苗生产，下面让我们来看下蝴蝶兰组培快繁流程及注意事项。

一、培养基的研究和配制1．在蝴蝶兰的组织培养中，培养基的种类与成分是决定组培成功与否的关键因素之一。

蝴蝶兰不同品种、不同培养材料或不同的生长阶段对培养基的要求都不同，因此，培养基的研究和选择是一个非常关键的基础性工作，也是蝴蝶兰组培生产中的关键环节之一。

2．在培养基的配制过程中，要保证所使用的各种试剂或原材料的稳定性（如不使用过期的试剂，不使用变质的椰子汁、香蕉等原材料）。

3．在培养基的配制过程中，要保证各种称量的准确性。

二、外植体的取材与消毒处理1．外植体的取材选择除培养基成分外，决定蝴蝶兰组培成败的另一个重要因素就是外植体的来源。

虽然从理论上讲，植物细胞都具有全能性，能够再生新植株，因此任何器官、任何组织，都可以作为外植体。

但实际上，蝴蝶兰的不同器官之间的分化能力有巨大差别，因此选择合适的外植体就显得尤为重要。

①蝴蝶兰的组培外植体主要有叶片、花梗腋芽、花梗节间、茎尖、根尖等，其中花梗腋芽是蝴蝶兰组培的最佳外植体，也是目前利用最广泛的。

②在选择外植体时，应先选择生长健壮、无病虫害、不变异的母株。

③在采取外植体前，对母株进行采前预处理（在采前5-7天，用杀菌剂喷洒母株），可有效预防和降低内源性污染，提高诱导的成功率。

④外植体的最佳成熟度：叶片：叶龄3-5天花梗腋芽：第一朵花现蕾时茎尖或根尖：无菌苗或株龄40天内的植株2.外植体的消毒无菌的外植体材料是蝴蝶兰组培成功的重要前提和根本保证，而消毒是获得无菌外植体的有效方法，它通过一些表面消毒剂来杀死外植体表面的微生物，又尽可能保持外植体的生命力。

马铃薯组培苗工厂化高效快繁技术马铃薯组培苗工厂化高效快繁技术摘要：本文介绍了我系在脱毒马铃薯快繁上的生产技术，较常规马铃薯快繁技术有所改进，本文就马铃薯从培养基制作、接种技术到温光湿控制到瓶装苗及其污染控制、消毒灭菌和日常管理等方面介绍了马铃薯脱毒苗快繁生产管理技术要点和应注意的问题，以求达到工厂化高效快繁目的。

关键词：马铃薯，组培苗，高效，快繁，工厂化生产江苏农林职业技术学院农艺系王宇二0一一年七月十五日目录一、前言 (2)二、组培实验室的合理设计 (3)（一）组培实验室组成 (6)（二）设计具体原则 (8)（三）我系组培室平面简图 (8)三、实验室设备配制 (3)（一）通用器械 (6)（二）各种盛具 (8)（三）计量器械 (6)（四）灭菌器械 (8)（五）接种器械 (6)（六）培养器械 (8)（七）其它设备 (6)四、培养基的制作 (3)（一）培养基成分 (6)（三）培养基的配制 (8)五、接种操作 (8)（一）准备工作 (3)（二）接种步骤 (4)（三）记录与打扫 (4)六、培养条件管理 (9)（一）培养条件 (9)（二）继代次数及繁殖速率 (9)七、日常管理 (9)（一）污染防治 (4)（二）定期检查 (10)八、常见问题及解决措施 (9)（一）培养基配制中常见问题 (3)（二）组培苗污染原因及解决措施 (4)（三）组培苗常见问题 (4)马铃薯组培苗工厂化高效快繁技术一、前言马铃薯是无性繁殖的，以前主要以营养器官薯块播种，极易感染病菌，种薯年年退化，种薯“退化”主要是由病毒引起的，通过茎尖分生组织培养及后期的良繁体系能够获得“无病毒”的“复壮”健康种薯。

我国从上世纪70年代初开始研究推广这一技术，现已作为一种成熟技术被广泛应用，实践证明用高质量的脱毒种薯可使产量增加30%-50%，我国近两年已加大生产和推广脱毒薯力度，无毒种薯已渐渐在主产区普及，推广种植面积达66．67万hm2，每年增效2．5亿元以上。

教学目的：掌握组织培养技术在植物组培苗工厂化生产中的应用，了解植物组培苗生产工厂的设计与生产工艺流程，学习生产成本核算、效益分析以及提高经济效益措施，使学生掌握植物组培苗工厂化生产基本技术，熟悉生产各环节的管理措施。

职业技能教学点：具备一定组培工厂管理基础，并有工艺流程设计的基本能力，能够进行基本的成本核算。

教学时间：2学时教学重点：植物组培苗生产计划的制定和实施，植物组培苗生产工厂成本核算、效益分析。

教学难点：植物组培苗生产工厂成本核算、效益分析。

教学内容：第一节植物组织培养工厂化生产一、商品化生产规模及工艺流程（一）试管苗生产规模的确定商业化生产规模的确定应以市场需求为标准，否则试管苗难以销售，造成经济损失。

外植体的入瓶；器官形成及增殖；试管小植株出瓶等试管苗生产过程均是在无菌条件下进行的，因此，试管苗生产规模是以无菌工作台的数量来衡量的。

一般一个单人无菌工作台可年生产10万～15万株苗，一个1.2m×0.6m×2.0m的6层培养架可年繁殖1.5万～2万株试管苗。

年产100万株的组培苗生产工厂，需8～10个无菌工作台，培养架40～50个。

一个超净工作台的面积一般为7～8m2，两个则为10～12 m2，一个培养架的面积（1.2 m2×0.6 m2×2.0 m2）。

年生产量达100万株的试管苗工厂，接种室面积应为40～50m2，培养室面积则为100～120m2。

培养容器的数量取决于生产规模，一个6层培养架(1．2mX0．6mX2．Om)可放置900个左右三角瓶，还需增加10％～15％的周转用培养容器。

例：矮牵牛扩繁中每天有4人接种，每人每天按接种300瓶计算，则每个工作日需要1200瓶，按一个月为一个增殖周期，按每个月有25个工作日，则存架增殖数为：25×1200=30000瓶。

(二)商业化实验室的设计根据生产规模和组织培养的生产程序，实验室应尽量布局合理，使生产程序能连续、有效地进行。

第二章：植物组培培养快速繁殖目的要求：1.掌握组织培养实验室的设计；掌握组织培养常用的实验仪器设备及其使用方法；2.掌握培养基的种类、特点；掌握基本培养基的配方；一般掌握培养基的组成成分和适宜的剂量；掌握培养基母液和常用培养基的配制方法和步骤；熟练掌握培养基的灭菌方法；一般掌握培养基的筛选办法。

3.了解组培快繁的类型，重点掌握无菌培养物的建立。

4.掌握植物组培快繁中常见问题的解决措施。

教学重点、难点：基本培养基的配方；培养基母液和常用培养基的配制方法和步骤；培养基的灭菌方法；培养基的筛选办法。

第一节植物组培快繁的工厂化生产设施在进行植物组织培养工作之前，首先应对工作中需要哪些最基本的设备条件有个全面的了解，以便因地制宜地利用现有房屋，或新建、改建实验室。

实验室的大小取决于工作的目的和规模。

以工厂化生产为目的，实验室规模太小，则会限制生产，影响效率。

在设计组织培养实验室时，应按组织培养程序来设计，避免某些环节倒排，引起日后工作混乱。

植物组织培养是在严格无菌的条件下进行的。

要做到无菌的条件，首先需要一定的设备、器材和用具。

一个标准的组织培养实验室应当包括：普通实验室（洗涤室、培养基配制室）、无菌接种室、恒温培养室、观察培养情况并作记录的细胞学实验室等。

在实际中可结合可行条件，合并一部分。

实验室的大小和设置可根据自己的工作性质和规模自行设计，其中最主要的是无菌操作室和恒温培养室。

一、植物组培快繁场地设计（一）组培快繁场地的选择无菌环境，周围安静、无污染，阳光充足，无高大建筑物遮挡，交通便利。

（二）组织快繁厂房的设计1.药品贮藏间面积10~15m2，需终年保持相对较低的温度和较好的通风干燥条件，同时需要遮光。

2.药品配制间面积15m2左右，需抗盐酸、牢固、平稳，具有较好抗震性的试验台。

3.玻璃器皿洗涤间（cleaning room）面积20m2左右，本室主要用于组织培养所需玻璃器皿等仪器的清洗、干燥和贮存。