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![植物组织培养发展现状研究[1]](https://uimg.taocdn.com/b3ce3616376baf1ffc4fad34.webp)
植物组织培养的发展研究进展摘要：植物组织培养作为一种有效的技术手段，已经被广泛应用于生产实践的各个领域。
本文综述了植物组织培养的应用现状，指出其在雨中和优种块繁等方面的科技支撑作用。
同时概述了有关新技术的开发利用，及应用前景展望。
植物组织培养是从20世纪30年代初期发展起来的一项生物技术。
植物组织培养是指在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、胚胎、原生质体等，在人工配制的培养基上给予适宜的培养条件，进行繁殖的方法。
由于是在试管内培养，且培养的是脱离植株母体的培养物，故也称离体培养或试管培养。
目前，植物组织培养技术研究已经取得巨大的进展，在观赏植物，如菊花、牡丹、百合等方面有诸多应用。
同时，许多观赏植物已经实现产业化生产，建立了一套相对完善的快繁体系，取得了明显的经济和社会效益。
1 植物组织培养的过程组织培养的技术过程大致分为六步：植物培养材料的采集，培养材料的消毒预处理，制备外植体，接种和培养，根的诱导，炼苗移植。
以上个步骤均在无菌条件下进行。
2 植物组织培养的应用现状2.1 在植物育种方面的应用2.1.1单倍体育种单倍体植株往往不能结实，难以进行繁殖。
在培养中用秋水仙素处理，可使染色体加倍成纯合二倍体。
这种培养技术在育种上的应用多为单倍体育种。
单倍体育种具有高速、高效、基因型一次纯合等优点。
因此，通过花药或花粉的培养的单倍体育种已成为一种新的育种手段。
2.1.2 胚培养采用人工的方法在无菌条件县从种子中将成熟胚和未成熟的胚分离出来，然后放在人工合成的培养基上培养，使它发育成正常的植株，从而有效的克服远缘杂交不亲和的障碍，获得杂种植物。
目前，在这一方面获得成功的自交或远缘杂交不亲和性植物有怀地黄、矮牵牛、普通小麦、黑小麦等。
2.1.3 培养细胞突变体在组织培养过程中，细胞处于不断分生状态，易受培养条件和外界环境（如放射、化学物质）的影响而产生诱变，从中可以筛选出对人们有利的突变体，从而培育新品种。
茶树组织培养常见问题研究进展茶树组织培养是茶树繁育和增殖的一种重要手段，对茶树品种改良、遗传资源保护和利用具有重要意义。
随着现代生物技术的发展，茶树组织培养技术也得到了迅速的发展。
在实际应用中，茶树组织培养也面临着一些常见问题。
本文将对茶树组织培养常见问题的研究进展进行介绍。
问题一：细胞分化能力低茶树是一种木本植物，其组织培养中细胞的分化能力一直是制约因素之一。
目前，研究人员主要通过调节培养基成分和外激素的添加来提高茶树细胞的分化能力。
可以通过增加激素的浓度或者改变激素的比例来促进茶树愈伤组织的快速增殖和分化，从而提高茶树组织培养的成功率。
问题二：愈伤组织生长缓慢茶树组织培养中，愈伤组织的生长速度对于整个培养过程非常重要。
在实际操作中，研究人员发现茶树愈伤组织的生长速度往往比较缓慢，这不仅增加了培养周期，也增加了操作的复杂性。
针对这一问题，研究人员通过优化培养基成分、调节光照条件和温度等因素，显著提高了茶树组织的生长速度，为茶树组织培养提供了更多的选择。
问题三：组织失活和变异在茶树组织培养过程中，组织失活和变异是难以避免的问题。
这既增加了培养的难度，也影响了培养结果的稳定性。
针对这一问题，研究人员提出了一系列改进措施，包括选择适合的母本材料、加强对培养过程中环境因素的控制、建立完善的培养技术规范等，从而有效降低了茶树组织失活和变异的发生率。
问题四：植株再生率低茶树组织培养的最终目的是获得健康的植株，然而在实际操作过程中，植株再生率往往比较低。
这不仅增加了培养的成本，也限制了茶树组织培养技术的广泛应用。
为了解决这一问题，研究人员不断优化培养方法，采取了多种途径提高植株再生率，包括优化培养基成分、改善培养环境、选择适宜的植株萌发器官等，取得了一定的进展。
茶树组织培养在实际应用中存在一些常见问题，但通过科学合理的研究和技术手段，这些问题都可以得到一定程度的解决。
相信随着科学技术的不断进步，茶树组织培养技术将会得到进一步的提高和完善，为茶树繁育和遗传资源保护提供更为有效的技术手段。
植物组织培养技术的现状及发展趋势
植物组织培养技术是利用植物细胞和组织的无限增殖和分化能力
进行人为控制的技术，可以用于繁殖无性系、微繁殖、基因转化、突
变育种等方面。
该技术已经成为植物生物技术领域中最重要的技术之一，经过多年的探索发展，已经初步形成了一定的技术体系。
目前，植物组织培养技术已经普遍应用于植物繁殖、基因转化和
突变育种等领域。
其中，无性系繁殖在实际生产中应用广泛，可以大
幅提高优良品种的产量和质量，同时也能有效地保护种质资源。
基因
转化技术则是利用植物组织培养技术实现的，可以实现外源基因的导
入和整合，为植物功能基因组学的研究提供了新手段。
突变育种则是
利用诱变剂或基因工程技术诱发的突变进行新品种选育，是传统育种
方法的补充和发展。
未来，植物组织培养技术仍将面临许多挑战和机遇。
其中，基因
组学和生物信息学技术的发展将为植物组织培养技术的优化和改进提
供新的方向。
另外，利用细胞工程学技术进行植物细胞器工程也将成
为植物组织培养技术的新发展方向。
同时，环境污染和生物多样性保
护等问题也将对植物组织培养技术的应用提出新的要求和挑战。
总之，植物组织培养技术是植物生物技术领域中最重要的技术之一，在农业生产、资源保护和科学研究等方面都具有广阔的应用前景。
未来，需要通过不断优化和改进技术，克服技术难题，加强应用研究，推动该技术的发展和应用。
农技服务园林绿化·65·2017，34（20）木本观赏植物组织培养技术王逸凡（南京航空航天大学附属中学,江苏 南京 210000）［摘要］木本植物组织培养工作开始于20世纪中期，到目前为止，木本植物组织培养技术得到了很大提升，人员管理水平也不断提高。
不断加大对木本植物组织培养工作的研究力度，积极探索木本植物组织培养的新思路，新技术，以此促使了木本植物的观赏价值不断提升。
本文以木本观赏植物为研究对象，主要对木本观赏植物的组织培养技术做出详细分析。
［关键词］木本植物；组织培养；技术分析木本观赏植物是现代人们生活中的一部分，不仅起到了观赏的作用，还给人们的办公环境以及生活环境增添了光彩，给人们带来了一个良好，舒心的环境。
现阶段木本观赏植物的组织培养工作正处于稳定发展的重点时期，工作人员不断加强对其组织培养技术的大力研究和探讨。
木本观赏植物组织培养技术成为植物研究者重点关注对象，针对在实际组织培养过程中存在的一些问题，及时提出了改善措施，促进了木本植物的快速茁壮生长，不仅有效改善了人们的生活环境，还有效推动了木本观赏植物组织培养工作的可持续发展。
１植物组织培养的定义木本植物的组织培养指的是在无菌的条件下，将植物器官，如花，果，种子等、形成层，胚乳皮层，花药组织、生殖细胞、体细胞等在人工配制基础上进行培养，在此过程中确保植物生长环境适宜，并长成完整植株的过程[1]。
常见的组织培养主要有原生质培养，细胞培养，胚胎培养，花药培养等，通过运用组织再生繁殖技术来促进木本植物健康生长。
木本植物组织培养的主要依据是植物细胞的再生作用和全能性。
２木本观赏植物组织培养技术分析早在1992年德国植物学家已经提出了细胞学有关理论，同时指出，在单个细胞适当的情况下，植物具有不断分裂，繁殖以及植株发育的特点[2]。
这一研究为木本植物组织培养工作奠定了基础。
在随后的几年里研究人员不断对培养基成分以及植物激素作出科学探讨，终于成功的将胡萝卜进行组织培养并使其发育成一个完整的小植株，促进了原生质再生植株的不断发展。
植物组织培养技术应用研究进展一、概述植物组织培养技术，作为一种在无菌条件下，通过人工操作将离体的植物组织、细胞或器官培养在适当的培养基上，以进行繁殖或生产次生代谢产物的生物技术，自20世纪初诞生以来，已经取得了显著的进展。
该技术的出现不仅极大地推动了植物科学研究的深入，也为农业、林业、园艺、医药等领域的发展带来了革命性的变革。
近年来，随着生物技术的不断发展，植物组织培养技术也得到了不断的优化和创新。
从培养基的改良、外源激素的应用到基因工程的介入，植物组织培养技术已经逐步从传统的形态学观察迈向了分子水平的研究。
同时，该技术在植物脱毒、快速繁殖、遗传转化、次生代谢产物生产等方面也取得了显著的应用成果，为现代农业和生物产业的发展提供了强有力的技术支撑。
尽管植物组织培养技术已经取得了显著的进展，但仍存在许多亟待解决的问题和挑战。
例如，如何提高培养效率、优化培养条件、减少培养过程中的污染和变异等，都是当前植物组织培养技术面临的重要问题。
进一步加强植物组织培养技术的研究和应用，不仅有助于推动植物科学研究的深入，也将为农业、林业、园艺、医药等领域的发展注入新的活力。
本文旨在综述近年来植物组织培养技术应用的研究进展，重点介绍该技术在植物脱毒、快速繁殖、遗传转化、次生代谢产物生产等方面的应用成果，同时探讨当前存在的问题和挑战，以期为植物组织培养技术的进一步发展和应用提供参考和借鉴。
1. 植物组织培养技术的定义与重要性植物组织培养技术，又被称为植物细胞工程或植物离体培养，是一种在无菌条件下，通过人工控制环境，使植物细胞、组织或器官在离体状态下进行再生和分化，最终形成完整植株的现代生物技术。
此技术自20世纪初诞生以来，已逐渐发展成为现代生物技术的重要组成部分，对植物科学研究、农业生产和生物工程等领域产生了深远的影响。
定义上，植物组织培养技术主要涉及到植物细胞的离体培养、脱分化、再分化以及植株再生等多个关键步骤。
离体培养是指将植物组织或细胞从母体中分离出来，在人工控制的环境中进行培养脱分化是指离体细胞失去原有的结构特性和生理功能，转变为具有分生能力的细胞再分化则是指这些分生能力强的细胞进一步分化成具有特定形态和功能的细胞或组织通过适宜的培养条件和调控手段，这些细胞或组织能够再生成为完整的植株。
植物组织培养技术研究与应用随着现代科学技术的不断进步和发展，植物组织培养技术也得到了广泛的应用和发展。
植物组织培养技术主要是指通过培养植物的组织、细胞或器官，使其保持生长和分化能力，进而实现对植物生长过程的控制和调节。
该技术的应用范围较为广泛，主要包括植物繁殖、遗传改良、病毒测试、有害物质筛选和植物生长激素制备等。
一、植物组织培养技术的研究进展植物组织培养技术的研究、发展和应用始于上世纪六十年代。
在此之前，植物杂交育种只能够通过自然的杂交或小麦假体涂抹的方式来实现。
但是，这种方法要求天气条件良好、花期重合和品种特异性较强等条件。
随着植物组织培养技术的出现，解决了这些限制，为植物育种的进一步研究提供了条件。
目前，植物组织培养技术已经形成了一系列的研究方法和应用技术。
其中，最重要的技术包括植物体外微繁殖、植物体外遗传转化、植物体外生产次生代谢产物等。
植物体外微繁殖是指将植物组织或细胞在无菌条件下进行培养，使其快速分裂和增殖。
通过该方法，可以大量的繁殖同一品种的植株，并且不会因环境变化而受到影响，因此被广泛应用于植物育种领域。
植物体外遗传转化是指通过将目标基因导入到植物细胞中，使其在培养过程中发生转化和表达，这种技术成为了植物转基因的关键步骤之一。
在该技术的应用中，主要的挑战是如何精准的把目标基因导入到植物细胞中，以及如何使基因维持在植物体内。
植物体外生产次生代谢产物是指通过基因工程技术和植物细胞培养技术结合，生产一些人类所需的物质，例如药物，提炼纯度更高的化学物质等。
这种技术大大加快了植物次生代谢产物的生产过程，并且可以大幅提高产物的纯度和稳定性。
二、植物组织培养技术在植物育种中的应用植物组织培养技术是一个高效且最先进的育种方法，可用于改良杂交种、育成新品种以及生产素质较高的种质资源。
通过该技术，育种者可以根据需要，选择质量高、抗性强、适应性强等特点的植物细胞，进行有效的遗传改良。
下面列举几个常见的植物育种应用场景：1. 利用无性繁殖去除休眠期：无性繁殖可用于消除植物杂交后的休眠期，使杂交后代在不会发生困难的情况下快速生长。
植物组织培养技术的研究进展一、本文概述植物组织培养技术，作为一种在无菌条件下，通过人工操作将离体的植物组织、细胞或器官培养在人工配制的培养基上，使其再生为完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术，自其诞生以来，就在生物学、农业、林业、医药等领域引发了广泛的关注和研究。
本文旨在全面综述植物组织培养技术的研究进展，探讨其在实际应用中的潜力与挑战，以期为推动该领域的发展提供有益的参考。
本文将首先回顾植物组织培养技术的发展历程，梳理其从早期的摸索阶段到现代的精细化、高效化发展的主要历程。
接着，我们将重点关注近年来在植物组织培养技术方面取得的重要突破，包括培养基的优化、外植体选择的新策略、基因编辑技术在组织培养中的应用等。
我们还将探讨植物组织培养技术在植物育种、脱毒、次生代谢产物生产、生物反应器等方面的应用，并分析其在实际应用中的优势和局限性。
我们将对植物组织培养技术的未来发展进行展望，探讨如何通过技术创新和方法优化，进一步提高植物组织培养的效率和质量，以满足日益增长的农业生产需求和社会经济发展要求。
我们也将关注植物组织培养技术在应对全球气候变化、生物多样性保护等重大问题中的潜在作用，以期为推动植物组织培养技术的可持续发展提供新的思路。
二、植物组织培养技术的基本原理和方法植物组织培养技术，又称为植物微繁殖或植物细胞培养，是一种通过控制环境条件，利用植物细胞或组织的再生能力，在无菌条件下进行植物繁殖或遗传改良的技术。
其基本原理主要基于植物细胞的全能性，即植物体的每一个活细胞都含有该物种的全套遗传信息，并有能力发育成完整的植株。
植物组织培养的基本方法主要包括以下几个步骤：从植物体上获取所需的外植体（如叶片、茎尖、花药等）。
然后，通过表面消毒和切割处理，将外植体接入含有适当营养成分和植物生长调节剂的培养基中。
这些调节剂如细胞分裂素和生长素，对细胞的分裂和分化起着重要的调控作用。
接着，将接种后的外植体置于适宜的光照、温度和湿度条件下进行培养。
木本植物组织培养技术在林业科研与生产中的应用与局限摘要：中国的林业产业发展非常迅速，而且森林的总面积非常大，这也是促使我国林业快速发展的关键因素，同时，由于森林资源非常丰富，林业单位的工作任务量也比较多，涉及到的内容也非常繁琐和复杂。
在现阶段，因为人类的生产活动的缘故以及自然灾害不断，导致很多树木品种逐渐减少，甚至消失，这种情况导致森林生态系统的平衡性受到严重影响，因此，林业部门就需要针对木本植物进行有效培养。
木本植物组织培养技术是指在无菌条件下，针对木本植物的根、茎、叶、原生质体等放在培养基中，并确保培养基中的全部条件符合木本植物的生长要求，从而使木本植物得到有效的培养和生长。
本篇文章主要就是针对木本植物组织培养技术在林业科研与生产中的应用进行分析，并探讨其具有的局限性，希望对我国林业产业的快速发展和建设提供重要的参考资料，并推进组织培养技术在林业产业中的有效应用。
关键词：木本植物；组织培养技术；林业科研；生产；应用；局限木本植物（woody plant）是指根和茎因增粗生长形成大量的木质部，而细胞壁也多数木质化的坚固的植物。
植物体木质部发达，茎坚硬，多年生。
与草本植物相对，人们常将前者称为树，后者称为草。
木本植物依形态不同，分乔木、灌木和半灌木三类。
木本植物是木材的来源，均为多年生植物。
另外除买麻藤纲外所有裸子植物均属于木本植物，桫椤和笔筒树是仅有的蕨类木本植物。
木本植物因植株高度及分枝部位等不同，而细胞壁也多数木质化，具有形成层。
地上部分为多年生的乔木和多年生的灌木。
而与其相对应的便是草本植物。
在我国林业产业的发展过程中，木本植物组织培养技术能够起到非常重要的作用，其可以有效加快数据的成长，提高成活率，使我国的林业产业发展更加健康和和谐。
下文就是针对木本植物组织培养技术在林业科研与生产中的应用与局限性进行分析和阐述。
1 木本植物组培技术特点及在林业科研生产中的应用潜力木本植物组培技术与其他植物在林业发展以及科研中是相通的，利用快速繁殖以及脱毒技术进行新品种或优质种源保存。
植物组织培养研究进展摘要植物组织培养技术作为一种科研手段,发展异常迅猛。
从组织培养的原理、培养过程中遇到的问题以及前景和展望这3方面综述了我国近几年植物组织培养的新研究。
关键词:组织培养；存在问题；措施；发展20世纪后半叶，植物组织培养发展十分迅速，利用组织培养，不仅可以生产大量的优良无性系，并可获得人类需要的多种代谢物质；细胞融合可打破种属间的界限，克服远缘杂交不亲和性障碍，在植物新品种的培育和种性的改良中有着巨大的潜力；还可获得单倍体、三倍体及其它多倍体、非整倍体；组织培养的植物细胞也成为在细胞水平上分析研究的理想材料[1]。
因此，植物组织培养广泛应用于植物科学的各个分支，如植物学、植物生理学、遗传学、育种学、栽培学、胚胎学、解剖学、病理学等，并广泛应用在农业、林业、医药业等多种行业，产生了巨大的经济效益和社会效益，被认为是一项很有潜力的高新技术。
1 组织培养的基本原理1.1 植物组织培养的概念植物组织培养技术是指在无菌条件下，将离体的植物器官(如根尖、茎尖、叶、花、未成熟的果实、种子等)、组织(如形成层、花药组织、胚乳、皮层等)、细胞(如体细胞、生殖细胞等)、胚胎(如成熟和未成熟的胚)、原生质体培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱发产生愈伤组织或潜伏芽等，或长成完整的植株的技术[2]。
1.2 植物组织培养的依据植物组织培养的依据是植物细胞“全能性”及植物的“再生作用”。
1902年，德国著名植物学家GHaberlanclt根据细胞学理论[3]，大胆地提出了高等植物的器官和组织可以不断分割，直到单个细胞，即植物体细胞在适当的条件下具有不断分裂和繁殖，发育成完整植株的潜力的观点。
1943年，美国人White在烟草愈伤组织培养中,偶然发现形成一个芽,证实了GHaberlanclt的论点[4]。
在许多科学家的努力下，植物组织培养技术得到了迅速发展，其理论和方法趋于完善和成熟，并广泛应用产生了巨大的经济效益和社会效益。
木本植物组织培养及其应用
木本植物组织培养是更新植物材料的重要方式之一，它利用营养介质和细胞技术来增殖木本植物细胞，使得植物可以快速繁殖。
木本植物组织培养法可以产生大量的植物材料，这种方法也被称为再生植物学。
木本植物组织培养在科学研究和应用方面应用多样：
一、利用木本植物组织培养技术可以迅速繁殖植物，解决种质资源的短缺问题，扩大植物的繁殖范围，从而提供更多的育种材料，大大增强种质资源的丰富性。
二、利用木本植物组织培养可以快速繁殖植物，并生产出大量一致性好的植物种子，使植物栽培更加统一，减少育种人员的劳动，提高效率。
三、利用木本植物组织培养可以大量繁殖植物，快速提取植物内含物，检测植物中激素的变化，研究植物的生长发育、代谢及其影响因素。
四、利用木本植物组织培养可以有效抗病，在植物疾病的治疗和防治中，可以使木本细胞快速由培养基中分离，通过增殖产生大量的细胞，从而快速合成抗病物质，增强植物的抗病能力。
另外，也可以利用木本植物组织培养来进行抗药性分析，从而为植物防病方法筛选新药。
五、利用木本植物组织培养可以实现基因工程技术，可以在木本植物上做出基因修饰，克隆序列和基因诱导，有效的修饰植
物的遗传性状，从而达到育种的目的。
此外，也可以在木本植物上大量产生基因组测序材料，为植物基因组学研究和育种提供科学依据。
木本植物组织培养无疑是一种重要的技术，它不仅可以大大提高植物的繁殖效率，提供更多的育种材料，还可以有效地抗病，做出基因修饰，促进植物生产和育种。
植物组织培养技术在农业生产中的应用进展研究作者：陈霞来源：《种子科技》 2017年第10期摘要：植物组织培养技术的应用原理是通过细胞的全能性培养实现植株再生的目标，由于其具备保存种质资源、克服杂交不亲和及快速繁殖的优点，被广泛应用于农业生产过程中。
主要探讨了植物组织培养技术在农业生产中的应用进展。
关键词：植物组织培养；农业生产；应用进展植物组织培养的原理是基于植物生理学，通过无菌培养的方式完成植物再生。
植物组织培养作为现代农业生产过程中一项新型的生物技术，在培养植物的过程中，其主要是根据植物细胞全能性的基本理论，并采用人工培养的方式，实现离体部分的组织、植物原生质体、器官及细胞再生长。
因而植物组织培养也可以说是长成完整植株的过程。
因此，可以选择一个容易观察的角度，采用组织培养措施，分析外界因素对细胞、器官、组织、植物原生质体的生长、繁殖及分化的影响，为后续农业生产提供可靠性的依据。
1 在植物育种上的应用1.1 种质资源保存植物种质资源是农业生产过程中不可缺失的一部分。
然而受到自然条件、自然灾害与人为活动的影响，植物种质资源消失的数量不断增加，有一些植物种类现有的数量非常稀少，接近濒危状态。
尤其是一些具有特殊遗传性特征的珍贵物种几乎已经灭绝了，其产生的损失很难再挽回。
通过保存种子的方式保存被子植物，其种子的生活力会随着保存时间的推移越来越弱，当种子生活力处在微弱阶段时，其受到病虫害侵扰的可能性会大大增加。
在获得植物杂交种子后，种子的形状存在明显的分离特征，其遗传也存在多种不稳定的因素。
还有一些植物没有种子，而采用栽培繁殖方式保存，需要应用大量的财力、人力及物力才能保证其生活力与遗传稳定性，会进一步增加植物育种的成本。
而采用组织培养方式来保存上述内容中提到的植物种质，即在无菌条件下，将植物中的细胞与组织分离出来，再将植物的离体部分放在超低温或低温的环境下保存，进而实现长期保存种质资源的目标。
同时，离体种质资源的保存可以在常温环境下进行，同样可以达到长期保存种质资源的目的。
组培的研究进展及发展趋势植物组织培养是根据植物细胞具有全能性的原理而发展起来的一门生物技术。
简要概述了植物组织培养的概念及研究进展，较全面的综述了植物组织培养新技术以及在快繁脱毒、育种、种质资源保存、次生代谢物提取、基因转化等方面的研究现状，最后展望了植物组织培养的发展趋势。
关键词：组织培养；新技术；应用现状；发展趋势植物组织培养是20世纪之初，以植物细胞全能性为理论基础发展起来的一门新兴技术，是指在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体，在人工配制的环境里培养成完整的植株，也称离体培养或植物克隆。
自1902年德国科学家Haberlandt提出植物细胞具有全能性理论, 到1934年美国White 等用番茄根进行离体培养证实这一观点以来,植物离体培养技术在基础理论和应用研究，已广泛应用到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种以及生物化学等各个研究领域, 成为生物学科中的重要研究技术和手段之一。
近年来，随着科学技术的不断发展，植物组织培养新方法和新技术不断涌现，研究重点也由器官、细胞水平向分子、基因方向转移。
21世纪，生物技术是最有生命力的一门学科，而植物组织培养作为一种基本的试验技术和基础的研究手段，被认为具有巨大的潜力。
一、植物组织培养新技术的研究随着科学技术的发展和对植物组织培养技术的不断深入研究，一些新的培养方法和技术不断出现，为植物组织培养技术的不断优化和发展提供了新的途径。
1.新型光源的应用光是植物生长发育必不可少的重要因素之一，光照长短、光质、光周期对植物的生长、形态建成、光合作用、新陈代谢以及基因表达均有调控作用。
传统的组织培养光源灯普遍存在寿命短、发热量大且不均以及发光效率不理想等缺点。
LED作为植物组织培养光源早在1991年就有栽培试验。
研究发现, 光质比例和光照强度可调的LED 光源比通常植物组织培养使用的荧光灯更能有效地促进试管苗的光合作用和生长发育。
蒋要卫利用LED作为大花蕙兰组培苗光源的研究发现, LED光源可以显著改善大花惠兰试管苗的生长状况和提高其品质。
我国植物组织培养研究进展一、概述植物组织培养，作为一种在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞或原生质体培养在人工配制的培养基上，使其再生为完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术，自20世纪初诞生以来，已在全球范围内得到了广泛的应用和研究。
我国作为农业大国，植物组织培养技术在农业、林业、园艺等领域具有极其重要的意义。
近年来，随着生物技术的飞速发展，我国的植物组织培养研究也取得了长足的进步。
在基础理论方面，我国的科研工作者深入探讨了植物细胞全能性、细胞分化与再分化、遗传物质稳定性等关键问题，为植物组织培养技术的优化和应用提供了理论支持。
在应用研究方面，我国已成功将植物组织培养技术应用于作物脱毒、种质资源保存、遗传转化、次生代谢产物生产等多个领域，取得了一系列具有自主知识产权的重要成果。
与发达国家相比，我国在植物组织培养技术方面仍存在一些差距，如技术普及程度不高、创新能力不足、产业链不完善等。
进一步加强植物组织培养技术的研究与应用，提高我国在这一领域的国际竞争力，具有重要的现实意义和深远的社会影响。
本文旨在综述我国植物组织培养技术的研究进展，分析当前存在的问题与挑战，并展望未来的发展趋势，以期为推动我国植物组织培养技术的持续发展和应用提供参考和借鉴。
1. 植物组织培养的定义与重要性植物组织培养，也被称为植物细胞培养，是一种在无菌条件下，将离体的植物组织、器官、细胞或原生质体在人工控制的环境中，通过提供适当的营养物质和激素，使其在人工培养基上进行繁殖或产生次生代谢产物的技术。
这种技术自20世纪初诞生以来，已成为现代生物技术的重要组成部分，并在农业、林业、园艺、医药等多个领域展现出巨大的应用潜力。
植物组织培养的重要性主要体现在以下几个方面：它是植物繁殖的一种高效手段，通过微繁殖技术可以快速繁殖稀有和优良品种，提高繁殖系数，满足大规模生产的需求。
组织培养技术为植物遗传转化提供了受体系统，为植物基因工程和分子育种提供了可能。
作者简介:张红晓(1974-),女,河南洛阳人.收稿日期:2003-01-12文章编号:1008-4673(2003)03-0066-04木本植物组织培养技术研究进展张红晓1,经剑颖2(1.河南科技大学林业职业学院,河南洛阳471002;2.洛阳大学环化系,河南洛阳471002)摘要:从培养基、外植体及培养条件等方面介绍了木本植物组织培养技术的研究进展,讨论了木本植物组织培养过程中存在的褐变、生根难及玻璃化等问题及可能解决的途径。
对木本植物的愈伤组织及胚状体的培养也进行了初步探讨。
关键词:木本植物;组织培养;培养基;外植体中图分类号:S722.3文献标识码:A随着植物组织培养研究工作的不断深入,木本植物组织培养技术不仅促进了果树和观赏树木的脱毒及组织培养快速繁殖的迅速发展,而且在维持生态平衡、改造沙荒土壤以及在都市和居民区的绿化等方面均起着重要作用。
至今世界上已有多种木本植物离体培养后得到了完整植株,有不少试管苗已应用于生产实践。
木本植物具有生命周期长、遗传杂合几率高、经济效益显著等特点。
此外,许多木本植物组织培养过程中存在着难以解决的外植体褐变、试管苗玻璃化和生根难等现象[1~4]。
因此,对影响木本植物组织培养的有关因子进行研究,有利于木本植物组织培养工作的进一步开展。
1 影响木本植物组织培养研究的有关因子及进展1.1 培养基成分(1)基本培养基。
在器官组织培养中,一般采用固体培养,而在细胞和原生质体培养中,则采用液体培养基。
培养基中的盐浓度对外植体褐变和试管苗玻璃化均有一定影响。
对某些植物来说,初代培养时培养基中无机盐浓度过高可引起酚类外溢物质的大量产生,导致外植体褐变,降低盐浓度则可以减少酚类外溢,从而减轻褐变[5]。
此外,培养基中的某些离子会增加酚类合成与氧化酶的活性,降低盐浓度则可起到一定的抑制作用[6]。
对于玻璃化的试管苗来说,提高培养基中Ca 2+的浓度,增加培养基中Mg 、Mn 、K 、P 、Fe 、Cu 元素含量,降低N 和Cl 元素比例,特别是降低铵态氮浓度,可降低玻璃化[7~11]。
(2)生长调节物质。
在组织培养过程中,激素的种类及浓度对培养结果有重要影响。
在以杨树为材料的试验中发现,愈伤组织在芽分化阶段如果不降低生长素浓度,则很容易永远失去分化能力。
而植物的生根多数都是用生长素单独实现的,IB A 有较好促进生根的作用[8]。
用幼年状态的材料在低浓度生长素的培养基中一步生根,生根效果明显优于含有高浓度生长素的培养基;当他尝试用不含生长素的培养基一步生根时,仍观察到幼年状态的材料有一定生根效果。
这说明生长素完成诱导作用后,它们在培养基中存在对新根发生有抑制作用。
因此,对木本植物的生根培养采用两步法:即先在富含生长素的培养基上进行根的诱导,尔后转接到无任何生长调节物质的培养基上进行根的伸长生长。
这样不仅可提高生根率和有效根的数目,而且可限制芽苗基部愈伤组织的生成。
(3)碳源。
糖的使用浓度多在2%~3%,但不同植物材料对糖类的反应不完全相同。
杨树培养基中糖的使用浓度若超过3%,则易使愈伤组织变黑老化;另一方面,糖浓度太低也不宜于愈伤组织的诱导和分化[9]。
对于已发生玻璃化的试管苗来说,适当提高培养基中蔗糖含量,降低培养基中的渗透势,可以降低玻璃化[10,11]。
第23卷第3期2003年 9月河南科技大学学报(农学版)Journal of Henan Universi ty of Science and Technology (Agricultural Science)Vol.23No.3Sep. 2003(4)琼脂。
在固体培养时,琼脂的使用浓度常为0.6%~0.8%。
邓成木认为应尽可能地降低琼脂的浓度,因为较软的培养基能诱导愈伤组织较好地发育,而太硬的培养基往往会使培养物不能与培养基紧密接触,不能很好地吸收养分而变黄。
但孔祥生等[12]在柿树组培试验中发现,琼脂含量低则试管苗水势高,玻璃化现象严重。
把琼脂含量从0.6%提高到1.0%后,不仅能有效防止玻璃化现象的发生,而且提高了外植体的增殖倍数。
(5)培养基的pH 值。
培养基的pH 值因培养材料不同而异,大多数木本植物要求pH 值在5.0~6 0。
适当降低培养基pH 值可以降低多酚氧化酶的活性和底物利用率,从而抑制褐变。
培养基的pH 值还可以通过影响培养物的营养元素的吸收过程来影响呼吸代谢、多胺代谢与脱氧核糖核酸合成、植物激素进出细胞等作用,进而直接或间接地影响愈伤组织形成及形态建成[3,9,13]。
(6)活性炭。
活性炭(AC)不是组织培养中的必需成分,但现有资料显示,活性炭在许多木本植物的组织培养中起着重要作用。
赖家业[14]在土柠檬、韩文璞[15]在甜樱桃的组织培养中分别发现活性炭能明显地促进芽和根的生长。
但由于活性炭具有较强的吸附能力,它能使培养基内有效物质的浓度降低,从而限制某些植物的生长。
刘用生[16]在胡杨的培养基中加入活性炭后芽丛不再增殖,甚至2周后芽开始萎黄。
AC 对外植体褐变有一定的抑制作用。
活性炭除了能吸附培养基中的酚类物质、减轻对培养物的毒害外,还在一定程度上降低光照强度,从两方面减轻褐变[5]。
李师翁等[18]在沙棘组织培养中,加入活性炭有减轻褐化的作用,但同时也抑制了愈伤组织和芽的生长。
刘用生[18]研究活性炭吸附作用的结果表明:每mg 的AC 大约能吸附100 g 左右的生长调节物质,通常,AC 的使用浓度在0.02%~1%之间。
1.2 外植体的选择外植体的选择和处理对褐变有较大影响。
Chever[19]分析欧洲栗的酚类含量的变化结果表明,幼龄材料酚类化合物含量少,而成龄材料比较多。
王续衍[20]对24个苹果品种进行茎尖培养时发现,以冬春季取材褐变死亡率最低,其他季节取材则都不同程度加重。
此外,外植体组织受伤害程度直接影响褐变,在切取外植体时,伤口面积越小,表面消毒剂对外植体伤害越少,褐变越轻。
1.3 培养条件(1)光照。
光照对木本植物的外植体褐变和试管苗玻璃化有一定影响。
光照过强,可使多酚氧化酶的活性提高,从而加速被培养组织的褐变[6]。
但增加光照,可促进试管苗成熟,加快幼茎木质化,从而降低玻璃化[11]。
光照还影响一些木本植物的生根。
研究发现,对Calita 李的生根培养,两周的黑暗处理对获得最大生根率是不可缺的,光照则抑制根的形成[8,13]。
(2)温度。
低温可以抑制酚类化合物的合成,降低多酚氧化酶的活性,从而减轻褐变,Wang [21] 等在苹果和桃的茎尖培养中发现,5 的低温对控制褐变效果十分显著,而且在低温下培养时间越长,褐变越少,但存活率也随之下降,最佳时间为7天左右。
温度对试管苗玻璃化有一定影响。
文献[10]认为:在10 ~26 范围内培养的牡丹植株无玻璃苗出现,在26 ~30 范围内培养,有63%的试管苗发生玻璃化现象,而在30 以上培养的牡丹苗竟有84%发生玻璃化现象。
温度对生根也有一定影响。
苹果无根苗在28 生根最佳,而在21 和23 生根率下降,在22 、25 或29 对生根无反应[8]。
木瓜无根苗,在日温和夜温相对保持在27 1 和25 1 时,生根最佳,若日温降低,根发生速率也降低。
日温从22 1 增到29 1 时,根重随之增加,在29 日温下,根变细,侧根增多[13]。
(3)继代培养次数。
组培苗的继代次数对生根有一定影响。
处于成年期的组培苗生根困难,而处于幼年期状态的和经过多代培养从成年期状态回转到童年期状态的组培苗,生根要容易得多。
在苹果富士品种的组培苗生根试验[8]中发现,一般要经过继代培养7代以上,生根率才得以改进。
继代培养次数对外植体褐变和试管苗玻璃化也有一定影响。
李师翁等[18]在沙棘嫩茎的愈伤组织培养中,及时转移培养材料,继代周期不超过4周,可有效降低愈伤组织的褐变。
但继代次数也不可过多,继代4次或5次,则玻璃化频率提高,一般以2~3次最佳。
67 第3期张红晓等:木本植物组织培养技术研究进展2 愈伤组织及胚状体的培养愈伤组织的培养细胞处于不断分生状态,容易受培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而产生诱变,从中可以筛选出对人们有用的突变体,从而育成新品种。
大量实验表明,从细胞和组织培养获得的遗传变异已成为选择有用变异的一个新重要来源[22]。
在木本植物中,具有再生能力的愈伤组织主要由胚外植体得到,而其它部位获得的愈伤组织再生能力极低,这一直是木本植物利用组织培养技术进行植物改良和植物繁殖的一大障碍。
李浚明等[3]认为,愈伤组织起初都具有胚胎(或器官)发生潜力,但经过反复继代和保存之后,这种形态发生能力常常下降,有时甚至完全丧失。
黄学林等[9]根据愈伤组织的形态将它们大致分为两类:一类是质地较松软、湿润的浅绿色愈伤组织,增殖速度快;另一类质地较致密,表面较干燥,颜色呈黄白色,增值速度慢。
关于植株再生的研究[3]中得出的结论:前一种是茎芽型愈伤组织即非胚性愈伤组织,可以通过器官发生途径产生再生植株;后一种是体细胞胚愈伤组织即胚性愈伤组织,可以通过胚状体途径再生植株。
当然在这两种类型之间还存在着许多过渡类型。
由于胚性愈伤组织具有胚的特征,遗传性状和植株再生能力都优于非胚性愈伤组织,因此,最大限度地获得胚性愈伤组织能快速生产出大量的遗传性状一致的优良株系[23]。
许多实验表明[9,23],将已获得的愈伤组织进行巧妙的继代培养是获得胚性愈伤组织的必需步骤之一,有时可通过控制培养条件(特别是生长调节物质)和继代的艺术将无形态建成能力的愈伤组织变为有形态建成能力的愈伤组织。
能够促成这种转变的控制因子有几种,其中最主要的是植物激素和氮源形态[9,13,23,24]。
一般来说,生长素是促使细胞进入持续分裂增殖状态的因子,细胞分裂素是促使细胞进入分化状态的因子,而GA3抑制胚状体的发生。
氮源除了供给培养物氮素营养外,还原态氮还具有促进细胞分裂的作用,硝态氮具有抑制细胞分裂的作用。
胚状体的发生方式有两种:一种是从培养中的器官、组织、细胞或原生质体直接分化成胚;另一种是外植体先愈伤化,然后由愈伤组织细胞分化成胚。
这两种方式中,从愈伤组织产生胚状体最为常见[23]。
曹孜义等[1]认为:一般在含有丰富还原氮的培养基上加生长素,尤其是2,4-D 来诱导胚状体的发生,然后转移到降低浓度或没有生长素的培养基上使其成熟、萌发和生长。
但在木本植物组织培养中,胚状体发生还不普遍或产生的胚状体难以成株,限制了这一工作的开展。
3 展望木本植物组织培养技术研究较晚,但近20年来发展迅速,积累了大量资料,在培养基选择、外植体筛选以及培养方式等方面取得较大的进展,不过仍存在外植体褐变、玻璃化和生根难等问题。
此外,笔者在研究中发现,木本植物的愈伤组织和胚状体的诱导较为困难,且许多研究结果不一致,难以形成定论,有关这方面的研究亟待深入,以进一步完善木本植物组织培养技术。
