【组培设备】药用植物组织培养的优点

《植物组织培养技术的应用》讲义一、植物组织培养技术的简介植物组织培养技术是一种在无菌条件下，将植物的离体器官、组织、细胞或原生质体等外植体，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，使其生长、分化并发育成完整植株的技术。

这项技术具有高效、快速、可重复性强等优点，为植物的繁殖、改良和应用提供了广阔的前景。

二、植物组织培养技术的应用领域（一）快速繁殖优良品种植物组织培养技术在快速繁殖优良品种方面具有显著的优势。

对于一些繁殖系数低、种子结实率低或难以通过种子繁殖的植物，如兰花、草莓、香蕉等，组织培养可以在短时间内大量繁殖出与母株遗传性状一致的种苗。

通过选取优良母株的茎尖、腋芽等作为外植体，在适宜的培养基和培养条件下，诱导形成不定芽或丛生芽，经过继代培养和生根培养，最终获得完整的植株。

这种方法不仅能够快速满足市场对优良种苗的需求，还能有效地保持品种的优良性状，防止品种退化。

（二）脱毒苗的培育许多植物在长期的无性繁殖过程中容易感染病毒，导致产量降低、品质下降。

植物组织培养技术为脱毒苗的培育提供了有效的途径。

通常选取植物茎尖等分生组织作为外植体，因为这些部位的病毒含量较低甚至无病毒。

在无菌条件下培养茎尖，诱导形成新的植株，经过病毒检测，筛选出无病毒的种苗。

脱毒苗的培育对于提高农作物、果树、花卉等的产量和品质具有重要意义，如马铃薯、草莓、菊花等。

（三）植物新品种的培育1、单倍体育种通过花药或花粉培养，可以获得单倍体植株，然后经过人工诱导染色体加倍，获得纯合二倍体植株。

这种方法可以大大缩短育种周期，提高育种效率，快速获得优良的纯系品种。

2、体细胞杂交将不同种或属的植物体细胞经过诱导融合，形成杂种细胞，再通过培养和筛选，获得杂种植株。

体细胞杂交可以克服有性杂交的不亲和性，创造新的物种或优良品种。

3、基因工程育种利用基因工程技术将外源基因导入植物细胞，通过组织培养获得转基因植株。

这为定向改良植物的性状，如抗病虫害、抗逆性等提供了可能。

什么是植物组织培养技术？它有何优势？
佚名
【期刊名称】《新疆农垦科技》
【年(卷),期】2018(41)9
【摘要】植物组织培养技术(简称植物组培)又称为植物克隆,是指通过无菌操作将植物体的各类结构材料——外植体(根尖、茎段、茎尖、幼叶、幼胚、花药等)接种于人工配制的培养基上,在人工控制的环境条件下进行离体培养的技术与方法。

由于植物细胞中包含该物种的全部遗传信息,具备发育成完整植株的潜能,即植物细胞具有全能性。

【总页数】1页(P54-54)
【关键词】植物组织培养技术;植物细胞;植物克隆;无菌操作;人工配制;离体培养;人工控制;遗传信息
【正文语种】中文
【中图分类】Q942
【相关文献】
1.植物生物技术讲座（六）：植物组织培养技术与遗传育种 [J], 秦明波;云月
2.植物组织培养技术的应用和我省的植物组织培养工作 [J], 符书贤
3.植物细胞培养在细胞生物学实验教学中的应用——评《植物细胞组织培养技术》[J],
4.第二届全国植物生物技术及其产业化大会(中国植物生理学会植物组织培养与生物技术专业委员会第二次学术研讨会)征文通知 [J],
5.从印度植物组织培养的应用谈我国植物组织培养的产业化 [J], 徐礼根;夏军;徐程;陈云龙
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毕业论文文献综述生物工程药用植物的组织培养一、前言部分1.1药用植物及其现状药用植物资源指在一定社会和经济条件下，被人们认识和利用的植物资源中对人体疾患具有医疗或保继作用，并对家养动物病害具有治疗作用，以及具有杀虫、杀菌、除草等功效的各类植物的总称。

【1】中药是中华文明的瑰宝，为人类健康做出了巨大贡献，而药用植物资源是中药资源最重要的组成部分。

随着我国“中药现代化科技产业行动，‘计划”的实施和中药产业的快速发展，对药用植物资源的需求量也越来越大。

但是，由于缺乏对绝大多数药用植物资源更新规律的研究，加上药材采收的不合理，抢采、抢收、掠夺式利用现象十分严重。

【2】生态经济学理论是药用植物资源可持续管理的理论基础，药用植物资源可持续管理是一种对药用植物资源的经营管理过程，在这个过程中既要实现经济的可持续增长，又要使药用植物资源的开发利用不能超过其最大生态生产量，既能使药用植物资源满足当代人最大持久的利益，又要保持其潜力以满足后代的需求”。

【3】建立药用植物资源的科学采收制度和可持续利用理论与技术体系相当重要。

药用植物资源的再生能力，从狭义上讲，是指药用植物资源具有不断繁殖后代的能力；从广义上讲，不仅指其繁殖后代的能力，而且还包括其自身组织和器官的再生能力。

【4】植物快繁是利用体外培养方式快速繁殖植物的技术，主要应用于用其他方式不能繁殖，或繁殖效率低的植物的繁殖。

为了保持某一品种的基因型稳定，避免在有性繁殖过程中发生变异，也采用植物快繁技术。

快繁中利用的植物材料主要是茎尖、茎切段、叶片、胚等。

快繁技术容易掌握，繁殖率高。

【5】1.2组织培养技术植物组织培养是以植物生理学为基础发展起来的一门新生的生物技术学科。

植物组织培养包括了所有类型的无菌培养技术，主要有：成熟及未成熟植物胚胎的离体培养；离体器官包括根尖、茎尖、叶原基、花器官原基或未成熟花器官各部分以及未成熟果实的培养；从植物各种器官的外殖体增殖而形成的愈伤组织培养；能保持良好分散性的离体细胞或很小细胞团的液体培养；除去细胞壁的植物原生质体培养。

药用植物的组织培养的应用陈文武,彭兰华(徐州生物工程高等职业学校,江苏徐州　221006)摘要:阐述了药用植物组织培养的优点、研究进展及主要应用。

关键词:药用植物;组织培养;主要应用 植物是药物的重要来源之一,人类利用药用植物的历史源远流长。

今天,尽管科学家已经能够利用化学方法研制品类繁多的药品,但开发利用植物药的热情在世界范围内却有增无减。

这主要是由于植物种类丰富,体内所含的有效成分形形色色,具有开发新药的巨大潜力;既可以从中直接发现新药源,又可以发现新的先导化合物,通过结构修饰等技术发明新药。

中国野生药用植物种质资源非常丰富,据统计在5000种以上,但传统的中草药获取方法是以采集和消耗大量的野生植物资源为代价的,当采集和消耗量超过自然资源的再生能力时,必然会导致物种濒危甚至灭绝。

再有,自然生态环境的日益恶化,也进一步导致药用植物资源的匮乏。

在已出版的《中国植物红皮书》第一卷中,共收载了388种国产珍稀濒危野生植物,其中有药用价值的约100余种,在中国历史上就已赫赫有名的人参、天麻、黄连、黄芪、杜仲、厚朴、巴戟天、平贝母、肉苁蓉等,均位列其中。

迄今,为了解决药用植物的供需矛盾,人们多采用人工栽培的方法扩大药源。

但在人工栽培的药用植物中,有不少名贵药材如人参、黄连等生产周期很长,如果以常规方法育种或育苗,需要花费很长时间。

另有一些药用植物如贝母、番红花等,因繁殖系数小、耗种量大,导致发展速度很慢且生产成本增加。

还有一些药用植物,如地黄、太子参等,则因病毒危害导致退化,严重影响了产量和品质。

于是,积极研究药用植物资源的再生技术,使有限的资源为人类永续利用迫在眉睫。

因此利用组织培养手段快速繁殖药用植物种苗,或者利用组织培养或细胞培养手段直接生产药物便随之日益发展。

1　药用植物的组织培养的优点(1)四季均可生产,不受地区、季节及有害生物的影响。

(2)占地面积少,便于工厂化生产,可对细胞生长自动控制和代谢过程合理调节。

药用植物组织培养在中药领域的应用研究叶南,陈元胜　(信阳职业技术学院,河南信阳464000)摘要　目前,组织细胞培养是中药领域研究的一个热点。

综述了药用植物组织细胞培养的优点,并对药用植物组织培养技术在中药领域的应用进行了探讨。

关键词　药用植物;组织培养;中药;应用中图分类号　Q943.1 文献标识码　A 文章编号　0517-6611(2007)24-07502-01Application of the Tissue Culture in the Field of T raditional Chinese M edicineYE N an et al　(X inyang V ocational and T echnical C ollege,X inyang,H enan464000)Abstract　T he technique of tissue cell culture has becom e a h ot issue at present.In this article a survey of the advantage of m edicinal plant tissue culture was provided and the application of the technique in the field of traditional Chinese m edicine was ex plored.K ey w ords　M edicinal plant;T issue culture;Chinese m edicine;A pplication 药用植物组织培养是现代生物技术在药用植物学领域中研究与应用的一个重要组成部分,是指在无菌和人为控制的营养(培养基)及环境条件下对药用植物器官、组织或细胞进行培养,用来生产药用活性成分或进行药用植物无性快速繁殖的技术。

另一个重要突破是利用组织培养技术进行试管育苗,开辟了药用植物大规模种植的新天地,近10年来,约有200多种药用植物通过试管育苗获得了成功[1]。

植物组织培养的优势
植物组织培养是一种高效的植物繁殖和遗传改良技术，具有许多优势。

首先，它可以大大缩短繁殖周期，快速繁殖植物，提高生产效率。

其次，组织培养可以避免遗传变异和病毒感染，从而保证植物品质和数量的稳定性。

此外，组织培养还可以通过无性繁殖和基因转化等手段对植物进行遗传改良，提高植物的抗病性、适应性、品质等方面的特性。

综上所述，植物组织培养是一种非常有前途的技术，对于植物繁殖和遗传改良有着重要的意义。

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【组培设备】药用植物组织培养的优点药用植物组织培养的优点：(1)快速繁殖，短期满足大量需要组织培养的最大优点在于短期内能用较少的材料繁筑大峨优质种苗，具有用材少、周期短、速度快等特点。

由于可人为控制培养条件.根据不同植物不同离体部位的不同要求而提供不同的培养条件，因此生长很快，往往10~40天即为一生长周期。

所以.虽然药用植物组织培养需一定的设备及能深消耗，但由于植物材料能按几何级数大量铁殖生产.故还是成本低廉，利于工厂化生产，能及时提供规格帷齐一致的优质、无病毒的药用植物种苗。

(2)单株培养.无性系遗传性状一致利用高产单株进行药用杭物的组织培养.可避免由于遗传原因造成的含址不往定。

质量难控制等问题。

(3)获得无病植株一些药用梢物.如天麻、百合等.用常规无性萦殖，易导致病毒撰积.使品种退化.影响药材质最，用组织堵养技术可获得无病毒杭株。

(4)集约化生产，利于自动化拉创药用植物组织培养是在一定的环境条作下，人为提供一定的温度、光照、湿度、营养、激素等条件。

进行高度集约化的生产，实现了药用植物的工厂化生产.使生产微型化、精密化，节约空间.节省人力物力，管理方便.大大提高了经济效率，利于进行自动化控制生产。

(5)科学生产.条件可控误差小药用植物组织培养是高密度科学培养生产，用培养基代替了土壤，各种营养成分、环境条件等完全可控.试验处理易于安排调配，处理问误差很小;而几进行无菌生产.摆脱了徽生物的浸染及各种化学物质残留，生产的中药材是真正无公害药材。

(6)周年生产，不受季节限制药用植物的组织培养是在人为提供的培养基质及小气候环境条件下进行生长的，摆脱了大自然中四季、昼夜变化及灾害性气候的影晌，沮度、光照等完全可控。

条件均一，对植物生长有利，便于稳定地进行周年培养生产，不受时间、季节限制。

(7)种质资源的保存很多无性繁殖的药用植物因没有种子供长期保存.其种质资源传统上只能在田间种植保存，耗费人力物力，且资源易受人为因素和环境因家而丢失。

植物组织培养及其在中草药研究中的运用#组培技术#植物组织培养（Plant Tissue Culture）是应用无菌培养的方法培养植物的一个离体部分，也即是一种将自然环境中分离出来的植物细胞或组织放入含有合成培养基的瓶中，在无菌条件下使之生长或发育的方法。

这项工作自动控制50年代后期至今巳取得了很大的进展，如诱导培养胡萝卜的体细胞分化成完整植株，由曼陀罗的花药培养形成了单倍体的植株。

从而证明了植物每个体细胞都有形成整体植物的潜在能力，如植物细胞具有“全能性”，在离体培养的一定条件下能诱导其分化器官和再生成植株。

70年代以后有关植物原生质体培养和体细胞杂交的研究得到了很诀发展，如烟草、曼陀罗、颠茄、胡萝卜、油菜等能从其原生质体经培养再生分化长成胚或完整的植物，利用原生质体融合已经能使烟草属和矮牵牛属的杂种细胞增殖分化成杂种植株。

因此，运用组织培养方法可以在比较简单易观察的条件下研究细胞、组织或器官的繁殖、生长和分化，以及各种外界因素对它们的影响，从而为解决农业生产和药物生产中的某些问题开辟了广阔的前景，目前已有若干重要成果应用于生产实践中，一为营养繁殖系的快速繁殖，如以甘蔗为例，原来每亩要用蔗种0.5～1吨，用组织培养快速繁殖的幼苗进行栽培可节省大量蔗种。

又如贝母繁殖率非常低，而用组织培养分化出的三个月左右的鳞茎，其大小就相当于用种子繁殖二年生的鳞茎，另一为药物和生物制品的工业生产，药用植物的有效成分一般都从植物体提得，其产量和质量难免要受到植物的遗传性、生长条件、收获时间及贮藏和运输等因素所影响，如果能采用类似培养微生物产生抗菌素的方法生产有效成分，就可克服这些缺点，这对生长条件要求严格、生长缓慢、产量低、价值贵重的植物药更有意义。

如近年来已大量培养人参组织，并提取有效成分，因此利用组织培养生产药用成分，探索天然药物生产工业化的途径是当前药物生产的一个新方向，随着大规模人工培养技术的成功，就有可能用组织培养法来代替全植物提取有效成分，这项工作将是未来研究植物药的中心课题之一。

植物组织培养技术对农田生态系统的影响植物组织培养技术是一种在无菌条件下，通过体外繁殖植物的方法。

这种技术近年来在农业和生态学领域引起了广泛的关注，尤其是在其对农田生态系统的影响方面。

组织培养技术的基本原理是利用植物细胞或组织的再生能力，将其培养在特定的营养基质上，促使其形成完整的植物体。

这一过程通常涉及多种激素的使用，以调节细胞分裂与分化。

在农业实践中，植物组织培养技术可以有效地提高作物品种的繁殖效率、加快新品种的选育以及增加植株的抗病性等。

组织培养在提高作物产量方面表现出显著效果。

通过培养高产、优质的植物材料，可以在短时间内获得大量的健康苗木，从而显著提高农田的作物密度和产量。

这一优势不仅对粮食安全有积极影响，同时也为农民提供了更高的经济回报。

与传统繁殖方式相比，组织培养能够更快地将优良特性传递给后代，有助于提高作物的抗逆性，使其更好地适应各种环境变化，如气候变化或土壤退化等问题。

在生态系统层面，组织培养技术对生物多样性有积极意义。

通过对濒危植物进行无性繁殖和快速培养，可以有效保护这些植物物种，促进生态系统的恢复与重建。

相对于自然繁殖，组织培养能够在控制病虫害、减少环境压力的情况下，加速植物种群的恢复。

这有助于维护生态平衡，特别是对于那些因人类活动而受到威胁的生态系统而言，可以发挥关键作用。

此外，组织培养能够促进作物产业结构的优化。

随着全球市场对于高品质、有机农产品需求的增加，传统农田种植模式已经不能满足新兴市场需求。

采用植物组织培养技术进行育苗，可以生产出品质优良且更具市场竞争力的农 products。

这一过程不仅能够提升农田的经济价值，还能降低对化学肥料和农药的依赖，从而实现可持续农业的发展目标。

从环境保护的角度来看，植物组织培养技术也展现出巨大的潜力。

常规农业生产通常伴随大量化学品的使用，对土壤和水体造成污染，而利用组织培养技术可以减少这些化学物质的投入。

这种方法能够使得植株更健康、更耐病虫害，从而降低农药使用频率，减少环境污染。

植物组织培养植物组织培养：在无菌的条件下，将离体的植物材料包括器官，组织，细胞以及原生质体在人工培养基上进行培养，使其再生发育成完整植株的过程，又称植物离体培养。

细胞全能性：植物体的任何一个细胞都携带该物种的全部遗传信息，离体细胞在一定的条件下具有发育成完整植株的潜在能力。

外植体：植物组织培养中离体的植物材料，包括植物器官，胚胎、组织、细胞和原生质体。

细胞分化：导致细胞形成不同结构，引起功能改变或潜在发育方式改变的过程。

脱分化：已分化成熟的植物组织或器官回复到分生状态，细胞开始分裂形成无组织结构的细胞团或愈伤组织的过程。

再分化：是指在一定条件下，脱分化形成的愈伤组织转变成为具有一定结构、执行一定生理功能的细胞团和组织、并进一步形成完整植株的过程，即从愈伤组织再生形成完整植株的过程。

愈伤组织：植物体受伤后的伤口处或在植物组织培养中外植体切口处产生的一团不定型的薄壁组织。

离体无性繁殖：根据植物细胞全能性原理，在无菌条件先短时间内形成大量植株。

玻璃化苗：在植物组培中，茎叶形成透明矮小肿胀的形态，生根能力差。

问答题：1、无菌操作是贯穿于整个组织培养过程的一门关键技术，请根据自己的体会论述如何在植物组织培养过程中做到无菌？1）取少菌的材料（春夏，中午的幼芽）2）严格灭菌3）合理安排操作程序4）无菌保存5）操作规范2、组培在生产上的应用有哪些？学好植物组培的意义？1）植物快速繁殖：增殖速度快，成本低，易于批量生成和管理。

比如利用一小块叶片或一个茎尖，一年内可繁殖出1000-100000株幼苗2）脱除病毒：植物在生长过程中几乎都要蒙受到病毒的危害，采用茎尖培养方法可以除去植物体内的病毒。

脱毒苗恢复了原有的优良种性，生长势明显增强，整齐一致。

3）培养新品种：克服远缘杂交不亲合性；克服远缘杂交的不孕性；选择细胞突变体；单倍体育种；转基因育种。

4）植物次生代谢产物生产：利用植物组织后细胞的大规模培养，可以生产一些天然有机化合物，这些次生代谢产物，往往具有一些特定的功能，对人类有重要的影响和作用。