植物组织培养论文
- 格式:doc
- 大小:88.50 KB
- 文档页数:5
论文题目:组织培养工程设计方案研究与应用摘要:随着科学技术的快速发展,组织培养技术在生物科学、医学、农业等领域发挥着越来越重要的作用。
本文针对组织培养工程的设计方案进行研究,旨在为相关领域提供一种高效、可行的组织培养工程设计方案。
本文首先分析了组织培养技术的发展现状及应用领域,然后提出了组织培养工程设计方案的关键技术,最后结合实际案例对组织培养工程设计方案进行了应用研究。
一、引言组织培养技术是一种在无菌条件下,将植物、动物或微生物的组织、器官或细胞培养在人工营养基质上,以实现其生长、分化和再生的一种技术。
自20世纪50年代以来,组织培养技术得到了广泛关注和快速发展。
目前,组织培养技术已经在植物繁殖、医学器官移植、生物制药等领域取得了显著成果。
然而,在实际应用过程中,组织培养工程设计方案的合理性、高效性对培养结果具有重要影响。
因此,研究组织培养工程设计方案具有重要的理论和实践意义。
二、组织培养技术发展现状及应用领域1. 植物组织培养技术植物组织培养技术已经取得了显著的成果,如微型繁殖、脱毒、基因转化等。
目前,植物组织培养技术在农业、林业、园艺等领域得到了广泛应用。
2. 动物组织培养技术动物组织培养技术主要包括细胞培养、胚胎培养等。
动物组织培养技术在医学、生物学研究、生物制药等领域具有重要应用价值。
3. 微生物组织培养技术微生物组织培养技术主要应用于发酵工程、生物制药等领域。
通过微生物组织培养技术,可以实现对微生物菌株的筛选、改良和大规模生产。
三、组织培养工程设计方案关键技术1. 选择合适的培养基和添加剂培养基和添加剂是组织培养过程中重要的营养来源。
要根据不同物种和组织类型选择合适的培养基和添加剂,以保证组织培养的成功率。
2. 优化培养条件培养条件包括温度、光照、湿度等环境因素。
通过优化培养条件,可以提高组织培养的成功率和培养质量。
3. 细胞增殖与分化调控细胞增殖与分化是组织培养过程中的关键步骤。
要研究细胞增殖与分化的调控机制,以实现组织培养的目标。
3.1.过氧化物酶(POD)的变化图1和图2分别为愈伤组织诱导和分化阶段的POD电泳凝胶成像图。
由图看出,两个阶段共出现了6条酶带,从上到下依次为PODl-POD6,迁移率分别为:Rf,=0.056,Rf2=0.089,Rf3=0.289,Rf,=0.367,Rfs=0.50,Rf6=0.556。
其中POD3是表达最强的特征谱带,在任何时期都有,且活性稳定。
在愈伤组织诱导阶段,酶谱的变化主要有:POD,表现出逐渐加强,由弱带变成强带;POD2是在第12d出现,也是逐渐变成强带;弱带POD4在离体培养1d后消失了,另外两条弱带PODs开和POD6均是在第12d出现。
在愈伤组织分化阶段,酶谱的变化主要有:弱带POD4在分化第24d重新出现;另两条弱带POD4和POD5分化2d后减弱直至消失,但第30d又有较强的表达。
Od1d2d4d6d12d18d24d叫1d2d4d6d12d18d24<I图1愈伤组织诱导阶段POD酶谱Fig.1PODelectrophoresisspectrumofcallusinductionld2d4d6d12d24d30d36d2d4d6d12d24d30d36d—ld图2愈伤组织分化阶段POD酶谱Fig.2PODelectrophorcsisspectrumofcallusdifferentiation3.2超氧化物歧化酶(SOD)的变化图3和图4分别为愈伤组织诱导和分化阶段的SOD电泳凝胶扫描图像。
由图看出,两个阶段共出现了7条酶带,从上到下依次为SODl一SOD7,迁移率分别为:Rfi=0.32,Rf2=0.43,Rf3=0.55,Rf4=0.68,Rfs=0.75,Rf6=0.80,RfT=0.85。
其中有两条强带SODl、SOD5和一条弱带SOD3是特征性谱带,表达稳定。
在愈伤组织诱导阶段,SOD4逐渐减弱,第12d消失。
在愈伤组织分化阶段,酶谱的变化主要是:SOD2在分化第24d出现;SOD6在分化第6d消失,但第24d又重新出现;SOD7在分化第24d出现。
山药组织培养管理论文论文关键词:山药组织培养外植体褐化抗氧化剂培养基质论文摘要:笔者从山药不同外植体(叶、茎段、零余子)、培养基中添加抗氧化剂和不同培养基质3个方面进行试验研究。
结果表明,山药不同外植体的褐化程度也不一样,茎段褐化程度最轻;MS培养基中添加150mg/L聚乙烯吡咯烷酮(PVP)能有效抑制外植体的褐化;在山药组培苗的快繁阶段采用液体基质培养方式能显著降低褐化程度,提高山药组培苗成活率。
山药(Chineseyam)具有较高的药用价值及营养价值,主要食用器官为地下块茎,为大众化的滋补食品,通过组织培养技术不仅可进行快速繁殖,而且能使优良品种种性得以保存延续[1,2]。
但山药在组织培养过程中存在着严重的褐化发应,经常发现山药组培苗或外植体枯死及其基部培养基颜色黑褐化,这种褐化现象又称为酚污染,严重影响外植体的脱分化和培养物的再分化[3]。
因此,为了山药组织培养工厂化育苗的顺利进行,笔者就山药组织培养过程中的褐化现象及有效控制等方面进行了研究探讨。
1材料与方法1.1材料供试材料为寸金薯叶片、茎段、零余子等常用组培外植体为材料[2],山药品种寸金薯来自福建龙岩大池镇。
1.2方法1.2.1不同外植体褐化反应研究观察从生长植株上取其幼嫩茎节间部茎段、完全伸展的叶片及结出的零余子为外植体,先将外植体用自来水反复冲洗后,在无菌条件下,用70%酒精消毒20~30s,再放入2%次氯酸钠溶液中消毒10~15min,再用无菌水漂洗3~4次,最后将外植体切成大小适合的小块接种在已配好的MS培养基中进行培养[1,2,4]。
叶片大小为0.3~0.5cm方形,茎段(含节间)0.6~0.8cm,零余子切成0.5~0.6cm左右大小的方块,琼脂0.7%,PH值为5.8,培养温度25±2℃,光照强度为2000lx,每天光照时间16h。
共3种处理,每种处理30瓶,每瓶一个外植体,重复3次,培养30d后观察外植体褐化程度。
1632023年5月上 第09期 总第405期学术研究China Science & Technology Overview贝母属(Fritillaria L .)植物种类繁多,在英国、法国、荷兰等国家被视为重要的观赏花卉[1],在中国主要为药用栽培。
药用贝母的干燥鳞茎具清热润肺、化痰止咳、降压解痉等功效[2]。
贝母的人工种植难度大、繁殖系数低、生产周期长,组织培养技术具有大规模快速繁殖的优势,在贝母的生产和研究中发挥着重要作用。
本文概述了贝母属植物组织培养的条件、生长调节剂配比、小鳞茎再生途径和种质低温保存等的研究进展,为优化贝母属植物的组织培养技术提供参考。
1培养基种类1.1基础培养基种类MS 培养基最适合贝母属植物的组织培养。
暗紫贝母鳞茎在MS 培养基上的生长率、鳞茎的鲜重和干重远高于在B 5、SH 或67-V 培养基[3]。
浙贝母鳞茎在MS 培养基中外植体出现愈伤组织和发生原球茎球状体的频率显著高于SH 和B 5两种培养基[4]。
1.2特殊功能培养基通过调节培养基的成分尤其是激素的浓度配比,可以利用植物组织培养技术从贝母属植物的外植体诱导获得愈伤组织或再生植株。
因此,可将贝母的组织培养基分为愈伤组织诱导培养基、出芽培养基、增殖培养基和生根培养基等。
1.2.1愈伤组织诱导培养基愈伤组织诱导培养基是诱导外植体脱分化的培养基。
KT(6-糠基氨基嘌呤)、NAA(1-萘乙酸)、2,4-D 等激素的浓度配比对愈伤组织的生长影响较大,且对不同种贝母的影响不同。
较高浓度的KT 显著提高狭叶、宽叶和多籽浙贝母愈伤组织的诱导率,以MS+NAA 1.5mg/L +KT 0.5mg/L 激素组合诱导率最高,可高达36.7%[5]。
当NAA 的浓度为1.0mg/L ~1.5 mg/L 时,浙贝母外植体的愈伤组织诱导率与NAA 浓度成正比,最佳培养基是MS+2,4-D1.0mg/L+ NAA1.5mg/L+水解酪蛋白300mg/L +0.55%(质量分数)琼脂[4]。
花卉组织培养种苗快繁技术的论文花卉组织培养种苗快繁技术的论文摘要:花卉产业化生产过程中,生产效率和产品质量是关系企业生存发展的重要基础,本研究就花卉组织培养种苗快繁技术的发展现状及组织培养的步骤展开论述,旨在提高花卉的生产效率和质量。
关键词:花卉; 组织培养; 快繁技术1 花卉组织快繁培养技术植物细胞的全能性是花卉种苗培养的重要依据,具有完整细胞核的动植物细胞都具有完成细胞培养所需的遗传信息,经过组织培养,在适宜的生长环境下任何一个细胞都能被培养成一个新的个体。
所谓的组织培养技术就是在无菌环境下,通过人工培养基培养植物的细胞、组织及器官等使植物细胞形成完整的植株,其中根、茎、叶等植物器官及细胞原生物质都可以作为组织培养的材料[1]。
2 花卉组织培养简介自20世纪60年代以来,组培技术开始用于生产,现在已经在农作物快繁、育种和脱毒等方面得到广泛应用,我国的组培技术是从20世纪80年代得到运用并快速发展的,最早在兰花培育方面取得了显著的成果。
利用组培技术将原球茎进行增殖后,仅一个茎尖外植体1 a内就可以繁殖出数十万的种苗,在当时甚至形成了兰花工业。
之后组培技术不仅在月季、香石竹、菊花、非洲菊等作物中进行种苗生产,还在脱毒培养、种质保存及培养新品种等方面展开了技术研究。
种苗快繁技术是组织培养技术中应用最广泛的技术,其最鲜明的特点就是能够在短时间内优质高效地提供植物种源,因此能对品性优良的植物花卉、新品种和芽变等植物进行品种推广和培育。
各个科研院校和企业都在着手于花卉组织技术研究生产等,推动了该项技术在花卉种苗产业化生产中的应用,在一定程度上对花卉产业的`科学发展起到了极大的促进作用。
3 组织培养的技术步骤3.1 选择材料并消毒开展组织培养技术时要先进行市场调研,在引种、试种及市场调查结果等方面进行考虑,选择品性优良的植物品种,从这些品种中根据花色、健康问题以及病虫害问题进行二次选择,采用优良健康的单株作为组培取材母株,再根据该植物的组织培养特性,选择合适的部位作为外植体[2]。
菊花组织培养实验论文菊花组织培养2015.3——2015.6摘要当植物细胞脱离了原来所在植物体的器官或组织而处于离体状态时,在一定的营养物质、激素(细胞分裂素、生长素)和其他外界条件(温度、pH、光照、无菌等)的作用下,就可能表现出全能性,发育成完整的植株,这种培育新植株的方法,叫做植物的组织培养。
利用植物组织培养技术培育菊花,是本次实验的目的。
关键词:菊花植物组织培养1.引言1.1实验背景菊花是菊科菊属的多年生宿根草本植物,是我国的传统名花和世界四大切花之一。
长期以来菊花采用分株、扦插等无性繁殖方法进行繁殖。
但是传统的繁殖方法易受环境影响,繁殖周期长,随着市场需求的急剧增加,已经不能满足市场日益发展的需要。
1.2实验目的用组织培养技术,培育菊花,为以后菊花的大规模培育提供技术支持。
2.实验2.1材料,仪器菊花花瓣、剪刀、镊子、试管,锥形瓶、烧杯、无菌工作台、高压灭菌锅2.2实验步骤2.2.1实验流程制备MS固体培养基→外植体消毒→接种→培养→移栽→栽培2.2.2培养基MS固体培养基:称琼脂1.4g,蔗糖6g,放入烧杯中加150ml蒸馏水后,加热溶解加贮备液Ⅰ10ml,Ⅱ1ml,Ⅲ1ml,Ⅳ1ml加激素6-BA,NAA后调pH5.8-6,定容至200mL分装至10支试管,封好灭菌分化培养基MS+ 2.0mg/L 6-BA+ 0.2mg/LNAA2.2.3消毒(1)平皿5个(其中一个加一张滤纸)(2)MS培养基(3)镊子,剪刀(4)无菌水150mL(瓶子装好封口)2.2.4接种花瓣自来水洗3-5次70%乙醇浸泡10-15秒,无菌水洗3-5次2%次氯酸钠(加1滴吐温80),无菌水洗3-5次将花瓣剪成小片(约0.5X0.5cm),用滤纸吸干将花瓣装在试管中培养插入时应注意茎段方向,形态学上端朝上,形态学下端朝下,不要倒插。
茎段、茎尖基部插入培养基利于吸收水分和养分。
2.2.5培养接种后的锥形瓶放在无菌箱中培养,培养期间应定期消毒。
《苹果属两种植物组织培养及耐盐性研究》一、引言苹果作为全球广泛种植的果树之一,其品质和产量的提高一直是科研和农业生产的关注重点。
为了研究苹果的种植、育种和抗逆机制,本研究以苹果属两种植物为研究对象,进行组织培养和耐盐性研究。
通过组织培养技术,我们能够快速繁殖优质苗木,同时通过耐盐性研究,了解苹果属植物在盐碱环境下的生长适应性,为苹果的种植和育种提供科学依据。
二、材料与方法1. 材料本研究选取苹果属两种植物为研究对象,分别命名为苹果A 和苹果B。
在植物组织培养方面,采用各阶段的植物组织作为实验材料。
2. 方法(1)组织培养:采集苹果A和苹果B的茎尖、叶片等组织,进行消毒处理后接种到含有适宜激素的培养基中,进行愈伤组织诱导、芽苗分化、生根等过程,最终获得完整的植株。
(2)耐盐性研究:通过在不同浓度的盐溶液中种植苹果A 和苹果B的幼苗,观察其在不同盐浓度下的生长情况、生理变化及耐盐机制。
三、结果与分析1. 组织培养结果经过组织培养过程,我们成功获得了苹果A和苹果B的完整植株。
在愈伤组织诱导阶段,不同组织的诱导效果存在差异,其中茎尖的诱导效果最佳。
在芽苗分化和生根阶段,通过调节激素浓度和光照等条件,成功实现了快速繁殖。
2. 耐盐性研究结果(1)生长情况:在不同浓度的盐溶液中,苹果A和苹果B 的幼苗表现出不同的生长情况。
低浓度盐溶液下,两种植物的生长无明显差异;随着盐浓度的增加,两种植物的生长速度逐渐减慢,但苹果B的耐盐性较强,生长情况相对较好。
(2)生理变化:在盐胁迫下,两种植物的叶片中叶绿素含量、可溶性糖含量等生理指标发生变化。
随着盐浓度的增加,叶绿素含量降低,可溶性糖含量升高,但苹果B的变化幅度较小,表明其具有较好的生理适应能力。
(3)耐盐机制:通过分析两种植物的根系形态和根系分泌物等指标,我们发现苹果B的根系更发达,具有较强的吸水吸肥能力;同时,其根系分泌物中含有较多的抗逆物质,有助于抵抗盐胁迫。
植物组织培养技术在种质资源保护与利用中的应用植物组织培养技术是一种通过组织分离、增殖和再生的方法,用于研究和利用植物的细胞、组织和器官。
它在植物育种、种质资源保护和利用方面发挥着重要的作用。
本文将探讨植物组织培养技术在种质资源保护与利用中的应用。
一、基因保护与再生植物组织培养技术可以帮助保护濒危植物的基因资源。
通过种子、叶片或其他植物组织的离体培养,可以在小范围内保存濒危植物的基因。
这种方法可以避免因栽培环境的变化或天灾等因素导致基因丧失。
同时,利用组织培养技术还可以对基因进行改良,培育出更具优良性状的植株。
二、病原体的消除与植物健康植物组织培养技术可以有效地消除植物体内的病原体。
通过外源植物激素的添加和培养基成分的调整,可以抑制或杀灭植物体内的病毒、细菌等病原体。
这对于繁育无病害的新品种和疾病抗性植物具有重要意义。
通过组织培养技术培养出的植物组织是无菌的,可以为进一步的育种工作提供健康的材料。
三、植物资源的快速繁殖植物组织培养技术可以快速繁殖珍稀或优良植物资源。
通过离体培养,可以将少量的植物组织快速繁殖成大量的新植株。
这种方法不仅可以保持植物的遗传纯度,还可以有效地节约时间和成本。
对于珍稀植物或高价值植物的繁殖来说,植物组织培养技术是一种非常重要的手段。
四、遗传转化与基因工程植物组织培养技术还为植物遗传转化和基因工程提供了良好的平台。
利用组织培养技术,可以将外源基因导入植物体内,以实现特定性状的改良。
比如,通过转基因技术可以提高植物的产量、抗病性、耐逆性等。
植物组织培养技术为基因工程提供了重要的研究和应用基础。
五、药用植物的生产与合成植物组织培养技术还可以应用于药用植物的生产与合成。
通过组织培养技术,可以培育出具有高产量和高质量药用成分的植株。
同时,利用组织培养技术还可以进行药物合成相关基因的研究和优化,为药物的生产提供更好的手段。
综上所述,植物组织培养技术在种质资源保护与利用中发挥着重要的作用。
植物组织培养论文《植物组织培养》实验课程教学改革初探摘要: 植物组织培养是一门专业性、操作性和实践性很强的技术类课程,近年来国内各农林院校的农学、园艺、林学和综合性院校、师范院校的生物和生物技术等本、专科专业都相继开设了植物组织培养课程。
实验教学是《植物组织培养》课程教学的中心和关键环节。
本文从五方面就河池学院近几年《植物组织培养》实验课程教学改革模式进行了探讨和总结。
关键词: 植物组织培养实验教学改革模式植物组织培养是20世纪初以植物生理学为基础发展起来的一项技术,是指从植物体分离出符合需要的组织、器官、细胞或原生质体等,通过无菌操作,在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术,经过一百多年发展已成为现代生物工程技术中的一个重要组成部分。
在过去短短的40多年时间里,它以极其迅猛的发展速度,成为生物工程技术应用最广和最具有生命力的分支之一,为优良品种的快速繁殖、培育脱毒苗木、进行突变体筛选培育、遗传育种、药用植物工厂化生产、种质资源保存和植物基因库建立等方面开辟了有效的新途径,目前其应用已经渗透到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种及生物化学等各个研究领域,也成为现代植物生物技术和农业生产上的的重要研究技术和手段之一。
不仅如此,植物组织培养在农业、林业、工业和医药业等各领域的应用更是独占鳌头,给人类带来了巨大的经济效益和社会效益。
因此,近年来国内各农林院校的农学、园艺、林学和综合性院校、师范院校的生物和生物技术等本、专科专业都相继开设了植物组织培养课程[1-2]。
植物组织培养是一门专业性、操作性和实践性很强的技术类课程,要求学生运用已掌握的基本理论知识和基本实验技能,完成较为复杂的专业技术实验,所以,其实验教学是该课程教学的中心和关键环节[3-4]。
河池学院位于广西壮族自治区中部偏北,是河池市唯一一所综合性大学,2003年升格为本科,化学与生命科学系是我院最早设立的教学系之一,近几年来生物教研室一直在探索专业课程的设置,从2005年至今,开设有生物科学、生物技术2个本科专业和生物教育、生物技术及应用2个专科专业。
胡萝卜的愈伤组织培养摘要本试验以胡萝卜的形成层组织为试验材料,材料经消毒灭菌,无菌接种在附加植物激素1.0mg/L 2,4-D的MS诱导培养基的三角瓶中,培养温度28-30℃,避光培养30天左右,即可诱导产生胡萝卜的愈伤组织。
关键词:胡萝卜组织培养愈伤组织ABSTRACTIn this experiment, we use carrot’s formation layer as materials. After disinfection and sterilization, the materials are inoculated in MS induction medium with additional plant hormones 1.0mg / L 2,4-D. Culture the materials with temperature of 28-30 ℃and about 30 days in dark, then carrot callus can be induced.Key words:carrot tissue culture callus前言在无菌条件下,将植物器官或组织(如芽、茎尖、根尖或花药)的一部分切下来,放在适当的人工培养基上进行培养,这些器官或组织就会进行细胞分裂,形成新的组织。
不过这种组织没有发生分化,只是一团薄壁细胞,叫做愈伤组织。
再适合的光照、温度和一定的营养物质与激素等条件下,愈伤组织便开始分化,产生出植物的各种器官和组织,进而发育成一棵完整的植株。
愈伤组织(callus)原指植物体的局部受到创伤刺激后,在伤口表面新生的组织。
它由活的薄壁细胞组成,可起源于植物体任何器官内各种组织的活细胞。
在植物体的创伤部分,愈伤组织可帮助伤口愈合;在嫁接中,可促使砧木与接穗愈合,并由新生的维管组织使砧木和接穗沟通;在扦插中,从伤口愈伤组织可分化出不定根或不定芽,迸而形成完整植株。
1
LUOYANG NORMAL UNIVERSITY
2015年植物组织培养课程论文
小麦组织培养的研究进展
院(系)名称 生命科学学院
专 业 名 称 生 物 技 术
学 生 姓 名 杨 佳 霖
学 号 131344050
指 导 教 师 于相丽
完 成 时 间 2015年12月24日
2
小麦组织培养的研究进展
杨 佳 霖
(生命科学学院 生物技术专业 学号:131344050)
摘 要:小麦是世界上种植面积和产量均居榜首的重要粮食作物。综合世界粮农组织
(FAo)的统计报告⋯1,1999年,世界小麦种植面积达2.14亿hm2,是人类蛋白质的主
要摄入来源。实践证明,利用植物基因工程改良小麦品质是一行之有效的途径[2.3]。
虽然转化方法较多且日趋成熟,但限制其发展的一个重要因素是小麦的植株再生频率
低,而且建立稳定的小麦再生体系也比较困难。所以,在小麦组织培养过程中,建立高
频率的植株再生体系是小麦转化成功的重要基础和保证,笔者就不同来源和不同生理状
态的小麦外植体通过不同组培体系而最终获得再生植株的进展作一简要概述。
关键词:小麦;组织培养;研究
1外植体来源
目前研究报道的小麦外植体源有幼胚、幼穗、成熟胚、幼叶、根、种子、花药、胚
轴和胚芽鞘等。张根发曾经提出,脱分化能力与再分化过程具有一致性,认为外植体的
类型对小麦体细胞组织再生能力影响很大。
1.1 幼胚与幼穗
幼胚是目前公认最好的小麦外植体源,其愈伤组织的诱导和植株再生能力最高。但
小麦幼胚的培养再生过程往往表现出明显的基因型差异,不同的小麦基因型可以在致密
愈伤组织的诱导、分化及分化能力的保持等方面表现出较大差异。此外,选择适宜的幼
胚取材时期对获得相对较好的培养效果是十分重要的。相比较而言,幼穗虽然比幼胚愈
伤组织出现晚,生长慢,植株再生绿苗率低,但在众多外植体中,幼穗也不失为一种具
有较高再生率的好材料。但不足之处是幼胚和幼穗作为外植体源受到季节的限制,在小
麦生育期中适合取材的时间很短,且很难保证其生育期的一致性,另外,材料的播种亦
受季节的限制。为了找到既适合于培养又易获得的外植体,人们进行了大量研究,发现
小麦成熟胚可以有效克服幼胚与幼穗的上述不足。
1.2成熟胚
3
实践证明,用小麦成熟胚作为外植体,可以保证不同的个体间生理状况相似,而且
取材方便,不受季节限制,代价小,可大量获得。因此,已得到广泛的研究应用。但其
愈伤组织的形成及植株再生能力远远不及幼胚和幼穗,而且还存在有不少弊端。另外,
采用切去胚芽和调整激素的办法能够有效抑制愈伤组织的发芽。实验初步证明了用成熟
胚作为外植体进行组织培养进而获得转基因小麦的可行性。以上研究表明,利用小麦成
熟胚诱导、分化再生植株的方法还有待继续探索,以期为小麦育种寻求较好的转基因受
体并建立成熟胚的小麦再生体系,进而为小麦新品种的选育奠定基础。
1.3幼叶
目前研究表明,很多禾谷类植物的叶片在离体条件下培养能够诱导出愈伤组织,如
燕麦、黑麦、大麦等。但再诱导出苗比较困难,即使有少量苗出现,也缺乏规律性,以
小麦为实验材料的研究也证明了这一点。鉴于小麦幼苗极易用成熟种子发芽获得,又不
受生长季节的限制,因此,用小麦幼叶作外植体诱导出具有再生能力的愈伤组织,进而
进行外源基因导入等其他离体遗传操作,在不易获得未成熟胚的季节和实验条件下,也
不失为一种可选用的方法
1.4花药
有研究表明,小麦花药愈伤组织的再生能力很强,经基因枪轰击后比较容易获得转
基因植株,因而也是小麦转基因的良好受体。但花药培养在基因型间的差异非常明显,
故筛选出适合花药培养的优良基因型的研究还有待进一步深入。韩玉琴曾报道,小麦花
药愈伤组织产生的时期对其分化的影响很大。前期产生的愈伤组织分化率较高,随着花
药培养时间的延长,其愈伤组织的分化能力逐渐减弱,而白苗率却相对较高。这可能与
花药在含2,4一D的培养基上时间过长有关,其作用机理还有待进一步探讨。
2组织体系的建立
2.1材料的处理
据文献报道,组织培养中不同小麦外植体的处理方法不尽相同。下面简要介绍一下
在实验基础上总结出的较好的材料处理方法。
幼胚:取开花后14~20 d的小麦幼穗,剥出种子,70% 乙醇消毒1 min,无菌水
洗涤1次,再用0.1%HgC12消毒5 rain,无菌水洗3~5次,无菌条件下用镊子和解
剖针将幼胚取出,盾片向下接种。
4
幼穗:剥出幼穗外层叶鞘,截取最后一节6~7 cm,端口封Parafilrn,0.1% HgC12
消毒4~7 rain,无菌水洗3~5次,在无菌条件下将幼穗剥离出,切成1~2 mm的穗段,
接种。
成熟胚:小麦成熟种子经70%乙醇浸泡5 rain,无菌水冲洗5次,浸种12h;70%
乙醇浸泡1 rain,0.1%HgC12浸泡20 min,无菌水冲洗4~5次后在无菌条件下剥取
胚,盾片向下接种。
幼叶:先将种子用70% 乙醇浸泡1~2 min,无菌水冲洗2次,再用0.1% HgCI2
灭菌10~12 rain,无菌水冲洗4~5次,然后接种到培养基上,在25℃条件下培养,
每日光照12 h,待幼苗长至5~8 cm时,从基部向顶部将叶片横切成2 mm左右的小段,
按顺序接种。
花药:小麦成熟种子和孕穗期的花药消毒方法同成熟胚,然后直接接种于培养基上。
接种种子时注意种子的腹沟朝上。
2.2培养基
因供试小麦品种不同,不同实验的侧重点不同,并且采用不同的外植体,故培养基
的配方也就千差万别。但采用的基本培养基一般为MS培养基,只是添加的激素和营养
成分的种类和浓度有所差别。而且愈伤组织诱导培养基、继代培养基、分化培养基与生
根培养基的成分也各有差别。大量的实验都在探讨最佳的培养基配方,在此不一一赘述。
2.3培养条件
培养条件可分为光培养、暗培养和光暗交替培养。光培养一般为光照12 h/d,光
照强度1 500~2 000 Ix;暗培养即不需要光照,温度一般都在(25±1)℃。具体的培养
条件则视不同的外植体和不同的实验方案而定。
2.4结果观察
统计诱导的愈伤组织数,计算愈伤组织诱导率。转接到分化培养基后统计生根愈伤
组织数、出芽愈伤组织数、绿苗数以及得到的再生植株数,计算植株再生频率。
3小结与讨论
在外植体的选择方面,大量实验表明,幼胚是目前公认的愈伤组织诱导和植株再生
能力最高的外植体源,幼穗仅次于幼胚,由于二者的胚轴愈伤组织诱导率均较高,所以
植株再生频率也较高。幼胚与幼穗比成熟胚易于诱导的原因,可能是幼胚与幼穗组织较
幼嫩,接近于胚性细胞,故而更加容易脱分化。
5
用完整的成熟种子诱导愈伤组织比用离体胚要困难的多,原因可能有两方面:一,
种子是完整有机体,器官间相互制约,不易脱分化形成愈伤组织;二,离体胚在离体过
程中机械损伤可能促进愈伤组织的形成。
综上所述,在小麦组织培养过程中,不同来源和不同生理状态的小麦外植体,在愈
伤组织诱导和获得再生植株的能力方面均显示了其优点和不足之处。因此,以小麦愈伤
组织诱导率和植株再生频率为标准,进行不同基因型及其外植体和培养条件的筛选及定
位,在提供理想的转化受体材料、提高转化率、丰富遗传资源和改良品种等方面都具有
重大的理论和现实意义。
参考文献