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根據(jù)歷史起源來(lái)談“植物組織培養(yǎng)應(yīng)用前景”
閱讀:1792 發(fā)布時(shí)間:2014-9-2319世紀(jì)30年代,,德國(guó)植物學(xué)施萊登和德國(guó)動(dòng)物學(xué)家施旺創(chuàng)立了細(xì)胞學(xué)說(shuō),根據(jù)這一學(xué)說(shuō),,如果給細(xì)胞提供和生物體內(nèi)一樣的條件,,每個(gè)細(xì)胞都應(yīng)該能夠獨(dú)立生活;1902年,,德國(guó)植物學(xué)家哈伯蘭特細(xì)胞性的理論是植物組培的理論基礎(chǔ),。1958年,一個(gè)振奮人心的消息從美國(guó)傳向世界各地,,美國(guó)植物學(xué)家斯蒂瓦特等人,,用胡蘿卜的嫩皮的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),終于得到了完整植株,,并且這一植株能夠開花結(jié)果,,證實(shí)了哈伯蘭特在五十多年前關(guān)于細(xì)胞的預(yù)言。植物組培的簡(jiǎn)單過程如下:剪接植物器官或組織——經(jīng)過脫分化(也叫去分化)形成愈傷組織——再經(jīng)過再分化形成組織或器官——經(jīng)過培養(yǎng)發(fā)育成一顆完整的植株,。 培養(yǎng)分類
1.胚胎培養(yǎng):指以從胚珠中分離出來(lái)的成熟或未成熟胚為外植體的離體無(wú)菌培養(yǎng),。
2、器官培養(yǎng):指以植物的根,、莖,、葉、花,、果等器官為外植體的離體無(wú)菌培養(yǎng),,如根的根尖和切段,莖的莖尖,、莖節(jié)和切段,,葉的葉原基、葉片.葉柄葉鞘和子葉,,花器的花瓣,、雄蕊(花藥、花絲),、胚珠,、子房,、果實(shí)等的離體無(wú)菌培養(yǎng)。
3,、組織培養(yǎng):指以分離出植物各部位的組織(如分生組織,、形成層、木質(zhì)部,、韌皮部,、表皮、皮層,、胚乳組織,、薄壁組織、髓部等),,或已誘導(dǎo)的愈傷組織為外植體的離體無(wú)菌培養(yǎng),。這是狹義的植物組織培養(yǎng)。
4.細(xì)胞培養(yǎng):指以單個(gè)游離細(xì)胞(如用果酸酶從組織中分離的體細(xì)胞,,或花粉細(xì)胞,,卵細(xì)胞)為接種體的離體無(wú)菌培養(yǎng)。
5,、原生質(zhì)體培養(yǎng):指以除去細(xì)胞壁的原生質(zhì)體為外植體的離體無(wú)菌培養(yǎng),。
培養(yǎng)方法
1、非試管微組織快繁
非試管微組織快繁技術(shù)是將外植體(一般要求帶一葉一芽)放置在室內(nèi)外普通沙子培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),,利用植物腋芽自然倍增達(dá)到快速繁殖的目的,。一般植物7~15天可以生長(zhǎng)出根系。此技術(shù)投資低,,操作環(huán)節(jié)少,。
2、試管組織培養(yǎng)
試管組織培養(yǎng)是將外植體(即離體組織,、器官或細(xì)胞)放置在組培瓶等器皿中在無(wú)菌的條件下進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得組培瓶苗,。
培養(yǎng)步驟
*步,將采來(lái)的植物材料除去不用的部分,,將需要的部分仔細(xì)洗干凈,,如用適當(dāng)?shù)乃⒆拥人⑾础0巡牧锨懈畛蛇m當(dāng)大小,,即滅菌容器能放入為宜。置自來(lái)水下流水沖洗幾分鐘至數(shù)小時(shí),,沖洗時(shí)間視材料清潔程度而宜,。易漂浮或細(xì)小的材料,可裝入紗布袋內(nèi)沖洗,。流水沖洗在污染嚴(yán)重時(shí)特別有用,。洗時(shí)可加入洗衣粉清洗,,然后再用自來(lái)水沖凈洗衣粉水。洗衣粉可除去輕度附著在植物表面的污物,,除去脂質(zhì)性的物質(zhì),,便于滅菌液的直接接觸。當(dāng)然,,的清洗物質(zhì)是表面活性物質(zhì)—吐溫,。
第二步是對(duì)材料的表面浸潤(rùn)滅菌。要在超凈臺(tái)或接種箱內(nèi)完成,,準(zhǔn)備好消毒的燒杯,、玻璃棒、70%酒精,、消毒液,、無(wú)菌水、手表等,。用70%酒精浸10~30秒,。由于酒精具有使植物材料表面被浸濕的作用,加之70%酒精穿透力強(qiáng),,也很易殺傷植物細(xì)胞,,所以浸潤(rùn)時(shí)間不能過長(zhǎng)。有一些特殊的材料,,如果實(shí),、花蕾、包有苞片,、苞葉等的孕穗,,多層鱗片的休眠芽等等,以及主要取用內(nèi)部的材料,,則可只用70%酒精處理稍長(zhǎng)的時(shí)間,。處理完的材料在無(wú)菌條件下,待酒精蒸發(fā)后再剝除外層,,取用內(nèi)部材料,。
第三步是用滅菌劑處理。表面滅菌劑的種類較多,,可根據(jù)情況選取1—2種使用見表,。第四步是用無(wú)菌水涮洗,涮洗要每次3min左右,,視采用的消毒液種類,,涮洗3-l0次左右。無(wú)菌水涮洗作用是免除消毒劑殺傷植物細(xì)胞的副作用注意:①酒精滲透性強(qiáng),,幼嫩材料易在酒精中失綠,,所以浸泡時(shí)間要短,,防止酒精殺死植物細(xì)胞。②老熟材料,,特別是種子等可以在酒精中浸泡時(shí)間長(zhǎng)一些,,如種子可以浸泡5分鐘。③汞的滲透力弱,,一般浸泡10分鐘左右,,對(duì)植物材料的殺傷力不大。④在消毒液中加入濃度為0.08—0.12%的吐溫20或80(一種濕潤(rùn)劑),,可以降低植物材料表面的張力,,達(dá)到更好的消毒效果。
培養(yǎng)特點(diǎn)
1,、培養(yǎng)條件可以人為控制
組培采用的植物材料*是在人為提供的培養(yǎng)基和小氣候環(huán)境條件下進(jìn)行生長(zhǎng),,擺脫了大自然中四季、晝夜的變化以及災(zāi)害性氣候的不利影響,,且條件均一,,對(duì)植物生長(zhǎng)極為有利,便于穩(wěn)定地進(jìn)行周年培養(yǎng)生產(chǎn),。
2,、生長(zhǎng)周期短,繁殖率高
組培是由于人為控制培養(yǎng)條件,,根據(jù)不同植物不同部位的不同要求而提供不同的培養(yǎng)條件,,因此生長(zhǎng)較快。另外,,植株也比較小,,往往20-30天為一個(gè)周期。所以,,雖然組培需要一定設(shè)備及能源消耗,,但由于植物材料能按幾何級(jí)數(shù)繁殖生產(chǎn),故總體來(lái)說(shuō)成本低廉,,且能及時(shí)提供規(guī)格一致的種苗或脫病毒種苗,。
3、管理方便,,利于工廠化生產(chǎn)和自動(dòng)化控制
植物組織培養(yǎng)是在一定的場(chǎng)所和環(huán)境下,,人為提供一定的溫度、光照,、濕度,、營(yíng)養(yǎng)、激素等條件,,極利于高度集約化和高密度工廠化生產(chǎn),,也利于自動(dòng)化控制生產(chǎn)。它是未來(lái)農(nóng)業(yè)工廠化育苗的發(fā)展方向,。它與盆栽,、田間栽培等相比省去了中耕除草、澆水施肥,、防治病蟲等一系列繁雜勞動(dòng),,可以大大節(jié)省人力、物力及田間種植所需要的土地,。
培養(yǎng)優(yōu)點(diǎn)
1,、占用空間小,不受地區(qū),、季節(jié)限制,。
2、培養(yǎng)脫毒作物
3,、培養(yǎng)周期短
4,、可用組培中的愈傷組織制取特殊的生化制品
5、可短時(shí)間大量繁殖,,用于拯救瀕危植物
6,、可誘導(dǎo)之分化成需要的器官,如根和芽
7,、解決有些植物產(chǎn)種子少或無(wú)的難題,,
8、不存在變異,,可保持原母本的一切遺傳特征
9,、投資少,經(jīng)濟(jì)效益高
10,、繁殖方式多,,試用品種多