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植物组织培养的技术原理
发布者:崔会平   发布日期:2006-10-12   点击次数:189495

植物组织培养是指将植物体的一部分接种在合成培养基上,使其按照预定目标生长发育成新植株。近年来,花卉组织培养及快繁脱毒技术越来越多地应用于花卉种苗繁殖生产中。

  一、组织培养在花卉产业中的应用1.快速、大量繁殖优良品种组织培养技术已成为种苗生产的主要技术之一。经组织培养,可增加繁殖系数,加快繁殖速度,可生产出种性纯、品质好、产花量高的生产性用苗。

  在花卉育种过程中,不断的杂交、选种极大地扩展了花卉的花形与颜色,使得花卉在各方面都越来越接近人们的需求。但在同时,也造成了花卉基因类型的高度异质化———子代不易有均一表现。而组培苗是在母株器官、组织或细胞的基础上发展起来的,可以保持母株的全部特性(花形、花色、株形、开花习性、抗逆性等),因而可以根据需要来选择集多种优良性状于一体的植株加以分生,从而得到大量与母株一模一样的植株。

  2.培育脱毒苗木采用组织培养技术,利用植株的分生组织不易感染病毒的原理,可以对花卉植株的分生组织进行组织培养来繁殖苗木,防止亲代植株的病害传递给子代,从而达到脱毒的目的。

  病毒病对长期应用营养繁殖(分株、扦插等)的观赏植物及其生产的危害相当严重。由于观赏植物多采用营养繁殖,如嫁接、分株、压条等方法繁殖时,病毒(及类病毒)则通过营养体及刀具、土壤传递给后代,大大加速了病毒病的传播与积累,导致病毒病的危害越来越严重。据统计,观赏植物的病毒已多达100多种,并且逐年有新增病毒的报道。观赏植物因病毒病大大影响其观赏价值,表现在康乃馨、菊花、百合、风信子等的鳞茎、球茎与宿根类花卉及兰科植物等严重退化,花少且小,花朵畸形、变色,大大影响观赏价值,严重者甚至导致某些品种的灭绝,严重制约观赏植物生产的发展,这也是我国切花品种跨不出国门的原因之一。

  植物组织培养脱毒的原理主要是利用茎尖分生组织不带毒或少带毒。感病植株体内的病毒分布不均匀,其数量随植株部位和年龄而异,越靠近茎尖顶端的区域,病毒的浓度也越低。分生区域无维管束,病毒只能通过胞间连丝传递,赶不上细胞不断分裂和活跃的生长速度,因此生长点含有病毒的数量极少,几乎检测不出病毒。因此,茎尖培养时,切取茎尖的大小对脱毒效果有很大影响,茎尖越小效果越佳,但太小时不易成活,过大则不能保证完全除去病毒。不同种类的植物和不同种类的病毒在茎尖培养时切取的茎尖大小也不相同。一般来说,切取0.2至0.5毫米带1至2个叶原基的茎尖进行培养即可。

  3.保存种质资源常规有性繁殖往往会造成大小不一的变异,如红色可能变异成粉红色等。组织培养不存在变异,可保持原母本的一切遗传特性,防止种质资源的退化。很多无性繁殖的植物因没有种子,无法长期保存,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素影响而丢失。而用组培方法保存,可大大节省人力、物力,并延长保存期,保证种质资源不会突变和流失。

  4.花卉育种在花卉育种上,主要在胚胎培养、单倍体育种、体细胞杂交和植物基因工程等方面应用较多,此外还可采用愈伤组织诱变、花粉培养等多种方法来进行花卉育种。通过组织培养,可缩短育种年限和世代,也有利于基因突变中隐性突变的分离。利用组织培养技术可以对花粉和花药进行培养,得到单倍体植株,从而缩短了育种周期,尤其是对木本的花卉育种特别有意义。

  (1)无性系变异的利用植物细胞或原生质体经愈伤组织诱导再生植株的过程中,可能伴随着广泛的变异,这种变异称为体细胞无性系变异。植物体细胞无性系变异是遗传变异的重要来源之一,它具有变异广泛、后代较稳定、基本保持原品种特性等优点。

  (2)远缘杂交种后代的获得百合、鸢尾等许多花卉虽然可以进行远缘杂交,但是由于生理代谢等方面的原因,常使杂种胚早期败育,因而得不到杂种植物。而在试管中进行胚培养,可使其顺利生长,得到远缘杂种。

  (3)草花育种组织培养是应用较早,比较成熟的一项技术,在草花育种中主要用作其他育种手段的辅助技术。例如,当某一变异植株上具有优良性状而尚未确定该性状能否遗传时,可用茎尖组培技术扩繁,增加供试材料,防止有益变异的组织丢失。另外,诱导胚状体过程中常产生变异,因而组培也是一种引发变异的育种手段。同时,细胞在离体培养过程中会产生广泛的无性系变异,通过协迫培养,可以获得具有相应耐性的愈伤组织,诱导产生再生体植株,从而获得耐性遗传。

  (4)花卉品种的提纯复壮运用组织培养,苗木的复壮过程很明显,对于长期运用无性方法繁殖并开始退化的花卉品种,如康乃馨采用组培方法繁殖,可使个体发育向年轻阶段转化。

  二、花卉组织培养的途径1.生长点途径通过诱导茎尖或侧芽,形成大量腋芽,从而获得大量幼小植株。此途径产生变异的机会较小,所获瓶苗的品质也较均匀。多数花卉植物的组培苗都采用这一途径进行快速繁殖。

  2.胚状体途径通过诱导植物体细胞或组织产生胚状体,再由胚状<

--来源:【广西大学林学院】

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