植物组织培养教程 李浚明5.ppt

第五章 植物离体繁殖 2006-4-3 植物离体繁殖(Propagation in vitro)植物快繁或微繁（Micropropagation） 指利用植物组织培养技术对外植体进行离体培养，使其在短期内获得遗传性一致的大量再生植株的方法。是工厂化育苗的技术基础。 植物快繁与传统营养繁殖相比的优点： 繁殖效率高。生长速度快； 培养条件可控制性强； 占用空间小； 管理方便，利于自动化控制； 便于种质交换和保存。 第一节 植物快繁的器官形成方式 植物快繁的器官再生主要分为五种类型： 短枝发生型 丛生芽发生型 不定芽发生型 胚状体发生型 原球茎发生型 一、短枝发生型 类似于微型扦插，指外植体携带的带叶茎段，在适宜的培养环境中萌发，形成完整植株，再将其剪成带叶茎段，继代再成苗的繁殖方法。能一次成苗，遗传稳定，成活率高，但繁殖系数低。 二、丛生芽发生型 是大多数植物快繁的主要方式。指外植体携带的顶芽或腋芽在适宜培养环境（含有外源细胞分裂素）中不断发生腋芽而呈丛生状芽，将单个芽转入生根培养基中，诱导生根成苗的繁殖方法。 不经过愈伤阶段，后代变异小，应用普遍，也可用于无病毒苗的生产。 三、不定芽发生型 指外植体在适宜培养基和培养条件下，形成不定芽，后经生根培养，获得完整植株的繁殖方法。分为通过愈伤组织产生不定芽，和直接产生不定芽两种方式。 外植体涉及多种器官，如茎段、叶、根、花器官等。是植物快繁的另一种主要方式，繁殖系数高。但变异率较高，尤其是通过愈伤途径产生的植株。 四、胚状体发生型 指外植体在适宜培养环境中，经诱导产生体细胞产生体细胞胚，从而形成小植株的繁殖方法。分为间接途径（经愈伤途径）和直接途径两种。 成苗数量大、速度快、结构完整。但由于对其发生及发育过程了解不够，应用上还没有前两种广泛。 五、原球茎发生型 是兰科植物特有的一种快繁方式。指茎尖或腋芽外植体经培养产生原球茎的繁殖类型。原球茎可以增殖形成原球茎丛。 第二节 植物快繁的程序 植物快繁的程序包括四个阶段： 无菌（或初代）培养的建立 繁殖体增殖 芽苗生根 小植株的移栽驯化 Ⅰ：无菌（或初代）培养的建立 母株和外植体的选取：母株性状稳定、健壮、无病虫害污染。 无菌培养物的获得 外植体的启动生长：愈伤产生、不定芽发生或外植体芽直接生长。 通过需要4-6周。 Ⅱ：繁殖体增殖 培养材料的增殖。主要增殖方式为诱导丛生芽或不定芽产生，再以芽繁殖芽的方式增殖，兰科植物为原球茎增殖途径。 4-8周继代一次。一个芽苗增殖数量一般为5-25个或更多，多次继代可大量繁殖。 增殖培养基：适当提高细胞分裂素和矿质浓度 增殖体的大小和切割方法 Ⅲ：芽苗生根 离体生根：也称试管内生根。降低无机盐浓度，减少或去除细胞分裂素，增加生长素浓度。 活体生根：也称试管外生根。通常芽苗可先在生长素中快速浸蘸或在含有相对高浓度生长素的培养基中培养5-10天，然后移到基质中生根。 生根培养时间一般为2-4周。 Ⅳ：小植株的移栽驯化 移栽：洗去根部的培养基，将小植株移栽入培养基质中。 驯化管理：移栽初期要保证空气湿度，减少叶面蒸腾；弱光照。同时，逐渐降低空气湿度，使其适应自然环境条件；增加光照强度。另外注意防止病害的发生。 第三节 影响植物快繁的因素 植物快繁的目的是以尽可能高的效率生产试管苗，获得最大的经济效益。因此，在快繁时应使各种影响因素处于最适合快繁的状态。 主要影响因素： 外植体 培养基 培养条件 继代培养 移栽 一、外植体： 外植体的来源：最适的为茎尖、带芽茎段，也可以利用叶片、子叶、根段、花器官组织等。 外植体生理年龄：幼嫩组织分化能力更强。 外植体大小：不能太小，否则影响成活率。除非是用于脱毒苗的生产。 二、培养基： 基本培养基：MS培养基应用最为广泛。对于某些植物及生根阶段，以1/4或1/2MS较好。蔗糖和葡萄糖浓度为2-4%。生根时稍低。 植物生长调节剂：主要以细胞分裂素和生长素的配合使用，调节外植体的生长和分化。另外ABA、GA、CCC等也具有不同的作用。 培养基的物理特性：以固体培养较为普遍，也有采用液体培养，如兰花原球茎的增殖。 三、培养条件： 光照：1000-3000lx，阶段Ⅲ可增强。14-16h/天。 温度：与植物的原产地相应。一般为25±2℃。有时可进行高温或低温的预处理。 湿度：要求环境相对湿度不能太低，一般在70-80%。 气体：要求培养基及培养瓶通气良好，同时及时转接。液体培养要求振荡培养，促进氧化交换。 四、继代培养： 主要指对阶段Ⅱ增殖形成的芽丛、胚状体或原球茎等进行转接继代。继代间隔时间一般为20天左右。 五、移栽： 根系结构不完善的试管苗移栽后不易存活。要求根系结构完整，具根毛，再生根的吸收能力强。 叶表皮组织不发达的