生技大三下学期课件-植物组织培养(7).ppt

8植物离体繁殖植物快繁是指利用植物组织培养技术对外植体进行离体培养，使其短期内获得遗传性一致的大量再生植株的技术。也叫植物离体繁殖或微繁。植物快繁的特点繁殖效率高。周年繁殖，生长速度快。培养条件可控性强。占用空间小。30m2可培育数十万株苗木。管理方便，利于自动化控制。便于种质保存和交换。8.1植物快繁的器官形成方式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短枝发生型概念：带叶茎段形成完整植株，再剪成带叶茎段继代成苗。特点：一次成苗，性状稳定，过程简单，成活率高。花卉和葡萄的试管苗生产常用此法。丛生芽发生型概念：顶芽或腋芽不断发生腋芽而呈丛生芽，再将单芽诱导生根成苗。特点：性状稳定，增殖率高。大多数植物快繁的主要方式。不定芽发生型概念：外植体脱分化形成愈伤组织，再分化产生不定芽，或不经愈伤组织直接形成不定芽，再将芽诱导生根成苗。特点：增殖率高于丛生芽发生型，但较易变异，并会导致嵌合性状发生分离。许多植物快繁的主要方式。胚状体发生型概念：外植体经愈伤组织发育成胚状体或直接发育成胚状体，直接成苗。特点：增殖率最高，但胚状体发生和发育较复杂。目前此法应用尚不广泛。原球茎发生型概念：茎尖或腋芽培养产生原球茎，增殖形成原球茎丛，再切割增殖或培养成完整植株。是兰花唯一有效的大规模无性繁殖方法，促使了兰花工业的形成。1960年，Morel利用兰花茎尖培养，实现了脱毒和快速繁殖的两个目的。这一技术导致欧洲、美洲和东南亚许多国家“兰花工业”的兴起。大花蕙兰原球茎

兰花原球茎切块再生形成茎的过程石斛原球茎石斛组培苗石斛原球茎8.2植物快繁的程序阶段Ⅰ：无菌培养的建立；阶段Ⅱ：繁殖体的增殖；阶段Ⅲ：芽苗的生根；阶段Ⅳ：小植株的移栽驯化。8.2.1阶段Ⅰ：无菌培养的建立母株和外植体的选取无菌培养物的获得外植体的启动生长母株和外植体的选取母株标准：性状稳定、生长健壮、无病虫害。外植体：木本、较大草本：带芽茎段、顶芽、腋芽等。易繁殖、矮小或具短茎的草本：叶片、叶柄、花茎、花瓣等。当植株的其他部位难以消毒时，可以选用种子，消毒后的种子在无菌条件下播种到含有水－琼脂培养基上或1/10MS培养基上使其发芽。将经消毒的幼苗切成小片，作为外植体。无菌培养物的获得灭菌接种检测充分的灭菌和“不受污染”的高存活率之间的折中。外植体的启动生长腋芽生长伤口处产生不定芽产生愈伤组织阶段Ⅰ一般需要4～6周；有些木本植物需要1年。8.2.2阶段Ⅱ：繁殖体的增殖培养材料的增殖：4~8周/代。增殖培养基：细胞分裂素和矿质元素浓度高于阶段Ⅰ。增值体的大小和切割方法：1个茎节。8.2.3阶段Ⅲ：芽苗的生根离体生根：培养基的无机盐浓度是阶段Ⅰ的1/2或1/4，减少或除去细胞分裂素，增加生长素。活体生根：芽苗先在生长素溶液中快速浸蘸，再温室培养基质中高湿度培养。阶段Ⅲ一般转接一次就可完成，2～4周。8.2.4阶段Ⅳ：小植株的移栽驯化移栽前应进行高光强炼苗，使植株生长粗壮，并打开瓶口，降低湿度。移栽：洗去培养基，栽入人工培养基质（如蛭石、珍珠岩、粗沙、泥炭等按比例混合，保湿透气），几天后可形成新的功能根系。驯化管理：覆膜、喷雾，逐渐降低湿度、提高光强，防止菌类滋生。8.3组培自动化双层培养自动化小规模生物反应器双层培养固体培养基（最初为100ml）上面加20ml的液体培养基，避免继代培养。这可以降低成本。这一系统用于：在阶段Ⅱ需要长期培养时（如兰科，一次继代培养需要6个月，新鲜的培养基在3个月后加入）；在最后阶段的诱导茎段伸长延长或诱导根时。经典的双层培养基成分Knop大量元素1/2浓度活性炭蔗糖生长素自动化据估计组培植物70%的成本价是劳动力成本。因此现在很多微繁实验室建立在工资较低的农村。可供选择的方法是使用机器人。自动化的相关问题：植物组织易碎提供的组织不是完全一致的需要无菌操作下图是一个菊花的完全自动操作系统的构造。在这一系统中机器手处理切割和移栽的操作。

小规模生物反应器大规模的生物反应器由于太昂贵及风险大而不适于微繁。小规模生物反应器有更好的灵活性，不同单元可以培养相同的植物。下图为几个商业的生物反应器。复习思考题什么是植物快繁？有何特点？植物快繁的器官形成方式有哪些？各有什么特点？简述植物快繁的程序。eachnodecontainsan

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