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組織培養技術

標籤:組織培養

1簡介

組織培養技術
原理
植物組織培養的原理是細胞全能性。也就是說每個植物細胞里都含有一整套遺傳物質,只不過在特定條件下不會表達。
組織培養基於此原理就可以將已處於分化終端或正在分化的植物組織脫分化,誘導形成愈傷組織,再在愈傷組織上形成新的叢生芽。

2培養條件

1.愈傷組織的培養條件:必須無菌操作
2.材料:剛生長不久,具有高度分裂能力的莖尖,芽尖,感染病毒的機會很小
3.植物細胞全能性,確保組織能培養成植株。
4.在無菌操作室中完成接種工作,然後放於培養室[光照(日光燈照射),溫度(30度)]中培養。所以說完成操作后,在培養室中培養時就需要光照條件了。
繁殖
(二)繁殖植物
組織培養中從一個單細胞,一塊愈傷組織,一個芽(或其它器官)都可以獲得無性系。無性系就是用植物體細胞繁殖所獲得的後代。用植物組織培養技術繁殖的無性系可概括為五個類型:
原球莖:細胞或組織培養經原球莖途徑分化成植株。大部分蘭花屬於這一類型,即蘭花的各個部分的離體組織都能誘導形成原球莖,再經培養分化形成植株。
器官發生型:即從細胞或愈傷組織培養通過不定芽形成植株,如煙草愈傷組織培養分化所得的植株。
胚狀體發生型:從細胞或愈傷組織通過胚狀體途徑,即由球形期、魚雷期、心形期、子葉期經成熟胚發育成植株,如胡蘿蔔體細胞培養可通過胚狀體途徑形成植株。
器官型:從離體珠莖、花芽、葉、鱗片等,亦即從離體的母體組織直接產生小植株,如貝母、百合等。
無菌短枝扦插;選取已發育成熟的腋芽,連同短枝經表面滅菌后在無菌條件下培養,使其生根。腋芽可用生長激素處理促使其萌發。這一方法在較短時間內即可獲得一個植株。對保存珍貴的優良樹種或花卉品種是簡易而有效的方法。
通過組織培養可以做到快速繁殖。1年中從一個芽得到103-106個芽,達到快速目的。現在在國內外已掀起「試管苗」熱,許多花卉、林木、果樹、蔬菜都可通過組織培養進行大規模的無性繁殖。國外在草莓、蘋果、柑桔、蘭花、石竹、鐵線蓮、杜鵑、月季、桉樹等進行快速繁殖已達到商品化。中國近年來已獲成功的有甘蔗、月季、菊花、無籽西瓜、櫟樹、山楂、獼猴桃、雪松等。
通過組織培養可以進行無病毒植株的培育。病毒是植物的嚴重病害,病毒病的種類不下五百多種。受害的糧食作物有水稻、小麥、馬鈴薯、甘薯,蔬菜作物有:油菜、大蒜,果樹有:柑桔、蘋果、棗,花卉有:唐菖蒲、石竹、蘭花等。防治無方,只好拔除病株,因而造成很大經濟損失。病毒在植株上的分佈是不均一的,老葉、老的組織和器官病毒含量高,幼嫩的未成熟組織和器官病毒含量較低,生長點幾乎不含病毒或病毒較少。1952年法國Morel用生長點培養法獲得無病毒植株成功,以後許多國家開展了這方面的工作。目前已在馬鈴薯、甘薯、大蒜、石竹、百合、蘭花、草霉等植物上得到成功。如果採用0.1毫米以下的生長點,則培養時間長(1-1.5年),成活率低,故目前已多用0.1-0.5毫米大小生長點,結合熱處理培育無病毒苗。在中國已獲得馬鈴薯無病毒苗,並進行了推廣種植,在廣東省進行了柑桔無病毒苗的培育。
動向
(四)培養物質溫貯藏和種質庫的建立
在液氮(-196℃)條件下,加入冷凍保護劑,可使組織培養物的代謝水平降低,有利於細胞、胚狀體、試管苗、愈傷組織等的長期保存。據報導,冷凍保存的胡蘿蔔胚狀體,在保存1年後仍有再生成植株的能力,有些國家已利用此方法建立了種質庫,但中國在這方面仍是空白。
在國際上一個新的動向是"人工種子"的試驗。所謂"人工種子",是指以胚狀體為材料,經過人工薄膜包裝的種子。在適宜條件下它萌髮長成幼苗。據美國遺傳公司報道,美國科學家已成功地把芹菜,苜蓿,花椰菜的胚狀體包裝成人工種子,並得到較高的萌發率,這些人工種子已生產並投放市場。中國科學工作者成功地研製成水稻人工種子。可見,組織培養將在遺傳育種、作物改良和改革作物栽培中獲得更大的成效。

3前景展望

由於生產方法獨特,且都是在人工無菌操作和近期溫的環境條件下進行大規模的人工培養和工廠化生產,因此組織培養技術對食物資源的保質、保純和反季節生產有著特殊作用,因而有望成為農產品工廠化生產的基本內容,預計在本世紀將形成大產業。
這種技術可以使一棵幼芽同時培育出千百棵幼苗,而且培養出來的幼苗性狀都一樣的。還可以用於許多地方。
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