《植物離體繁殖》PPT課件.ppt

22 第七章 植物離體繁殖,植物離體繁殖:,利用組織培養(yǎng)技術(shù)對(duì)外植體進(jìn)行離體培養(yǎng)，短期內(nèi)獲得遺傳性一致的大量再生植株。也叫快繁或微繁（propagation in vitro. Micropropagation)。 和傳統(tǒng)方法突出特點(diǎn)： 1、繁殖效率高:增值率高，生長速度快，可周年生產(chǎn)，在一個(gè)短暫的時(shí)間，由單一個(gè)體開始，能產(chǎn)生出大量的遺傳組成相同的植株。 2、培養(yǎng)條件可控性強(qiáng)：人為提供培養(yǎng)基及小氣候，便于對(duì)環(huán)境進(jìn)行控制，省去田間栽培繁雜勞動(dòng)。 3、便于管理、占地面積?。?0m2可存放1萬多培養(yǎng)瓶，約10萬多苗木。 4、利于種質(zhì)資源的保存及交換。,快速繁殖的應(yīng)用,（1）短期內(nèi)獲得大量形狀優(yōu)良、整齊一致的種苗群體。加快 引進(jìn)新種、新育良種的繁殖，促進(jìn)優(yōu)良品種推廣和應(yīng)用。 （2）大量繁育原來常規(guī)方法不能進(jìn)行無性繁殖、難繁殖和繁 殖速度慢的一些植物，尤其對(duì)一些珍、稀、瀕危的植物 的繁殖有更重要的意義。 （3）作為培育新品種的有效手段，繁殖和保存育種材料。如 遠(yuǎn)緣雜種、多倍體、突變體。 （4）通過莖尖培養(yǎng)等技術(shù)脫毒，擴(kuò)增脫毒苗，達(dá)到提純復(fù)壯 良種的目的。,第一節(jié) 植物快繁的器官形成方式,由于植物種類不同，器官再生及快速繁殖的方式也不同。 1、短枝發(fā)生型：外植體為帶葉單芽莖段， 培養(yǎng)為完整植株。特點(diǎn)：一次成苗， 培養(yǎng)過程簡單，容易移栽成活，遺傳 形狀穩(wěn)定，如葡萄、紅薯等試管苗繁殖。 2、器官型（Organ type）：外植體帶有 頂芽或腋芽。培養(yǎng)后形成叢生芽，轉(zhuǎn) 入生根培養(yǎng)基，誘導(dǎo)生根成苗，擴(kuò)大 繁殖。特點(diǎn)：由單芽到叢芽，繁殖速 度快，遺傳形狀穩(wěn)定，多數(shù)花卉、苗木 的快繁屬于次類。,3、器官發(fā)生型（Organogenesis）： 直接由外植體上或從愈傷組織產(chǎn)生 不定芽，經(jīng)過脫分化與再分化成苗。 特點(diǎn)：繁殖速度快，有由愈傷組織 再生植株，遺傳不穩(wěn)定。煙草、水 稻、小麥、番茄等。 4、胚胎發(fā)生型（Embryogenesis）： 外植體脫分化產(chǎn)生愈傷組織或細(xì)胞團(tuán)， 再分化為胚狀體產(chǎn)生小植株。一般胚 狀體發(fā)生經(jīng)過：球形期、心形期、魚 雷期、子葉期。特點(diǎn)：發(fā)生數(shù)量大， 速度快，結(jié)構(gòu)完整，人工種子繁殖，遺傳變異。,5、原球莖發(fā)生型（Protocorm）：蘭科。 莖尖或腋芽外植體通過形成原球莖， 而發(fā)育為完整植株。,唐菖蒲,第二節(jié) 植物快繁的程序和關(guān)鍵技術(shù),離體無性繁殖的程序包括： 1、無菌母株的制備 初代培養(yǎng)： 在無菌條件下，制備無菌繁殖的材料稱為無菌母株，或繁殖母株（stock plant)。培養(yǎng)基激素配比，取材的年齡、大小和生理狀態(tài)。初代培養(yǎng)的啟動(dòng)生長方式:腋芽被刺激后生長;莖段、葉片、其它器官傷口處產(chǎn)生不定芽；外植體切口產(chǎn)生愈傷組織。此階段一般需要4-6周。,莖尖培養(yǎng),莖段培養(yǎng),莖尖培養(yǎng)分化,補(bǔ)血草的快速繁殖,2、繼代芽的增殖 無菌母株再次切割繼代培養(yǎng)，芽分化增殖成叢芽，加快繁殖速度。在快速繁殖過程中，隨培養(yǎng)時(shí)間和繼代次數(shù)增加，芽分化和生長速率降低，稱為馴化現(xiàn)象，與內(nèi)源激素和恒定培養(yǎng)條件有關(guān)，故可以調(diào)節(jié)激素配比或變溫處理，提高繁殖速度。,3、芽苗生根培養(yǎng),誘導(dǎo)無根苗生根的方法有兩種： 1）試管內(nèi)生根： 將無菌小枝條轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)。 生根培養(yǎng)基中的營養(yǎng)元素含量往往降低、需要適當(dāng)提高生長素類物質(zhì)（NAA,IBA)的濃度，降低細(xì)胞分裂素的濃度。降低無機(jī)鹽和有機(jī)物含量，如一般1/2MS或1/4MS培養(yǎng)基。 2）試管外生根： 有些植物可以將離體條件下形成的枝條， 在基部切口處用生根粉或與滑石粉混合的 IBA涂抹，然后種植到溫室或田間中。 這樣的方法可大大降低成本。,4、再生植株的鍛煉和移栽,A、移栽前后培養(yǎng)條件發(fā)生改變： 試管苗：恒溫、高濕、弱光、無菌、充足的營養(yǎng)。 自然條件下，變溫、低濕、強(qiáng)光、有菌、缺乏營養(yǎng)。 B、移栽后植株死亡的原因: 1）根系結(jié)構(gòu)不完善:不生根（木本植物）、根與芽的輸導(dǎo)組織不相通（愈傷組織）、再生根的吸收功能差。 2）葉部結(jié)構(gòu)不完善：缺少角質(zhì)層或蠟質(zhì)層，保水性差；缺乏葉表皮毛，保濕、反光性差；氣孔開度過大，關(guān)閉能力差；葉片中柵欄組織發(fā)育不完善，光合能力低。,C、克服這些因素的方法： 要在培養(yǎng)瓶中培育壯苗、開瓶后要練苗。 壯苗的措施： 培養(yǎng)基中加入適宜的生長延緩劑（多效唑、矮壯素、B9等）。 練苗的措施： 1）日光鍛煉：恢復(fù)、提高葉片的光合作用的能力，使小苗由 異養(yǎng)向自養(yǎng)過渡。 2）濕度鍛煉：移栽前，開瓶練苗，使小苗逐步適應(yīng)周圍的濕 度條件。,D、移栽過程要注意的一些問題 將小苗根系周圍的培養(yǎng)基沖洗干凈，以避免有害微生物的污染。 篩選適宜的移栽基質(zhì)：砂、蛭石、腐葉土和土壤配置使用也可以單獨(dú)使用。以保持良好的排水性與通氣性。 選擇使用營養(yǎng)缽、苗床或塑料薄膜以及遮陽網(wǎng)，以調(diào)控光、溫、濕度等。 當(dāng)移栽后的小苗能開始生長，說明已經(jīng)能夠在正常的環(huán)境下生長。,營養(yǎng)缽移栽,第三節(jié) 植物快繁過程中的關(guān)鍵問題,一、污染： 原因：培養(yǎng)基器具滅菌不徹底， 操作的人為帶入，環(huán)境不清潔。 控制： 二、遺傳穩(wěn)定性： 基因型：變異頻率不同； 繼代次數(shù)：隨著繼代次數(shù)增加，變異系數(shù)增加。 器官發(fā)生方式:以莖段、不定芽的方式繁殖不宜變異，而通過愈傷組織、生殖器官的培養(yǎng)易發(fā)生變異。 控制：減少培養(yǎng)基中容易誘導(dǎo)變異的物質(zhì)、定期清除不正常 的組培苗。,三、玻璃化：,玻璃化苗： 是由于試管苗發(fā)生生理失調(diào)，而形成的發(fā)育不正常的組培苗。常常表現(xiàn)為葉片皺縮、易碎、嫩葉呈水浸透明狀。移栽后常死亡。 原因： 培養(yǎng)基中瓊脂與蔗糖的濃度低； 細(xì)胞分裂素與生長素比例失調(diào)； 培養(yǎng)基中含氮量高； 培養(yǎng)溫度高； 光照不足。,防止措施: 加入瓊脂提高培養(yǎng)基硬度； 提高蔗糖含量，降低培養(yǎng)基的滲透壓； 減少含氮成分； 降低溫度或變溫處理、提高光照。 添加抗玻璃化的化學(xué)物質(zhì)：活性炭、聚乙烯醇、多效唑、青霉素等。,表9-1 組織培養(yǎng)中不同植物玻璃化的原因與對(duì)策,四、褐化,是指培養(yǎng)材料向培養(yǎng)基中釋放褐色物質(zhì)，使培養(yǎng)基和培養(yǎng)材料逐漸變褐而死亡的現(xiàn)象。 本質(zhì)： 酚類物質(zhì)在多酚氧化酶的作用下，氧化形成褐色的醌類物 質(zhì)，導(dǎo)致植株中蛋白質(zhì)變性、酶失活。 原因： 植物的品種與種類； 外植體的生長發(fā)育時(shí)期； 外植體的切口； 培養(yǎng)溫度；培養(yǎng)時(shí)間： 培養(yǎng)基中成分：無機(jī)鹽高、細(xì)胞分裂素高。,防止措施： 外植體的選擇： 培養(yǎng)基中激素的調(diào)整； 培養(yǎng)基中添加抗氧化劑等?？箟难帷幟仕?、活性炭等。 培養(yǎng)溫度降低、光照減少； 縮短繼代培養(yǎng)時(shí)間。,五、黃化,是指試管苗整株失綠、葉片全部或部分發(fā)生黃化現(xiàn)象。 原因： 培養(yǎng)基成分：含鐵量少、或礦質(zhì)營養(yǎng)不平衡、激素配比失衡、糖分不足。 培養(yǎng)條件：通氣差、光溫及酸堿度不適、抗生素的使用。 控制：調(diào)節(jié)培養(yǎng)基成分，調(diào)節(jié)溫度,實(shí)例：毛白楊的快速繁殖 (Populus tomentosa var.),用休眠芽莖尖培養(yǎng)。 取當(dāng)年形成的直徑約0.5的枝條，切成1.52.0帶休眠芽莖段，用70%酒精消毒30S，5%次氯酸鈉消毒78min，無菌水沖洗，于超凈臺(tái)上剝?nèi)∏o尖，將有23片幼葉的莖尖接種到培養(yǎng)基上。 最適培養(yǎng)基為MS基本培養(yǎng)基。 BA 0.5/L+NAA 0.02/L，賴氨酸100/L，2%蔗糖，PH5.8，溫度2527培養(yǎng)。連續(xù)光照，光強(qiáng)1000Lx以上，23月后，部分莖尖分化出嫩枝。,誘導(dǎo)生根。 將莖尖長出的嫩枝，從基部切下，轉(zhuǎn)移到配制的生根培養(yǎng)基上， MS+IBA 0.25/L，VB1提高到100/L，蔗糖1.5%，約有10%的嫩枝可生根。 通過反復(fù)切段