植物離體無(wú)性繁殖(包含脫毒)

1、植物植物離體無(wú)性繁殖離體無(wú)性繁殖（propagation in vitro）植物植物離體無(wú)性繁殖離體無(wú)性繁殖思思 考考 題題 一、名詞解釋一、名詞解釋 1.1.植物快繁植物快繁 2. 2. 叢生芽叢生芽 3. 3. 原球莖原球莖 4.4.馴化馴化 5.5.玻璃化現(xiàn)象玻璃化現(xiàn)象 6. 6. 褐化現(xiàn)象褐化現(xiàn)象 7. 7. 黃化現(xiàn)象黃化現(xiàn)象 8.8.無(wú)性系無(wú)性系 9.9.無(wú)性系變異無(wú)性系變異 二、問(wèn)答題二、問(wèn)答題 1.1.簡(jiǎn)述植物快繁器官形成的簡(jiǎn)述植物快繁器官形成的5 5種方式及其特點(diǎn)？種方式及其特點(diǎn)？ 2.2.簡(jiǎn)述植物快繁的程序？簡(jiǎn)述植物快繁的程序？ 3.3.試管苗移栽的步驟？試管苗移栽的步驟？

2、植物植物離體無(wú)性繁殖離體無(wú)性繁殖 含義含義：利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)對(duì)外植體：利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)對(duì)外植體進(jìn)行離體培養(yǎng)，使其短期內(nèi)獲得遺傳性進(jìn)行離體培養(yǎng)，使其短期內(nèi)獲得遺傳性一致的大量再生植株的方法，也稱植物一致的大量再生植株的方法，也稱植物快繁或微繁?？旆被蛭⒎?。 特點(diǎn)特點(diǎn)：繁殖率高；培養(yǎng)條件可控性強(qiáng)；：繁殖率高；培養(yǎng)條件可控性強(qiáng)；占用空間?。粫r(shí)間短；管理方便；便于占用空間?。粫r(shí)間短；管理方便；便于種質(zhì)保存和交換。種質(zhì)保存和交換。植物植物離體無(wú)性繁殖離體無(wú)性繁殖植物快速繁殖技術(shù)植物快速繁殖技術(shù) 6060年代，法國(guó)的年代，法國(guó)的MorelMorel用莖尖培養(yǎng)的方法大量繁殖蘭花獲得成用莖尖培養(yǎng)的方法

3、大量繁殖蘭花獲得成功。功。7070年代得到了快速的發(fā)展。通過(guò)離體培養(yǎng)獲得小植株并且具年代得到了快速的發(fā)展。通過(guò)離體培養(yǎng)獲得小植株并且具有快速繁殖潛力的植物已有有快速繁殖潛力的植物已有100100多科、多科、10001000種以上。種以上。 美國(guó)、法國(guó)、意大利、荷蘭等歐美國(guó)家試管苗的年產(chǎn)量均在美國(guó)、法國(guó)、意大利、荷蘭等歐美國(guó)家試管苗的年產(chǎn)量均在數(shù)千萬(wàn)株以上，并且以每年數(shù)千萬(wàn)株以上，并且以每年7 7-8-8的速度增加。的速度增加。 我國(guó)快速繁殖和無(wú)病毒種苗生產(chǎn)的研究始于我國(guó)快速繁殖和無(wú)病毒種苗生產(chǎn)的研究始于7070年代馬鈴薯無(wú)年代馬鈴薯無(wú)毒種薯和甘蔗種苗已在生產(chǎn)上大面積種植?；ɑ?、果樹(shù)。毒種薯和甘

4、蔗種苗已在生產(chǎn)上大面積種植?；ɑ堋⒐麡?shù)。植物植物離體無(wú)性繁殖離體無(wú)性繁殖 第一節(jié)第一節(jié) 植物快繁的器官形成方式植物快繁的器官形成方式 第二節(jié)第二節(jié) 植物快繁的程序植物快繁的程序 第三節(jié)第三節(jié) 影響植物快繁的因素影響植物快繁的因素 第四節(jié)第四節(jié) 植物快繁的技術(shù)問(wèn)題植物快繁的技術(shù)問(wèn)題 植物離體無(wú)性繁殖植物離體無(wú)性繁殖第一節(jié)第一節(jié) 植物快繁的器官形成方式植物快繁的器官形成方式植物快繁的器官再生方式分為：植物快繁的器官再生方式分為：一、短枝發(fā)生型一、短枝發(fā)生型二、叢生芽發(fā)生型二、叢生芽發(fā)生型三、不定芽發(fā)生型三、不定芽發(fā)生型四、胚狀體發(fā)生型四、胚狀體發(fā)生型五、原球莖發(fā)生型五、原球莖發(fā)生型 植物離體無(wú)性繁

5、殖植物離體無(wú)性繁殖一、短枝發(fā)生型一、短枝發(fā)生型 外植體攜帶的帶葉莖段，在適宜的培養(yǎng)外植體攜帶的帶葉莖段，在適宜的培養(yǎng)環(huán)境下萌發(fā)，形成完整植株，再將其剪環(huán)境下萌發(fā)，形成完整植株，再將其剪成帶葉莖段，繼代成苗的繁殖方法。與成帶葉莖段，繼代成苗的繁殖方法。與田間的扦插方法相似，也稱微繁扦插。田間的扦插方法相似，也稱微繁扦插。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：一次成苗，遺傳性狀穩(wěn)定，培養(yǎng)：一次成苗，遺傳性狀穩(wěn)定，培養(yǎng)過(guò)程簡(jiǎn)單，移栽成活率高。過(guò)程簡(jiǎn)單，移栽成活率高。 應(yīng)用應(yīng)用：花卉和葡萄試管苗的繁殖。：花卉和葡萄試管苗的繁殖。植物植物離體無(wú)性繁殖離體無(wú)性繁殖二、叢生芽發(fā)生型二、叢生芽發(fā)生型 外植體攜帶的頂芽或腋芽，在適宜的培

6、養(yǎng)環(huán)外植體攜帶的頂芽或腋芽，在適宜的培養(yǎng)環(huán)境中不斷發(fā)生腋芽而呈叢生芽狀態(tài)，將單個(gè)境中不斷發(fā)生腋芽而呈叢生芽狀態(tài)，將單個(gè)芽轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基中，誘導(dǎo)生根成苗的繁殖芽轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基中，誘導(dǎo)生根成苗的繁殖方法。方法。 叢生芽叢生芽：定芽的萌動(dòng)，形成微型的多枝多芽：定芽的萌動(dòng)，形成微型的多枝多芽的小灌木叢狀結(jié)構(gòu)。如頂芽切取尖端，可產(chǎn)的小灌木叢狀結(jié)構(gòu)。如頂芽切取尖端，可產(chǎn)生無(wú)病毒植株。生無(wú)病毒植株。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：不經(jīng)過(guò)愈傷組織，保持性狀好。：不經(jīng)過(guò)愈傷組織，保持性狀好。 應(yīng)用應(yīng)用：大多數(shù)植物試管苗的繁殖。：大多數(shù)植物試管苗的繁殖。植株植株植物植物離體無(wú)性繁殖離體無(wú)性繁殖三、不定芽發(fā)生型三、不定芽發(fā)生型 外植體

7、在適宜的培養(yǎng)環(huán)境中，經(jīng)歷兩種途徑：外植體在適宜的培養(yǎng)環(huán)境中，經(jīng)歷兩種途徑：a.a.經(jīng)過(guò)脫分化形成愈傷組織經(jīng)過(guò)脫分化形成愈傷組織，然后經(jīng)過(guò)再分化，然后經(jīng)過(guò)再分化產(chǎn)生不定芽產(chǎn)生不定芽-器官發(fā)生型器官發(fā)生型b.b.外植體不形成愈傷組織而直接從其表面形成外植體不形成愈傷組織而直接從其表面形成不定芽不定芽-器官型器官型 將芽苗轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基中，誘導(dǎo)生根成苗的繁將芽苗轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基中，誘導(dǎo)生根成苗的繁殖方法。殖方法。 特點(diǎn)特點(diǎn)：增殖率高于叢生芽，但有變異發(fā)生。：增殖率高于叢生芽，但有變異發(fā)生。 應(yīng)用應(yīng)用：也是大多數(shù)植物試管苗的繁殖方式。：也是大多數(shù)植物試管苗的繁殖方式。植物植物離體無(wú)性繁殖離體無(wú)性繁殖四、

8、胚狀體發(fā)生型四、胚狀體發(fā)生型 外植體在適宜的培養(yǎng)環(huán)境中，經(jīng)過(guò)誘外植體在適宜的培養(yǎng)環(huán)境中，經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)產(chǎn)生導(dǎo)產(chǎn)生體細(xì)胞胚體細(xì)胞胚的繁殖方法。的繁殖方法。 特點(diǎn)特點(diǎn)：不經(jīng)過(guò)生根培養(yǎng)，直接形成?。翰唤?jīng)過(guò)生根培養(yǎng)，直接形成小植株。成苗數(shù)量大，速度快，結(jié)構(gòu)完植株。成苗數(shù)量大，速度快，結(jié)構(gòu)完整整植物植物離體無(wú)性繁殖離體無(wú)性繁殖五、原球莖發(fā)生型五、原球莖發(fā)生型 莖尖或腋芽外植體誘導(dǎo)成原球莖，切割莖尖或腋芽外植體誘導(dǎo)成原球莖，切割原球莖進(jìn)行增殖，或停止切割使其繼續(xù)原球莖進(jìn)行增殖，或停止切割使其繼續(xù)培養(yǎng)轉(zhuǎn)綠，產(chǎn)生毛狀假根的繁殖方法。培養(yǎng)轉(zhuǎn)綠，產(chǎn)生毛狀假根的繁殖方法。 原球莖原球莖：短縮的、珠粒狀的、胚性細(xì)胞、：短縮

9、的、珠粒狀的、胚性細(xì)胞、類似幼莖的器官，可增殖、形成原球莖類似幼莖的器官，可增殖、形成原球莖叢。叢。應(yīng)用應(yīng)用：蘭科植物快繁。：蘭科植物快繁。植物植物離體無(wú)性繁殖離體無(wú)性繁殖第二節(jié)第二節(jié) 植物快繁的程序植物快繁的程序 階段階段：無(wú)菌培養(yǎng)物的建立：無(wú)菌培養(yǎng)物的建立 階段階段：繁殖體增殖：繁殖體增殖 階段階段：芽苗生根：芽苗生根 階段階段：小植株的移栽馴化：小植株的移栽馴化植物植物離體無(wú)性繁殖離體無(wú)性繁殖階段階段：無(wú)菌培養(yǎng)的建立：無(wú)菌培養(yǎng)的建立（一）母株（一）母株（stock plant )stock plant )和外植體的選取：和外植體的選?。耗颈尽⑤^大草本木本、較大草本：帶芽莖段、頂芽或腋芽：

10、帶芽莖段、頂芽或腋芽矮小草本矮小草本：葉片、葉柄、花瓣：葉片、葉柄、花瓣（二）無(wú)菌培養(yǎng)物的獲得（二）無(wú)菌培養(yǎng)物的獲得（三）外植體的啟動(dòng)生長(zhǎng)（三）外植體的啟動(dòng)生長(zhǎng)a. a. 腋芽受刺激后生長(zhǎng)；腋芽受刺激后生長(zhǎng)；b. b. 外植體傷口處產(chǎn)生不定芽外植體傷口處產(chǎn)生不定芽c. c. 外植體切口表面產(chǎn)生愈傷組織外植體切口表面產(chǎn)生愈傷組織植物植物離體無(wú)性繁殖離體無(wú)性繁殖階段階段：繁殖體增殖：繁殖體增殖（一）培養(yǎng)材料的增殖方式（一）培養(yǎng)材料的增殖方式以芽繁殖的方式；以芽繁殖的方式；原球莖增殖原球莖增殖（二）增殖培養(yǎng)基（二）增殖培養(yǎng)基基本培養(yǎng)基與階段基本培養(yǎng)基與階段1 1相同，分裂素和礦物質(zhì)含相同，分裂素和礦

11、物質(zhì)含量提高量提高（三）增殖體的大小和切割方法（三）增殖體的大小和切割方法原則：取最小組織塊（帶一個(gè)莖節(jié)）原則：取最小組織塊（帶一個(gè)莖節(jié)）植物植物離體無(wú)性繁殖離體無(wú)性繁殖階段階段：芽苗生根：芽苗生根（一）離體生根（試管內(nèi)生根（一）離體生根（試管內(nèi)生根) )（二）活體生根（二）活體生根( (試管外生根試管外生根, ,如同插條生根如同插條生根) ) 階段階段：小植株的移栽馴化：小植株的移栽馴化（一）移栽（一）移栽（二）馴化管理（二）馴化管理 植物植物離體無(wú)性繁殖離體無(wú)性繁殖第三節(jié)第三節(jié) 影響植物快繁的因素影響植物快繁的因素 一、一、 外植體外植體 二、二、 培養(yǎng)基培養(yǎng)基 三、三、 培養(yǎng)條件培養(yǎng)條件

12、 四、四、 繼代培養(yǎng)繼代培養(yǎng) 五、五、 移栽移栽植物植物離體無(wú)性繁殖離體無(wú)性繁殖一、外植體一、外植體 外植體的來(lái)源外植體的來(lái)源 莖尖、帶芽莖段、葉片、根段、花器、子莖尖、帶芽莖段、葉片、根段、花器、子房、子葉房、子葉 外植體生理年齡外植體生理年齡 外植體大小外植體大小 莖尖：莖尖：0.2-0.3mm;0.2-0.3mm; 葉片、花瓣：葉片、花瓣：5mm5mm 莖段：莖段： 0.5cm0.5cm植物植物離體無(wú)性繁殖離體無(wú)性繁殖二、培養(yǎng)基二、培養(yǎng)基基本培養(yǎng)基：基本培養(yǎng)基：MSMS、白糖、白糖植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑：植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑： 高濃度的細(xì)胞分裂素和低濃度的生長(zhǎng)素促進(jìn)高濃度的細(xì)胞分裂素和低濃度的生長(zhǎng)素促

13、進(jìn)芽的形成和增殖；隨著繼代次數(shù)增加，階段芽的形成和增殖；隨著繼代次數(shù)增加，階段降低細(xì)胞分裂素的濃度降低細(xì)胞分裂素的濃度植物植物離體無(wú)性繁殖離體無(wú)性繁殖三、培養(yǎng)條件三、培養(yǎng)條件 光照光照 階段階段、階段、階段：1000-3000lx1000-3000lx 階段階段: 3000-10000lx: 3000-10000lx 溫度溫度 濕度濕度 氣體氣體植物植物離體無(wú)性繁殖離體無(wú)性繁殖四、移四、移 栽栽 馴化：試管苗從異養(yǎng)到自養(yǎng)的轉(zhuǎn)變，是馴化：試管苗從異養(yǎng)到自養(yǎng)的轉(zhuǎn)變，是一個(gè)逐漸適應(yīng)的過(guò)程。一個(gè)逐漸適應(yīng)的過(guò)程。試管苗的生長(zhǎng)環(huán)境：試管苗的生長(zhǎng)環(huán)境：恒溫、高濕、弱光、無(wú)菌、完全營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)恒溫、高濕、弱光、無(wú)

14、菌、完全營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)移栽苗：移栽苗：變溫、低濕、強(qiáng)光、有菌、缺少完全營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)變溫、低濕、強(qiáng)光、有菌、缺少完全營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)植物植物離體無(wú)性繁殖離體無(wú)性繁殖移栽步驟移栽步驟 （1 1）輕輕地洗掉粘在根上的瓊脂培養(yǎng)基。）輕輕地洗掉粘在根上的瓊脂培養(yǎng)基。 （2 2）移栽時(shí)移栽時(shí), ,把小植株的一部分葉片剪掉也可能把小植株的一部分葉片剪掉也可能是有益的。是有益的。 （3 3）移栽后，最初移栽后，最初10-1510-15天要通過(guò)噴霧或罩上透天要通過(guò)噴霧或罩上透明塑料以保持很高的濕度（明塑料以保持很高的濕度（90-100%),90-100%),在塑料罩上在塑料罩上可打些小孔，以利氣體交換?？纱蛐┬】?，以利氣體交換。

15、 （4 4）在保濕數(shù)天之后，可把植株搬入溫室，但仍需遮）在保濕數(shù)天之后，可把植株搬入溫室，但仍需遮蔭數(shù)日。移栽后要完成上述各個(gè)步驟可能需花費(fèi)蔭數(shù)日。移栽后要完成上述各個(gè)步驟可能需花費(fèi)4-64-6周周時(shí)間，此后即可讓這些植株在正常的室溫條件下生長(zhǎng)。時(shí)間，此后即可讓這些植株在正常的室溫條件下生長(zhǎng)。植物植物離體無(wú)性繁殖離體無(wú)性繁殖第四節(jié)第四節(jié) 植物快繁的技術(shù)問(wèn)題植物快繁的技術(shù)問(wèn)題（一）（一） 物種的局限性物種的局限性（二）（二） 遺傳穩(wěn)定性（無(wú)性系變異）遺傳穩(wěn)定性（無(wú)性系變異）無(wú)性系變異無(wú)性系變異: :培養(yǎng)物在培養(yǎng)階段發(fā)生變異，進(jìn)而導(dǎo)致培養(yǎng)物在培養(yǎng)階段發(fā)生變異，進(jìn)而導(dǎo)致再生植株也發(fā)生遺傳改變的現(xiàn)象。

16、再生植株也發(fā)生遺傳改變的現(xiàn)象。（三）（三） 玻璃化現(xiàn)象玻璃化現(xiàn)象表現(xiàn)：試管苗葉片、嫩梢呈水浸透明或半透明狀。表現(xiàn)：試管苗葉片、嫩梢呈水浸透明或半透明狀。機(jī)理：在芽分化啟動(dòng)后，某些生物分子發(fā)生生理變化，機(jī)理：在芽分化啟動(dòng)后，某些生物分子發(fā)生生理變化，內(nèi)源乙烯過(guò)剩，誘發(fā)了其他激素質(zhì)和量的改變。內(nèi)源乙烯過(guò)剩，誘發(fā)了其他激素質(zhì)和量的改變。植物植物離體無(wú)性繁殖離體無(wú)性繁殖措施：措施：1. 1. 提高培養(yǎng)基硬度，降低培養(yǎng)基水勢(shì)提高培養(yǎng)基硬度，降低培養(yǎng)基水勢(shì)2. 2. 提高培養(yǎng)基蔗糖濃度，降低培養(yǎng)基滲透壓提高培養(yǎng)基蔗糖濃度，降低培養(yǎng)基滲透壓3. 3. 降低培養(yǎng)瓶過(guò)飽和濕度，增加氣體交換降低培養(yǎng)瓶過(guò)飽和濕度，

17、增加氣體交換4. 4. 添加活性碳添加活性碳5. 5. 進(jìn)行晝夜變溫處理。進(jìn)行晝夜變溫處理。植物植物離體無(wú)性繁殖離體無(wú)性繁殖（四）（四） 褐化褐化表現(xiàn)：培養(yǎng)材料向培養(yǎng)基中釋放褐色物質(zhì)，致表現(xiàn)：培養(yǎng)材料向培養(yǎng)基中釋放褐色物質(zhì)，致使培養(yǎng)基和培養(yǎng)材料逐漸變褐，導(dǎo)致植物體使培養(yǎng)基和培養(yǎng)材料逐漸變褐，導(dǎo)致植物體死亡的現(xiàn)象。死亡的現(xiàn)象。原因：植物基因型；植物生理狀態(tài)；外植體損原因：植物基因型；植物生理狀態(tài)；外植體損傷；光照；溫度；培養(yǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；培養(yǎng)基成傷；光照；溫度；培養(yǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；培養(yǎng)基成分（分（次生代謝產(chǎn)生的氧化生成有色物質(zhì)次生代謝產(chǎn)生的氧化生成有色物質(zhì)） 措施加抗氧化劑等方法措施加抗氧化劑等方法 植物植物離體無(wú)性繁殖離體無(wú)性繁殖（五）（五） 黃化黃化 表現(xiàn)：試管苗幼苗整株失綠，全部或部分黃表現(xiàn)：試管苗幼苗整株失綠，全部或部分黃化、斑駁的現(xiàn)象?；唏g的現(xiàn)象。 原因：培養(yǎng)條件；培養(yǎng)基成分；抗生素類；原因：培養(yǎng)條件；培養(yǎng)