植物的组织培养
三、我国花卉组培苗产业化存在 问题
1、培养程序过于繁琐,成本高,科研成果不 易向产业化方向发展
唐菖蒲用花蕾外植体建立脱毒苗后,需分别继 代于分化培养基和生根培养基,分化培养基中 必须附加NAA、6-BA和腺嘌呤,生根培养基中 须附加IBA,培养周期为65天左右。 脱毒微型薯在基本MS培养基中既能生长茎叶 又能生根,不需要外加激素,培养周期为20天左 右,生产工艺程序简单、生产成本低。 这就是脱毒微型薯组培容易形成产业化,而兰 花、唐菖蒲等花卉不易形成产业化发展的原因 之一。
铁 盐 单 独 配 制 , 其 配 法 为 5.57g 的 硫 酸 亚 铁 ( Fe SO4.7H2O)和7.45g乙二胺四乙酸二钠(Na2-EDTA)溶于 1L水中,用时每配1L培养基,取该溶液5ml。
IAA 、 IBA、 NAA 等可用少量的乙醇溶解,然后在加 水定容。2,4-D可用1 N的Na OH 溶解然后再定容; KT和 6-BA应先定容于少量的 1 mol/L 的HCl中,再加水定容。 玉米素应该溶于95% 的乙醇中再定容。 pH值对培养基的凝固情况和植物材料的生长有很大的 影响,因此,等培养基配好后,应该立即调整培养基的 pH ,最好用酸度计,既快又准。培养基配好后应该立即分 装,体积一般为容器的 1/4 或者1/3为好。
上海交大昂立天然药物工程技术有限公司 目前已开展了铁皮石斛新采集野生蒴果的 组织培养工作。组培苗长势良好,预计年 底可生产100万株苗,并完成10 亩大田的 移栽工作。明年即可得到人工栽培的濒危 珍稀药材铁皮枫斗。
铁 皮 石 斛 组 培 苗
二、我国花卉组培苗产业化现 状
我国农业生物技术工作者对3000多种植物 进行了组培最佳培养基的筛选工作,但真正 应用于大规模产业化的组培植物主要是果树 类作物及一些经济作物,全国已建成葡萄、 苹果、香蕉、马铃薯、甘蔗等快繁生产线 11条,供应试管苗达几千万株,生产的香蕉已 进入国际市场。 目前花卉组培苗产业化发展较快的主要有香 石竹、百合、大花惠兰、马蹄莲的组培苗也 在向产业化方向发展,但规模较小。
操培养基灭菌 11. 打开灭菌锅盖,向锅内加水。 22.加水后,将待灭菌的物品放入锅内,不要放的太多, 以免影响灭菌效果。物品不要近靠锅壁,以免冷凝水顺 壁流入物品中。 33. 加盖旋紧螺旋。 44. 打开放汽阀,加热,自开始产生蒸汽后5分钟,再关 紧放汽阀,此时锅内的冷空气已由排气孔排尽,让温度 随蒸汽压力的增高而上升。 5
2、同一种花卉不同属、不同品种所 用培养基不相同,重现性差
国内外学者对卡特利亚兰组培苗的研究: 美国学者认为卡特利亚兰茎尖或只带一对叶原 基的茎尖分生组织在Knudson‘c附加100mg· L1椰奶液体培养基中培养效果最佳。 中国学者认为MS附加6-BA5mg· L- 1,NAA0.1mg· L-1固 体培养基中培养增殖效果最佳。 其他学者也做过这方面研究,结果不尽相同 。 归结原因主要是不同品种的外植体培养方法不 同,重现性差 。
1.2国内花卉组培苗产业化概况
在我国农业、林业、园林等领域里,国家级、 省级、甚至市级、县级的科研单位、大专院 校等几乎都拥有植物组培的实验室或繁殖中 心或育苗工厂或育苗公司 广州花卉研究中心工厂化生产荫生观叶植物 组培苗年产量达千万株以上 浙江亚林所已大量培养唐菖蒲脱毒苗 上海多个科研院所或生产单位培育的香石竹、 勿忘我、扶郎花等组培苗已大批量地推上市 场,有的还外销,年产量达100万株以上
注意事项:
1. 配制培养基时,一定要注意调节pH。 2.外植体不能太小,否则会影响愈伤组织的形成。
结果
外植体经过20天的培养后,长出淡黄色的愈伤 组织。
花卉组培苗产业 化现状与前景
绪论
当今,植物生物技术已发展成为新技术革命 的重要组成部分,在农业、林业、园林等领域运 用生物技术收到了巨大的经济效益和社会效益, 其中组织培养工厂化育苗是运用最广、效果最好 的一项。组织培养快速繁殖种苗,具有无性繁殖 的特点,能较好地保持原种的优良经济性状,繁 殖系数高,便于工厂化生产和集约化经营,以组 织培养快速繁殖技术为手段建立某种或某类植物 商业性地生产体系,被誉为最具有基储备液的配制 成分 20×储备液1(大量元素) NH4NO3 KNO3 CaCl2.2H2O MgSO4.7H2O KH2PO4 200×储备液2(微量元素) KI H3BO3 MnSO4.4H2O ZnSO4.7H2O Na2MoO4.2H2O CuSO4.5H2O CoCl2.6H2O 200*储备液3(铁盐) FeSO4.7H2O Na2.EDTA.2H2O 200*储备液4(有机成分) 肌醇 烟酸 盐酸吡哆醇 盐酸硫胺素 甘氨酸
容50 ml (浓度为0.2 mg/ml), 用同样的方法配制2,4-D母液。 称取 50 mg 6-BA, 加少量的1 mol/L HCl,使其充分溶解,然后加水至 50 ml (浓度为1 mg/ml) 。
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3.MS基本培养基的配制:分别吸取MS贮备液30.0 ml( 大量元素)、3.0 ml微量元素、 3.0 ml铁盐、 3.0 ml有机, 加入1 L的搪瓷缸中,然后称取蔗糖18.0g, 加入琼脂4.8g ,加蒸馏水约550 ml,在电炉上加热,煮沸,融化琼脂 ,然后加水至560ml。
无机微量元素
主要有:铁、硼、锰、锌、铜、钼、钴、氯
有机成分:
糖、 维生素、肌醇、氨基酸及有机附加物。
植物生长调节物质:
生长素类:NAA、IAA、IBA、2,4-D 细胞分裂素类:BAP, KT,TDz,ZT 其他类: GA3, ABA, PP333
琼脂 pH值
配制培养基最方便的方法是预先配制不同组分 的培养基母液,贮藏在冰箱,待配制培养基时取出, 按比例稀释。 配制母液时为了减少工作量可以把几种药品配 在同一母液中,但是应该注意各种化合物的组合以 及加入的前后顺序,应该把钙离子、锰离子、钡离 子和硫酸根和磷酸根例子错开,以免发生沉淀。 把每种试剂单独溶解后再加入后一种化合物。 混合已溶解的各种矿质盐时还应该注意加样顺序。
器材和药品
高压蒸汽灭菌锅、洁净工作台、循环水式真 空泵、电子天平、酸度测定仪、光照培养箱,搪 瓷杯、搪瓷盘、100 ml三角烧瓶(12个/组)、 250 ml三角瓶(2个/组)、试剂瓶、解剖刀柄与 刀片、单面刀片、剪刀、长镊子、培养皿、移 液管、漏斗、量筒、烧杯(50、100、500、 1000 m1),酒精灯、火柴、玻璃棒、吸耳球、 封口薄膜、牛皮纸、线绳、牛皮筋、脱脂棉、 滤纸、pH试纸(5.4-7.0)、标签纸、称量纸、 药勺等。
• 次氯酸钠消毒液, 75%的酒精 ,0.2%的升汞溶液. • 1 N 盐酸,1 N NaOH,0.8%的琼脂,3%的蔗糖.
0.1 mg/ml的2,4-D溶液:取25 mg的 2,4-D,加入 少量95%的酒精和1 N的NaOH溶解,再加蒸馏水 定容至250 ml。 • 0.1 mg/ml 的6-BA溶液:取25 mg的6-BA,用少 量1 N的盐酸溶解,再加蒸馏水定容至250 ml。
1升储备液用量(mg)
每升培养基取用量(ml)
33000 38000 8800 7400 3400
50
166 1240 4460 1720 50 5 5 5560 7460
5
5
20000 100 100 20 400
5
实实验步骤
P培养基的配制
11.母液配制: 按照表 1分别配制,并在4 ℃冰箱中保存。 22. 植物激素配制:称取10 mg NAA,加入少量酒精,并加水定
培养基是植物组织培养中的主要部分, 除了培养材料本身因素外,培养基的种类和 成分等直接影响培养材料的生长和发育,应 根据培养材料的种类和培养部位选择适宜的 培养基。培养基的种类很多,不同的培养基 有其不同的特点。
培养基的主要成分: 水 无机成分: 无机大量元素
氮: 铵态氮、硝态氮混合 磷: 磷酸盐 钾: 钾盐 钙、硫、镁
一、国内外花卉组培苗产业化发 展动态
1.1国外花卉组培苗产业化概况
1960年法国的莫瑞尔(Morel)建立的兰花 组培苗工厂,标志着世界上第一家花卉组 培苗实现规模化生产. 进入80年代以后,花卉组培苗产业化生产 得到了较快的发展。据欧洲及地中海植物 保护组织(EPPO)1991年公报,仅西欧 国家目前共拥有248家植物繁殖公司,其中 从事花卉组培苗生产的占有较大的比重。
3、组培苗移栽成活率差、开花难
天津绿化研究所成功地研究出大花惠兰组 培苗培养基配方和小苗的移栽方法,但对大 花惠兰的开花生理没有完全了解,栽培方法 掌握不好,成苗后不能开花,他们与南韩合作, 所生产的组培盆栽成活后,由韩国栽培开花。
4、花卉市场运转不良是阻碍花卉组 培产业化发展的主要原因
不仅农业生物技术产业化发展受到市场 的限制,其它高科技发展和推广同样受到市 场的挑战。这给我们科技工作者提出了怎 样以市场为导向,努力探索加快我国现有生 物技术成果转化为生产力,并使产业形成一 定规模的新途径。
实验一植物的组织培养
实验原理
植物组织培养是指植物的任何器官、 组织或细 胞,在人工预知的控制条件下,放在含有营养物质和 植物生长调节物质等组成的培养基中,使其生长、分 化并形成完整植株的过程。其理论依据是植物细胞具 有全能性。
组织培养的特点是: 取材少,培养材料经
济;人为控制培养条件,不受自然条件影响;生 长周期短,繁殖率高;管理方便,利于自动化控 制。组织培养不但是进行细胞学、遗传学、育种 学、生物化学和药物学等学科研究的重要手段; 而且在农学、园艺、林业和次生代谢产物工程等 生产领域得到广泛的应用。
4. 不同激素浓度培养基的配制:取200ml烧杯3个,分别
吸取所需要的2,4-D溶液(0.5mg/L, 1mg/L, 2mg/L 所需要的 体积为:1.0,2.0, 4.0ml),然后加入MS基本培养190ml, 搅拌均匀后,用10%的NaOH调节pH至5.8。 加水定容至 200ml。