植物组织培养技术综述摘要：组织培养是细胞生物学研究最常用的方法之一，是指从生物体中取出组织或细胞，在离体的条件下模拟体内的生理环境，使其生存、生长、繁殖或传代，借以观察、研究细胞的生长发育等生命活动现象。
植物组织培养以其条件可控、便于观察的优点，在快速繁殖、育种、保护珍贵苗木等工作中应用广泛。
以菊花的组织培养为例，从原理、方法和常见问题三个方面对植物组织培养进行讨论。
关键词：菊花；花瓣；MS培养基；组织培养1 引言自1902年，德国植物学家Haberlandt根据细胞学说，提出单个细胞的植物细胞全能性（totipotency）理论以来，组织培养技术的研究已有100多年历史。
植物组织培养是指在无菌的条件下，将离体的植物器官（根、茎、叶、花、果实等）、组织（形成层、花药、皮层等）、细胞（体细胞和生殖细胞），以及原生质体，培养在人工配制的培养基上，给予适当的培养条件，使其长成完整的植株。
根据所培养的植物材料的不同，可以把组织培养分为5种类型，即愈伤组织培养、悬浮组织培养、器官培养（胚、花药、子房、根和茎的培养等）、茎尖分生组织培养和原生质体组织培养。
现在植物组织培养技术已在科研和生产中广泛应用，成为最引人注目的生物技术之一，广泛应用于植物的快速繁殖、品种改良、基因工程育种、种质资源保存、次生代谢产物生产等方面，产生了巨大的经济效益和社会效益，对现代农业和医药等领域产生了深刻影响。
2 组织培养基本原理植物细胞具有全能性，即生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。
离体的植物组织或细胞（也称外植体），在培养了一段时间以后会通过细胞分裂形成愈伤组织（愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞）。
由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物组织的脱分化，或者叫作去分化。
脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫作再分化。
再分化产生的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植物体。
目前普遍使用的是MS培养基，其主要成分包括：大量元素，如N、P、S、K、Ca、Mg；微量元素，如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co；有机物，如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等，同时还要添加一些植物激素。
MS培养基包括20多种营养成分，实验室一般使用4摄氏度保存配制好的培养基母液来制备。
细胞生长素和分裂素的比例影响组织块的分化方向。
50年代，F.Skoog和ler在烟草茎髓愈伤组织中发现分裂素/生长素的比例高时，利于芽的分化；比例低时，利于根的分化；两者比例适中水平时，愈伤组织占优势。
3 菊花花瓣分化培养的基本操作3.1 MS培养基的配制适合菊花花瓣分化培养的培养基为MS+3mg/L6-BA+0.1mg/L NAA+糖3%+琼脂0.7%，pH 5.8。
3.2 外植体的灭菌消毒选取新鲜的菊花花瓣，用洗衣服洗净表面，自来水冲洗30min，再用吸水纸吸干水分。
然后移入超净工作台，用70%乙醇消毒30s，接着用饱和漂白粉消毒20min或0.1% HgCl2溶液消毒10min。
最后用无菌水洗5~6次，灭菌过的滤纸吸干水分。
3.3 接种培养用灭菌的剪刀把花瓣头尾剪去，剪成一至两段，接种在MS+3mg/L6-BA+0.1mg/L NAA的培养基中，经26~28℃，光照度1000~2000lx，每天照光12h，培养14d左右，就可诱导出愈伤组织，再培养10~15d便可分化出不定芽。
当芽长到1~2cm时，分割芽转入MS+0.5mg/L NAA生根培养基中，继续培养10d左右，就可长出白根，形成完整的植株。
4 植物组织培养中常遇到的问题4.1 操作中需注意的事项（1）接种需要严格执行无菌操作：用的工具、器具、培养基必须结果高压灭菌。
接种前，要用紫外消毒接种室20min，接种者要用肥皂洗干净双手，然后用70%酒精棉球消毒。
（2）外植体在培养基中要分布均匀，放置外植体数量根据锥形瓶的大小确定，以充分利用培养基中的营养成分和光照条件。
（3）要轻压外植体，保证与培养基的充分接触，但又要注意不可完全浸没，因为需要与空气接触。
（4）接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养，培养期间应定期消毒，控制好温度和光照。
4.2 褐变现象在组培过程中，部分外植体会产生褐变现象。
这是由于建立外植体无菌系时，切口处细胞受损，破坏了酚类化合物和多酚氧化酶的分隔状态，两者相遇形成醌类，并进一步与蛋白质聚合，从而引起组织代谢紊乱、生长停滞，最终衰老死亡。
影响褐变的因素较多，这些因素包括品种基因型、外植体年龄、部位以及大小和取材时间、外植体消毒方式、培养基配方、光照强度。
控制组培过程中褐变的措施有；选取幼龄外植体抗氧剂，吸附剂等。
4.3 玻璃化现象玻璃化现象是植物组织培养过程中特有的一种生理失调或生理病变，多数发生在植物茎尖培养和离体快繁中，因为组织上畸形，吸收器官，光合器官发育不全，很难移栽成活。
影响组培苗玻璃化的原因有以下几种类型：激素的种类、浓度；琼脂的浓度；外植体的取材部位；不适宜的培养条件。
因此采取的克服方法也要因原因的不同而决定。
4.4 白化苗这种白化苗的形成原因并不是无质体，而是质体结构不完整，不能正常合成叶绿素，因此这种苗一般是不能遗传的。
4.5 染色体数目变异通过愈伤组织培养植株时，常会出现染色体数目的变异，包括倍性变异和非倍性变异。
这种变异普遍认为是有丝分裂异常现象，可视为染色体什么的变异和结构变异最直接的细胞学证据。
5 组织培养的应用5.1快速繁殖优良种苗由于组织培养有周期短、增殖率高、不受季节限制等特点，这就可以在短时间内快速培养出大量的植物，而且使不能或很难繁殖的植物进行繁殖。
5.2无病毒苗的培养植物在生长过程中都会遭受到病毒不同程度的危害，从而影响产量和品质。
为了解决这些问题，可以采用茎尖培养的方法，得到无病毒植株，该方法已在很多作物的常规生产上得到应用，如马铃薯、甘薯、草莓、苹果、菊花等。
5.3在育种上的应用植物组织培养技术还为育种提供了许多新的手段和方法，如用花药培养单倍体植株；用原生质体进行体细胞杂交和基因转移；用子房、胚和胚珠完成胚的试管发育和试管受精等；种质资源的保存等。
5.4工厂化育苗组培苗工厂化生产，是以植物组织培养为基础，利用细胞的全能性，促使细胞重新分裂、分化，最后长成小植物体。
它具有繁殖速度快、整齐、生长周期短、遗传性稳定等特点，特别是对一些需要保持其优良遗传性的植株，有更重要的作用。
近年来，组培苗工厂化生产已成为一种新兴技术和生产手段。
5.5生产细胞产物植物组织培养除了上述应用外，还广泛应用于生产细胞产物，这些细胞产物包括蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱，等等。
目前三七、紫草和银杏的细胞产物都已经实现了工厂化生产。
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