第一篇：植物組織培養苗的工廠化生產

試管苗工廠化生產研究進展

目錄

前言………………………………………………………2 一.工廠化育苗的歷史與發展現狀……………………2

（一）國外工廠化育苗的歷史與發展現狀………………………2

（二）國內工廠化育苗的歷史與發展現狀………………………4

二 工廠化生產的主要設備和設施……………………6 三.工廠化生產技術……………………………………7 四．組培苗工廠化生產的工藝流程……………………8 五.工廠化生產的機構設置與各部門崗位職責…………………………………………………………9 六．組培工廠設計中幾項重要技術參數………………10 七．生產規模與生產計劃………………………………10 八．組培苗的生產成本與經濟效益…………………11 九．附錄…………………………………………………11

前 言

在植物組織培養過程中，根據所培養的植物種類、生產規模，選擇合適的器材、設施是十分必要的，只有這樣才能確保整個操作過程的順利進行。在器材、設施的選擇上，不要貪大求洋，應該在其是否實用上多下功夫。在研究型的組織培養操作中，往往對器材、設施的要求較高；而在生產型的組織培養中，則對器材、設施的要求卻較為粗放，因此管理者必須根據實際情況來進行培養器材、設施的遴選。

在植物組織培養的過程中，從外植體的采收到試管苗的定植都必須要在特定的環境中進行，例如，培養基的配制要在專用的器材、設施中進行；外植體的接種要在專用的器材、設施中進行。應該根據植物組織培養不同階段的需要，選擇不同的器材、設施。只有從降低投入、提高工效、節約勞力等諸方面加以考慮，才能降低培養成本、提高培養效率。

正文

一.工廠化育苗的歷史與發展現狀

（一）國外工廠化育苗的歷史與發展現狀: 從20世紀60年代開始，發達國家的農業已經大規模實現機械化生產，美國Speedling公司的創始人之一George Todd首先推出了使用發泡聚苯材料制作的穴盤，并將其應用到花椰菜的育苗上。與此同時，美國康奈爾大學的Jim Boodley和Ray Sheldrake教授首次提出用泥、蛭石作為育苗基質，為穴盤育苗的大規模工廠化生產進一步拓寬了思路，并提供了優良、穩定的育苗基質，其后將其成功應用于蔬菜、花卉的種苗生產，目前穴盤育苗技術已經普及世界各地。這種育苗技術的核心是以泥炭、蛭石、珍珠巖等輕基質作育苗基質，用穴盤作育苗容器，采用機械化精量播種，實現一次成苗的育苗方式。由于在育苗過程中每一株幼苗根系都各自分離，移栽時只要將種苗穴盤脫出即可達到分離的目的。幼苗的根系完整，提高了移栽后的成活率，而且將育苗過程進行程序化設計，將其分為基質混合和填充、播種、基質覆蓋、灑水和移栽等若干工序，為機械化流水作業提供了可能，提高了種苗生產效率。穴盤育苗在美國等發達國家已形成一個新的種苗生產行業，它的出現帶動了溫室制造業、穴盤制造、基質加工業、精密播種設備 等一批相關產業的技術進步。如果以穴盤育苗為例縱觀國外工廠化育苗的發展歷程，國外的工廠化育苗具有以下特點：

1.穴盤育苗的市場需求量和供應量大穴盤育苗在歐美等農業現代化程度比較高的國家推廣普及較為迅速。商品苗生產量居于第一位的是美國，其次是意大利、法國、西班牙、荷蘭，進入20世紀90年代以后，澳大利亞、日本、韓國、以色列等國家穴盤育苗也形成了一定的規模。以美國為例，最早開始專業種苗生產的公司是Speedling、Kube—Pak、Pinter和Blackmore4家公司，其中Speedling公司發明的泡沫穴盤大量應用于蔬菜種苗生產，Blackmore公司發明了硬塑膠原料穴盤，大量應用于花卉與蔬菜種苗生產。穴盤育苗的規模增長迅速，1979年，美國的花壇花卉穴盤苗生產量約為50萬株，而到了1994年，北美地區（美國和加拿大）花壇花卉穴盤苗的生產，已經超過40億株。到90年代末期，北美地區超過90％的花壇花卉均采用穴盤苗生產，加上蔬菜、盆栽植物、切花、宿根花卉、組培材料和樹苗，每年的穴盤種苗生產量已經超過250億株。隨著種苗產業的發展，育苗公司的生產規模迅速擴大，90年代初，穴盤苗生產規模最大的是Speedling Transplanting和Green Heart Farms公司，包括花卉在內的商品苗年產量都在5億～6億株。現在這兩個育苗公司商品苗年產量都擴增了1倍。產量突破了10億株(其中蔬菜苗產量占80%以上)。除上述世界上最大的兩個育苗公司外，其他公司如Grower Transplanting、PlantelNursery、Golden Fields、Santafe Nursery、Nativadad Nursery、Craven Transplant等商品苗產量都達到2億~8億株，西歐國家育苗場商品苗數量雖然比不上美國，但荷蘭的Van De Bekerom、Beekeh Kamp以及意大利的Restyra等育苗公司年產商品苗數量也達到了2億株以上。穴盤育苗的發展，改變了蔬菜傳統生產方式和種植制度，如美國移栽蔬菜面積大幅度上升。早在20世紀60～70年代，美國蔬菜作物95%以上是采用直播，出苗后再采用人工或機械間苗，對種子價格比較昂貴的或苗期生長特別緩慢的蔬菜則采用木箱沙培育苗，然后裸根移栽。穴盤育苗問世以來，蔬菜育苗移栽面積迅速增加，目前美國100%的芹菜、鮮食番茄、抱子甘藍，90%的青椒，75%的花椰菜、青花菜，70%的冬春生菜，30%的甘藍、加工番茄，都采用了穴盤育苗移栽。雖然購買商品苗費用比露地直播成本加大20%，但采用移栽苗，種植密度有保證，產量可增加20%，更主要的是移栽比直播作物長勢整齊，有利于機械化收獲。因此，工廠化穴盤育苗方式的出現推動了美國現代蔬菜種植方式的革命。

2.宜地育苗，分散供苗，種苗生產專業化程度高 美國等發達國家注重農業的規模化經營，實施規模化經營的前提是建立起一整套社會化服務體系。而蔬菜商品苗的專業化生產恰恰適應了現代化大農業發展的需要。如美國加利福尼亞州是美國蔬菜主要生產基地，加利福尼亞州蔬菜，特別是鮮食蔬菜產量大約占美國市場總量的1/2。同樣，加利福尼亞州蔬菜商品苗的產量約占全美國市場總需求量的2/3。1995年全美國生產經營規模2400hm2以上的蔬菜農場共44個，其中20個在加利福尼亞州，同樣年產商品苗1.5億株以上的育苗場共有25家，而13家在加利福尼亞州。因此，種苗生產都是由大型的種苗生產公司來進行，從事蔬菜種植的農場主不必自己育苗，而是委托專業種苗公司生產，種苗采用集中生產、分散供應的方式進行，形成了完整的種苗生產和供應的社會化服務體系，而這是采取傳統的營養土塊等育苗方式所無法實現的。

3.機械化程度高，技術管理規范 工廠化育苗采用精量播種，從基質混拌、裝盤、壓穴到播種、覆蓋、噴水等一整套作業在一條作業線上完成，并實現了自 動控制。日常運行時生產線上配4名作業管理人員，生產線前端1人，負責把苗盤碼放在傳送帶上；生產線中間操作人員負責監督檢測精量播種機的作業質量；生產線末端人員負責把播種完畢的苗盤碼放到叉車板上或拖車上；另外1人則負責檢查料箱基質和運送苗盤。生產線運行速度為700~1000盤/h，為保證機械性能處于良好運行狀態，每個育苗場均配備對機械和電十分熟悉的檢修工1~2名，機械性能好，播種精度高，1穴1粒準確率可保持在98%左右，成苗率80%~95%。除苗盤碼放和補苗需手工作業外，日常管理噴水、噴肥、打藥均實現機械化或自動化。大型育苗公司設備周年運行，精量播種生產線經常工作14h，兩班倒作業。因作物種類和育苗季節不同，每茬作物苗齡30~60d不等，平均育苗茬次5~6茬，年人均育苗量600萬~800萬株。

現代化育苗場設施先進，技術含量高，專業育苗公司都聘用一批素質好、技術全面、經驗豐富的專家負責管理，指揮日常生產和市場運營，同時建立起了相應的規范化操作管理制度。例如，播種前檢測種子活力和萌發率，發芽率低于85％的種子不能作精量播種使用；苗期不間斷地檢查基質理化性質、基質EC和pH；確立精確的營養液配制濃度與養分配比，噴水系統水分均勻度；建立育苗溫室和催芽車間環境控制管理標準；病蟲害防治；確立壯苗標準；商品苗貯運技術等。正是由于育苗工廠有可靠的機械和人員技術保障，才能實現種苗的規模化和標準化生產。

(二)國內工廠化育苗的歷史及發展趨勢

我國在20世紀80年代中期將穴盤育苗技術正式引進，北京蔬菜研究中心陳殿奎研究員等承擔技術設備引進和消化吸收的研究工作，并在京郊花鄉建起了我國第一座穴盤育苗生產場，于1987年正式投產。該育苗場從美國引進的設備主要是穴盤育苗的精量播種生產線，種子丸粒化加工設備，以及72孔和128孔的PS吸塑苗盤。育苗的主要基質是從吉林省舒蘭縣調入，蛭石是河北省靈壽縣加工生產，育苗所用N、P、K肥料是市場上商品肥復配，育苗溫室則是自行設計的四周有圍墻的塑料大棚，采用暖氣加溫，育苗溫室內配有育苗床架和行走式噴水車。花鄉育苗場自1987年投入運行后，商品苗產量穩步上升，質量不斷提高。1990-1993年商品苗銷售量穩定在800萬株/年，并經常出現供不應求的局面。春茬主要培育的蔬菜苗是為保護地提供番茄、甜(辣)椒、茄子3種茄果類菜苗及露地花椰菜、甘藍苗，瓜類作物黃瓜、苦瓜育苗數量不多，只有10萬~20萬株/年；夏播苗則以芹菜苗為主，夏播苗數量占全年20%左右。花鄉育苗場的成功運作使我國蔬菜育苗首次實現了專業化，供苗實現了商品化，生產過程實現了機械化。

從花鄉育苗場10年來(1987-1996年)的生產運行情況來看，我國穴盤育苗成本高于美國、韓國，分析其主要原因有4點：①生產規模小，設備設施不能充分利用，沒能實現滿負荷運行。例如，花鄉育苗場引進的精量播種生產線，每年工作時數約160h；而美國Green Heart Farms(綠心育苗公司)屬同一型號的精量播種機，年工作時數不少于2400h。同樣就溫室設施而言，美國的育苗場每年育5~6茬苗，而花鄉育苗場只有1.2茬。②勞動生產率低下。與美國育苗公司相比較，那里平均每個員工(包括管理人員)商品苗產出量達600萬~800萬株/年，花鄉育苗場人均商品苗產出量為20萬~25萬株/年。③能耗燃料成本占育苗成本比例高。按20世紀90年代末煤的價格250元/t計算，北京地區育苗溫室采用集中供暖，冬春季育苗平均每667m2出苗量25萬株，耗煤30t，折燃料費7500元，即燃料費成本達到每100株3.0元。④花鄉育苗場運轉時育苗盤國產化問題尚未解決，仍然依賴進口，國內現使用的吸塑苗盤基本是從美國和韓國進口，質量為180g的吸塑PS苗盤國內售價每100個580元，由于附加進口海關稅、增值稅等費用，國內苗盤定價較國外高40%左右。如果以每個苗盤平均使用3.5次，即苗盤成本為每100株苗1.5元。

盡管花鄉育苗場與國外育苗工廠相比存在諸多問題，但讓人們看到了現代育苗的發展方向，特別是穴盤育苗商品性好和幼苗質量高的特點符合現代農業的發展需求，“八五”、“九五”和“十五”期間都將工廠化育苗作為國家攻關重點項目進行研究。目前，工廠化育苗所需的精量播種機、行走式灑水車、移動式苗床、育苗穴盤、育苗生產流水線都已經實現國產化生產，在育苗基質配方、育苗環境控制上也進行了大量的研究，并已經應用于育苗實際，專業化的育苗工廠在我國已屢見不鮮。1998年以來，國內建起的穴盤苗成規模化生產企業有50~60家，工廠化育苗在我國有廣闊的市場前景。根據估算，我國每年蔬菜生產的育苗量大約需要4000億株，因此是一個巨大的種苗市場，而且我國的花卉市場方興未艾，草花生產已經普遍采用穴盤育苗，果樹無病毒苗和林木育苗普遍采用了容器育苗，棉花和煙草的工廠化育苗已經在國內得到了普及和推廣。美國Speedling(維生)公司在國內已經設立了十幾個育苗場，國內的專業種苗公司數量也在不斷增長，相信未來我國的工廠化育苗將會得到更大的發展。但目前我國工廠化育苗的技術水平和生產規模與國外相比還有較大差距，今后我國工廠化育苗產業的發展應注意以下問題：

1．關于育苗工廠的規模化經營問題 由于工廠化育苗需要一定的育苗設施和裝備，育苗工廠的一次性投入較大，而且生產過程中采用基質和穴盤等消耗品增加了育苗成本，因此，工廠化育苗的育苗成本較傳統的育苗成本高，而降低成本的有效途徑就是擴大育苗工廠的生產規模，實現規模經營。目前存在的普遍問題是我國農戶經營規模小，傳統的一家一戶分散育苗仍占主導，商品化供苗還有一段路要走，也致使國內育苗工廠的育苗數量偏少，除美國Speedling(維生)公司在中國建立的育苗場經營規模較大外，育苗量超過3000萬株/年的工廠很少。而沒有規模就沒有育苗效益，只有育苗達到一定的規模，單株育苗的公攤成本才會降低(如育苗設施折舊費、采暖費等)，現在很多地方的育苗工廠沒有發揮應有的效益，主要是規模經營不夠造成的。因此，在我國育苗需求量較大的地區要集中力量扶持壯大幾家大型的育苗企業，才會促進我國工廠化育苗產業的持續發展。

2．關于育苗工廠的產品定位問題 如何對培育的幼苗進行合理定價，即可實現贏利，又能讓生產基地或農戶滿意一直是困擾育苗工廠經營者的重要問題。以蔬菜生產為例，采用常規的品種進行育苗可能不會有利潤，原因是常規品種種子廉價，農戶可能自己育苗。隨著我國設施蔬菜和出口創匯蔬菜的迅速發展，從國外進口的種子逐漸增加，而進口種子價格高，農戶自己育苗有很大風險，而工廠化育苗由于有較好的設施和豐富的育苗經驗，可以保證育苗成功，在這種情況下，農戶就愿意委托育苗工廠育苗。另外一種情況是一些技術含量高的育苗可以獲得較好的回報，如西甜瓜生產普遍采用嫁接育苗，而很多農戶由于沒有掌握這一技術或自己育苗成本很高(如冬季需要加溫設施等)，也會委托育苗工廠育苗，因此對育苗工廠的經營種類進行合理定位非常關鍵。

3．工廠化育苗的標準化需要進一步加強 盡管國內近年來工廠化育苗的單項技術上取得了很多突破，但總體而言，我國工廠化育苗的標準化程度需要進一步加強。育苗涉及種子精選與處理、基質配方、精量播種、育苗精準環境控制、水肥調控、病蟲害防治、種苗的貯藏與運輸等諸多環節，如果某一個環節控制不當，都會導致育苗失敗。需要根據不同作物種類和不同地區的生態氣候特點，制定相應的工廠化育苗操作規范，提高種苗生產的標準化水平。

4．工廠化育苗設施和配套裝備開發需要加強

目前國內比較大型的育苗工廠都是采用從國外進口的精量播種流水生產線，盡管質量好，但價格高昂；國內研發的播種機盡管價格低，但又存在精度差的問題，而且開發的設備不配套，設備的故障率較高。加強對工廠化育苗關鍵設備特別是精密播種機的開發將是今后我國工廠化育苗設施開發的重點，此外盡快開發出與工廠化育苗相配套的田間移栽設施亦是今后需要重點解決的問題。

二 工廠化生產的主要設備和設施

三.工廠化生產技術

3.1品種選育和母株培養：

廣泛收集和引進目標植物建立種質資源圃，選擇市場潛力大、特性典型、純度高、生長健壯、無病蟲害的植物作為母株進行生產。3.2離體快繁組培基本苗：

（1）.初代培養材料的處理與培養：盡管采用小容器進行分散培養，降低污染率。

（2）.組培苗的變異：注意選擇適宜的培養途徑（如芽再生型等）。

（3）.預留儲備“母瓶”：置于10-15℃低溫下保存，減少變異及污染等的影響。

（4）.生根培養：將成叢的試管苗分離成單苗，轉接到生根培養基上，在培養容器內誘導生根的方法。3.3.組培苗的移栽馴化： 3.3.1.準備工作：

（1）.選擇育苗容器：一般采用穴盤，帶根苗需穴格較大，扦插苗則需穴格較小。

（2）.基質選配：

①.具備良好的物理特性：保水透氣；

②.具備良好的化學特性：穩定、無毒、PH值及電導率等適宜；

③.物美價廉，便于就地取材。（3）.基質的種類：

①.有機基質：泥炭、椰糠、花生殼、木屑等；

②無機基質：蛭石、珍珠巖、次生云母礦石、河沙、爐渣等。（4）場地、工具及基質滅菌、裝盤：

①場地、工具滅菌：多采用化學藥劑滅菌；

②基質滅菌：多采用蒸汽滅菌或化學藥劑滅菌；

③基質裝盤。

（5）營養液的配制：

①營養液的成分：大量、微量等；

②營養液常用藥品的來源：實驗研究需分析純，規模化生產用化學純或工業化合物；

③營養液配方；

④植物營養液的配制。3.3.2.組培苗移栽：

（1）自然適應： 組培苗由試管內條件轉入室溫，暴漏于空氣中，環境落差大，需要逐步適應。一般要求

（2）起苗、洗苗、分級：將苗瓶置于水中，用小竹簽深入瓶中輕輕將苗帶出，盡量不要傷及根和嫩芽，置水中漂洗，將基部培養基全部洗凈。將苗分為有根苗和無根苗兩類。

（3）移栽：拿起苗，用手指在基部上插洞，將苗根部輕輕植入洞內，撒上營養土，將苗盤輕放入苗池中。無根苗需先蘸生根液再行移植。若用栽苗機應按規定操作。3.3.3.組培苗扦插：將經自然適應的小苗洗凈，每葉節切一段，基部向下扦插在沙盤中。

3.3.4.幼苗馴化管理：光照、溫度、水分、通氣及病蟲等 3.3.5.“綠化”煉苗：

（1）.結合灌水施營養液：一般濃度為0.15%-0.3%；（2）.逐漸加大光照強度和時間。3.3.6.影響組培苗馴化的因素：

（1）溫度；（2）空氣相對濕度；（3）光照條件；（4）煉苗時間；（5）移栽基質。（6）苗的生理狀況

3.3.7.成苗管理：（1）及時供水（2）苗床溫度（3）施肥 3.4.苗木傳遞與運輸：

3.4.1、便于運輸的育苗方法和苗齡：

（1）裸根苗運輸：注意保濕；

（2）穴盤苗運輸：較好，適宜于小苗運輸。3.4.2、包裝、運輸工具與運輸適溫：

（1）包裝：注意充分利用空間；

（2）運輸工具：最好具有調溫、調濕裝置；

（3）運輸適溫：一般為9-18℃。3.4.3、運輸前準備：

（1）確定具體啟程日期：

（2）種苗包裝：

3.4.4、運輸：注意快速、準時。3.5.苗木質量檢驗：

3.5.1、意義：保證苗木的質量和種植者的利益，也是制定苗木價格的依據。3.5.2、組培苗投師鑒定的指標：

（1）商品性狀：苗齡、農藝性狀；

（2）健康狀況：不帶病蟲；

（3）遺傳穩定性：DNA“指紋”鑒定。

四．組培苗工廠化生產的工藝流程：

五.工廠化生產的機構設置與各部門崗位職責

5.1、管理層：

1、企業法人：1人

2、副總：1-2人 5.2、生產部：

1、人員配備：經理1-2人，生產工若干

2、任職條件：

①熟悉植物組培苗生產技術、生產過程及工藝流程，具有較高的專業技術素質；

②熟悉組培苗生產的各種設備設施的性能和操作方法，并能熟練使用這些設備設施；

③具備一定的組培苗木生產的組織管理能力、協調能力及開拓創新精神。

3、崗位職責：生產組培苗，改進工藝流程。

注：崗位職責應明確、具體，便于執行。5.3、質量檢驗部：

1、人員配備：經理1人，質檢員若干

2、任職條件：

①具備認真負責的工作態度，全面的專業技術素質；

②熟悉植物組培苗生產技術及過程；

③精通企業組培產品質量的檢測與管理。

3、崗位職責：進行苗木質量檢測與分級，打造企業品牌和信譽。5.4、技術開發部：

1、人員配備：經理1人，技術研發人員若干

2、任職條件：

①具有較全面的專業技術素質和一定的科研及技術攻關能力；

②熟悉植物組培苗生產技術及工藝流程；

③具備團結協作、技術革新和創新精神。

3、崗位職責：改進生產技術與工藝流程，引進利用新技術，研發新產品。5.5、市場營銷部：

1、人員配備：經理1-2人，營銷員若干

2、任職條件：

①具有一定的市場營銷和銷售、管理經驗；

②具有敏銳的市場洞察力和分析判斷能力；

③具有較強溝通能力和談判能力；

④具有較強的語言及文字表達能力；

⑤具有吃苦耐勞的精神和機智靈活、果斷敏捷的工作作風。

3、崗位職責：確定銷售目標，銷售產品，實現利潤最大化。

5.6、物資供應、后勤保障部：

1、人員配備：經理1人，采購管理員1-2人

2、任職條件：

①具有一定的管理經驗和認真負責的工作態度；

②具有吃苦耐勞的精神和服務意識；

③熟悉企業生產設備設施的結構與性能；④具備一定的組織、協調能力。

3、崗位職責：采購、供應企業生產經營必需物資，提供職工生活福利設施。

六．組培工廠設計中幾項重要技術參數：

6.1、培養基的需要量： 一般250-300ml的培養瓶每瓶分裝培養基40-50ml，平均接種約5個材料，計算時需考慮污染率（如5%）、接種成活率（如85%）、增殖倍數（如4）、有效苗率（如90%）等。6.2、繼代增殖系數與繼代周期：

1、增殖系數：一般控制在3-8之間。

2、繼代周期：一般控制在4-5周或更短的時間內。6.3、生根誘導：

1、誘導生根的芽苗與繼代增殖芽苗的比例：一般不小于1:2。

2、生根的誘導時間、生根率和發根數：誘導時間一般為20-30d，生根率應高于70%，每株發根婁在2-3條以上。生根誘導的時間不宜過長，不但易引起培養基污染，而且發根的整齊度不一，影響苗生長的整齊度，給集中移栽帶來困難。如果生根率過低則生產成本極高，發根數太少，則降低移栽成活率，對大規模生產均不利。

七．生產規模與生產計劃

7.1、試管苗增殖率的估算：

1、試管苗增殖率：指植物快繁系統中繁殖體的繁殖率，一般以芽、苗或無根嫩莖為單位，對原球莖、胚狀體等則以瓶為單位。

2、試管苗增殖率理論值的計算：Y＝mXn

3、試管苗增殖率實際值的計算：Y＝mCn＝m(Ne/N0)n= m(/N0)n C：有效繁殖系數；Ne：有效苗；N0：原接種苗數；Nt：新苗數；Pe：有效苗率。7.2、生產計劃的制定：

1、生產計劃的確定：①市場需求；②實驗室及其生產規模。

2、生產計劃的實施：①繁殖材料的準備：②合格繁殖材料的快速繁殖： 3.制定生產計劃必須注意一下幾點：對各種植物增值率的估算應切合實際。要有植物組織培養全過程的技術儲量（外植體誘導技術、中間繁殖體增值技術、生根技術、煉苗技術）。要掌握或熟悉各種組培苗的定植時間和生長環節。要掌握組培苗可能產生的后期效應。

八．組培苗的生產成本與經濟效益

8.1、直接生產成本：包括藥品費、人工費、水電費及各種易耗品費用等。8.2、固定資產折舊：包括廠房、基本設備等折舊費等，一般折舊率為5%。8.3、市場營銷和經營管理開支：包括市場調查、經營與管理等費用。8.4、組培苗的增值：

1、提高生產效率：

2、加強技術研究，優化生產工藝：

3、提高設備設施的利用率：

4、節省能源，降低消耗：

5、培養珍稀名貴植物和無病毒種苗：

6、培養專利品種組培苗：

8.5 銷售篩盤苗或營養缽體 剛剛出瓶的組培苗，由于移栽成活較為困難，常常銷售不暢，價格也難以提高。因此，組培工廠除了直接銷售剛出瓶的組培生根苗外，可以擴大移入營養土中的篩盤苗的銷售。

九．附錄

（一）香蕉試管苗工廠化生產過程的光溫環境調控（見附件一）

第二篇：植物組織培養論文

植物組織培養的發展及其應用

劉兆書、王夢瑤、王瑞雄、尹樹明、左通通

（石河子大學，生命科學學院，新疆石河子，832000）

摘要:植物組織培養作為一種有效的技術手段已被廣泛應用于生產實踐的各個領域。本文從植物組織培養技術的發展，總結了植物組織培養的發展歷史及發展現狀，重點介紹了組織培養技術在育種和脫毒快繁方面的應用，為今后植物組織培養的進一步發展和應用打下基礎。

關鍵詞：植物組織培養；發展；快繁；脫毒；育種

德國的植物生理學家Haberlandt提出細胞全能性理論以后，在無數科學家的努力下，植物組織培養經過近百年的發展歷程后，該技術日趨完善和成熟，得到了廣泛的應用。隨著科學技術的不斷發展，研究領域的不斷拓展與深入，植物組織培養技術的應用也越發的廣泛。育種方面的應用非常廣泛，已經形成了一門理論和技術；在工廠化育苗方面，產生巨大的經濟及社會價值;同時植物組織培養技術的發展也促進設施農業、食品、工業、醫藥業等領域發展，現就植物組織培養技術的發展和應用作簡單總結。

1、植物組織培養的發展

1.1植物組織培養的發展歷史

1838-1839年，德國的植物學家T.Schleidon和動物學家T.Schwann提出細胞學說。1902年德國的植物學家Haberlandt提出:高等植物的器官和組織，具有植物細胞全能性。1904年Harming在無機鹽和蔗糖溶液中對蘿卜和辣根菜的胚進行培養，發現離體胚可以發育成熟，并提前萌發成小苗。1937年White發現了B族維生素，建立了第一個由已知化合物組成的培養基，該培養基被定名為White培養基。同時法國的Gautherer和Nobecourt也發現了B族維生素的重要性，三個人被譽為植物組織培養學科的奠基人。1952年Morel和Martin通過莖尖分生組織的離體培養，從已受病毒侵染的大麗花中首次獲得脫毒植株。1953-1954年Muir利用震蕩培養和機械方法獲得了萬壽菊和煙草的單細胞，實施了看護培養，使單細胞培養獲得了成功。1957年Skoog和Miller提出生長素和細胞分裂素控制器官形成。1958年英國學者Steward通過體細胞胚胎發生途徑獲得了人工體細胞胚，這一實驗證實了Haberlandt的細胞全能性理論。到20世紀60年代組織培養進入快速發展階段，在基礎理論、實際操作方面不斷取得進展，比如在植物體細胞雜交、單倍體育種、種質資源保存、快速育苗、人工種子制造、次生代謝物生產等方面取得了可喜的成果。

1.2植物組織培養發展現狀

1.2.1國內的研究發展現狀 我國的組織培養與國外相比起步相對較晚，但發展卻比較快。20世紀70年代我國掀起了單倍體育種的高潮，在作物育種上取得了一些實用性的成果。據不完全統計，目前我國用花藥或花粉育出的植物已超過22科52屬160種。目前我國組培已經進入了生產階段，實現了花卉、果樹、蔬菜等100多個品種的工廠化生產。花卉出口年創匯達800多萬美元。

1.2.2國外植物組織培養的研究發展現狀 國外的組培發展的比較快，20世紀70年代在美國形成了蘭花產業。80年代后，以商品為目的的組培苗生產量以20%-30%的速度遞增，年產組培苗在10萬株以上的植物微繁殖公司約占50%，年產量大于50萬株的公司約占25%，整個西歐年產組培苗達2億多株。

2、工廠化植物快繁及脫毒方面的應用

組織培養技術有幾乎不受地理環境和季節的限制、遺傳背景一致、生長周期短、成本低等諸多優點。同時，結合莖尖培養方法可以去除植物病毒、使植物復壯、提高質量和產量，所以，離體快繁和植物脫毒是目前植物組織培養應用最廣泛的一個方面，尤其在蘭花、名貴樹種、馬鈴薯、草毒等無性繁殖為主的植物顯的更是尤為重要。據估計，目前全球有關生物技術產業的年交易額約為1 500億美元，其中50%一60%與農業有關。植物組培苗的貿易額約占總額的10%，即150億美元，并以每年15%速度遞增。

在我國，離體快繁育苗技術的開發應用起步于20世紀80年代初。如華樂種苗有限公司，年生產能力在500萬株以上蘭花克隆苗，主要出口日本、美國、荷蘭、德國等，北京杉友蘭業生物科技有限公司，年生產能力為350萬株蘭花克隆苗，連云港振興恒巨生物科技有限公司，年生產蝴蝶蘭克隆苗3 000萬株，產品遠銷歐洲、美洲、亞洲等十多個國家和地區。據不完全統計植物快繁涉及觀賞植物、蔬菜、果樹、藥材等300種以上，其中觀賞園藝植物約200種，約占60%。在脫毒方面，如通過脫毒的馬鈴薯、甘蔗、甘薯、大蒜、草毒、香蕉平均可以增產30%以上，蘭花、水仙、康乃馨、大麗花通過脫毒后植株生長勢強、花色艷麗、花朵大、產量高。

3、在植物育種上的應用

植物組織培養技術對培育優良作物品種開辟了全新的途徑。目前，國內外已把植物組織培養普遍應用于作物育種，并在單倍體育種、胚胎育種、細胞融合育種、細胞突變育種、基因工程育種等方面取得了較大進展。3.1單倍體培養育種

通過對植物的花藥、花粉、未受精的子房或胚珠進行組織培養獲得單倍體(其中以花藥和花粉培養應用最為廣泛)，單倍體在培養過程中利用秋水仙素處理，可使染色體加倍，成為純合二倍體植株，這種培養技術在育種上的應用稱為單倍體育種。研究表明，常規育種一般需要8-10 天或更長的時間，而通過單倍體進行育種一般僅需要4-5 天的時間，單倍體育種具有程序簡單、育種周期短、基因型一次純合等優點，單倍體育種是常規育種程序和方法的重大改革，尤其在林業等生長周期長的物種中效果更為顯著。因此，單倍體育種在國際上引起了很大的重視，各國紛紛開展單倍體育種方面的研究工作。3.2胚胎培養育種

植物的胚(包括成熟胚和幼胚)、胚珠、子房和胚乳的離體培養技術統稱為胚胎培養，其應用領域主要包括胚胎發育機理、克服雜交不親合、胚胎拯救、克服自交不親和、克服珠心胚的干擾、打破種子體眠、獲得體細胞胚和人工種子等方面，因此在農作物、園藝作物、林木和藥用植物上有著廣泛應用。

在克服雜交不親合、克服自交不親和方面主要通過植物離體受精來實現，在廣義上通過離體柱頭授粉、離體子房授粉、離體胚珠授粉、離體精細胞和卵細胞融合等均稱做植物離體受精。但嚴格意義上的離體受精或試管受精是20世紀90年代精、卵離體融合成功。該技術不僅可以克服植物授粉不親和問題，還可以進行胚胎、種子和果實發育機理等基礎研究。人工分離的精細胞和卵細胞融合后進行合子胚培養，已在玉米、藥用牡丹、嬰粟、煙草等植物上獲得成功。植物離體受精技術是植物細胞工程中的重要實驗技術，為研究植物胚胎發育機理提供了新的實驗系統，為開發新的植物轉基因途徑提供了可能。

胚培養在打破種子體眠應用較為廣泛，種子體眠的原因很多，利用組織培養方式打破種子體眠一般有種胚發育不全或種子含抑制物抑制種胚發芽2種情況，如胚乳發育尚不完全的蘭科種子可以通過組織培養的方式獲得再生植棵，而鶯尾屬、薔薇科、野麥等植物可以通過組織培養的方式打破抑制物對種子發芽的影響。另外，胚培養還可以應用于胚胎拯救。

胚乳培養的主要目的是獲得具有利用價值的三倍體植株，再經過染色體加倍獲得六倍體，從而育出多倍體新品種。目前有40多種植物的胚乳培養達到了不同程度的細胞分化或器官分化，不少植物已獲得了再生植株。我國在馬鈴薯、小麥、水稻、蘋果、桃、稱猴桃等多種植物上得到了胚乳再生植株。同時，胚乳培養產生的混倍體，可用于染色體工程方面的研究。3.3細胞融合培養育種

細胞融合所使用的材料一般是指利用除去植物細胞壁的裸露細胞即原生質體，通過原生質體融合，可克服種、屬以上植物有性雜交不親和性障礙，為廣泛重組遺傳物質開辟了新途徑。同時，因去壁后的原生質體消除了核酶等對外源DN A的破壞，為攜帶外源遺傳物質的大分子滲入細胞創造條伴。另外，在有些沒有有性生殖能力或其有性生殖能力很低(如香蕉、木薯、馬鈴薯、甘蔗等)的植物作物改良中，體細胞雜交具有不可取代的重要性。通過大量的研究認為葉肉組織分離的原生質體較好，遺傳性較為一致。在原生質體融合方面主要有物理(如電融合)、化學(如高PIE高鈣、聚乙二醇)、生物(如仙臺病毒)等融合方式。3.4細胞突變體育種

在研究中發現，通過愈傷組織獲得的再生植株中常常出現基因型變異。這是因為無論是愈傷組織還是細胞培養，培養細胞均處在不斷分生狀態，容易受培養條件和外界環境(如物理因素、化學物質等)的影響而產生誘變。利用這一特點結合人工誘變方法包括物理誘變(Y射線、X射線、電子束、離子束、激光、紫外線等)、化學誘變(甲基磺酸乙醋、秋水仙素、疊氮化鈉、平陽霉素、52BU ,EB等)和生物誘變(轉座子插入突變、跳躍基因等)獲得了一大批植物新品種和新材料。目前，這種方法已篩選出抗病、抗鹽、高賴氨酸、高蛋白、矮稈高產的植物突變體。

3.5基因工程育種

通過基因槍或農桿菌進行植物基因工程育種的關鍵環節之一是建立一個高效的組織培養再生體系。植物遺傳轉化的理想受體系統應具有高效穩定的再生能力，研究認為用于基因轉化的受體系統，應具有80%-90%的再生頻率，且每個外植體必須具有能再生的叢生芽，其芽數量越多越好。目前，用于遺傳轉化的受體主要有二種途徑，一是外植體在激素的誘導下產生愈傷組織后再培養成體細胞胚即體細胞胚發生途徑，二是誘導外植體產生單極性不定芽后再培養生成完整的再生植株即器官發生途徑。目前，與組培技術結合的轉基因的方法主要有農桿菌介導和基因槍兩種方法。

參考文獻：

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第三篇：關于植物組織培養技術感想

關于植物組織培養技術的感想

植物組織培養俗稱植物克隆，是當今國際農業領域的一項高新植物育苗技術，是在無菌條件下，將植物器官、組織、花藥、體細胞甚至原生質體等外植體接種到人工配制的培養基上培育成植株的技術。研究人員可以通過研究外植體其在不受植物體其他部分干擾的條件下的生長和分化規律，另一方面，研究植物體的器官、組織和細胞在改變培養條件，包括培養基的配方、光照和培養溫度等的生長、分化和發育規律，從而解決植物形態建成中的實際問題，為農林、醫學等生產提供理論基礎及實踐指導。

一、植物組織培養的原理

植物細胞的全能性是指植物體的任何一個細胞都具有生長分化成為一個完整植株的能力，整個過程包括細胞的脫分化和再分化過程。植物組織培養是利用植物細胞全能性，將其從植物體中分離出來，這一過程稱細胞脫分化，然后在一定的培養條件下經再分化，最后形成完整的植株的過程。

二、植物組織培養的基礎條件

植物組織培養的技術條件主要包括培養基的配制、無菌條件和培養條件等。

（一）培養基的配制

植物組織培養中一個關鍵的步驟。對組織培養的外植體生長而言，培養基的組分是一個決定性的因素，不同的植物材料要求不同的培養基，適于誘導愈傷組織的培養基不一定適于器官分化，適于固體培養的培養基不一定適于液體培養，因此要想獲得成功，必須精心選擇適宜的培養基。根據培養基的物理狀態，可將植物組織培養分為固體培養和液體培養。不同的外植體、不同的培養方法、不同的培養目的等，都要求采用不同的培養基。

一般來說植物體對土壤的pH值有一定的要求，所以外植體培養基也不例外。目前，在植物組織培養上常用的培養基有十幾種，其主要成分是大致如下：首先，培養基中含有大量的水分，可以滿足外植體生長對水分的需要。

其次，培養基中的礦質元素包括植物必需的大量礦質元素N、P、K、Ca、Mg、S和微量元素Fe、Mn、B、Cu、Zn、Mo、Cl以及非必需的Na等。糖除了給外植體提供碳源外，還可調節培養基的滲透勢。碳源一般采用蔗糖，少量采用葡萄糖，濃度各有不同。

植物生長素和細胞分裂素要根據培養的目的適當選用。可采用IAA、IBA和NAA、KT、6-BA、ZT等。在誘導根和芽的等不同分化時段，還需根據要求調整培養基養分的比值。維生素B(硫胺素)是必需的，而煙酸、B16雖屬于不必需，但對生長有促進作用，所以一般也添加到培養基中。有些培養基中還包括氨基酸、水解酪蛋白、酵母汁、椰子乳等有機附加物，以促進細胞的分化。

（二）無菌條件

根據前面的配制可知，由于營養基的營養十分豐富，微生物極易滋生而造成污染，因此，在植物組織培養的整個過程中都必須保持嚴格的無菌條件。所以消毒顯得重要。外植體的消毒通常采用氯化汞、過氧化氫、次氯酸鈣、次氯酸鈉或70%的酒精等，消毒后需用無菌水充分沖洗。用具必須進行高溫高壓滅菌。培養室要盡量保持無菌狀態，定期用紫外燈照射和用殺菌劑熏蒸殺菌。

(三)培養條件

自然界中的植物體所需的光、溫、水、氣，植物組織培養時也同樣所需要。水分和氧氣條件一般容易得到滿足，而植物組織培養條件可通過人為控制光照和溫度，溫度一般控制在25~28℃之間，有的還要求有晝夜溫差，主要通過控制光強和光周期進行調節。人工光照一般采用日光燈，也可以透光的玻璃培養室利用自然光照。

三、植物組織培養的優缺點

（一）植物組織培養技術優點

植物可以不受生長季節限制地繁殖；不攜帶病毒，防止植物病毒的危害，極大的提高了農業生產效率；培養周期短，短時間內大批量的培育出所需要的植物新個體；可用組培中的愈傷組織制取特殊的生化制品；可短時間大量繁殖，用于拯救瀕危植物；可誘導之分化成需要的器官，如根和芽；解決有些植物產種子少或無的難題，如將香蕉進行組培得到人工種以方便移種。

（二）植物組織培養的缺點

為了滿足人們生活需要，吃飯問題已經與組培快繁密不可分了。由于培養基幾乎完全屬于人為調配獲得的，這就導致一個問題，調控的人是否理解植物的特性、是否熟悉培養基的理論和植物生理、是否有足夠的經驗來駕馭組織培養技術，這幾點都決定了組培育苗的品質。如果嚴格把關組培過程的話，那么組織培養或快速繁殖所獲得的苗，跟葉插、砍頭苗完全一樣，能最大程度的保留了植物的完整基因組。這是組培快繁的最大優勢，這也就決定了目前重要的作物、名貴花卉的繁殖和保存也都是組培快繁的途徑實現的。

轉基因植物食品對我們來說已經是一個公開的話題，也是借助組培快繁平臺來完成，我們生活中至少接觸30種轉基因植物的衍生產品。資料顯示這些衍生產品的缺點也比較明顯：1）表現為“硬化”不足，即從實驗室進入溫室后進行馴化栽培時間不夠，行內稱作“硬化”。2）激素殘留明顯，或者對激素的敏感性變化，少部分苗會在后期發根后呈現出一些殘留激素效應，這種效應不會超過一年，表現為容易出側芽、大量畸形根、生長周期紊亂、開花增多等。但是這種情況并不是組培快繁苗所特有，用激素誘導的葉插和砍頭苗也會出現這種癥狀，甚至更夸張！因此這一點并不是鑒別組培苗的根本。3）對有性繁殖的影響，由于組培快繁獲得的苗都是小苗，需要經過硬化和長期的溫室栽培才可能開花，所以一般存在對有性繁殖無影響。4）根原基異常，由于激素環境下會對導致根原基維管束的排列紊亂，這就導致了出根可能會受到抑制，正常的根無法順利萌發。

四、植物組織培養在生產實踐上的應用

（一）植物體的無性快速繁殖及脫毒

用組織培養技術進行植物的無性快速繁殖，已廣泛應用于一些花卉、果樹等園藝作物、農作物以及林木的育苗。如廣東、廣西和海南島香蕉的種植已大多采用試管苗，甘蔗和蘭花試管苗也已大量應用于生產，柑橘、菠蘿、草莓、桉樹以及其他許多花卉等也利用試管苗進行栽培。

受病毒感染的馬鈴薯植株，除了莖尖生長錐外，其他部位往往都帶有病毒。因此，繼續用塊莖作繁殖材料，必將導致后代植株染病。若利用莖尖生長錐作外植體進行無性快速繁殖，所生產出的幼苗將不帶病毒，從而達到脫毒的目的，可解決馬鈴薯品種的退化問題。利用組織培養技術進行無性快速繁殖具有許多優缺點，在實際生產中應該注意揚長避短，本著良心去做事，最好是建立相應的法規并嚴格執行。

（二）花粉培養和單倍體育種

利用花粉進行組織培養可以獲得單倍體植株。進行單倍體育種，可以加速育種的進程并可獲得純系。我國已培育出10多種花粉植株，如水稻、小麥、大黑麥、小黑麥、玉米、甜菜、茄子、煙草、辣椒、楊樹和橡膠樹等，其中小麥“花培一號”、煙草“單育一號”等優良品種已廣泛應用于生產。

（三）人工種子

將植物組織培養中產生的體細胞胚包裹在含有養分的膠囊內，可像種子一樣直接播種到大田用于生產，即所謂的人工種子。天然種子中的胚是合子胚，而人工種子中的胚是體胚，胚乳和種皮也是人工的。目前，已有胡蘿卜、芹菜、苜蓿、棉花、玉米、水稻、橡膠樹等幾十種植物的人工種子試種成功，但成本相對較高，美國己大規模生產樹木的人工種子。

（四）原生質體培養和體細胞雜交

采用酶法去除細胞壁的原生質體培養，不僅是研究細胞生命活動機理的良好體系之一，還可以通過原生質體培養開展原生質體融合與體細胞雜交，獲得新品系、新品種。從理論上講，細胞雜交比有性雜交可得到更多的不同類型。

五、總結

目前，植物組培方式以固體培養基培養為主，液體培養基培養由于具有物質交換快，生長速度快，產生的代謝物質不會在組織周圍積累等優點，值得大力研究與推廣。同時要有計劃、有步驟地引進先進的植物組培苗生產配套設施，建立健全培養室組培快繁與溫室栽培相配套的組培苗生產體系，確保培育出高質量的商品化組培苗。

總之，植物組織培養技術仍處于發展階段，還存在許多問題，其潛力也沒有得到充分發揮，許多機理有待深入探索，相信但隨著科技的進步和社會的發展，問題可以逐步得以解決。希望在不久的將來，植物組織培養技術能夠我國開發西部、建設森林城市、綠化山川、防風固沙、退耕還林、以及調整農村產業結構中發揮巨大作用，該項技術將會在我國甚至全世界將發揮舉足輕重的作用。

第四篇：植物組織培養問題釋疑

植物組織培養問題釋疑

問題一、在選修3的現代生物技術專題中，經常會出現許多影響操作的因素，如植物組織培養脫分化和再分化的影響因素。

植物組織培養的影響因素有哪些？

植物組培的影響因素

試題：（2018年4月浙江選考試題）取田間不同品種水稻的幼胚，先進行，然后接種到培養基中培養，幼胚發生

形成愈傷組織，并進行繼代培養。用含重組質粒的農桿菌侵染愈傷組織，再培養愈傷組織，以便獲得抗蟲的轉基因水稻。影響愈傷組織能否成功再生出植株的因素有：培養條件如光溫、培養基配方如植物激素配比、以及

（答

2點即可）。

答案：消毒；脫分化；水稻的基因型、愈傷組織繼代的次數

解析：進行組織培養前，要先對外植體（題中幼胚）進行消毒，幼胚先發生脫分化形成愈傷組織。影響愈傷組織能夠成功再生出植株的因素有：培養條件如光溫、培養基配方如植物激素配比、以及水稻的基因型、愈傷組織繼代的次數等。

植物組織培養影響的因素有內因和外因。

內因

主要是遺傳特性和生理特性，不同的器官組織類型產生的愈傷組織器官分化明顯不同，這是由基因型決定的；個體發育的年齡，如發育細嫩的組織容易脫分化為愈傷組織，也容易誘導器官分化；愈傷組織生理狀態，如繼代的次數越多，器官分化能力越差。

外因

主要有營養條件（無機鹽、有機物、植物激素和天然復合物等）和環境條件（滲透壓、光照、溫度、濕度和pH等）。

[資料1]在快速繁殖顫楊時，如果我們將一個枝條平均分成三段，結果發現，靠近頂端的那一段枝條的側芽離體培養時繁殖系數最高，中間的次之，基部的最低。

結論：外植體在植株上的著生位置對其脫分化及再分化有一定的影響。

[資料2]在MS培養基中加入質量分數為0.5mg/L的6-BA和質量分數為0.5mg/L的NAA，可誘導胡蘿卜形成愈傷組織；在MS培養基中加入質量分數為2mg/L的KT（激動素）和質量分數為0.2mg/L的NAA，可誘導胡蘿卜生出叢芽；在MS培養基中加入質量分數為0.1mg/L的NAA，可誘導胡蘿卜生根。

結論：生長素及細胞分裂素的比例可影響細胞的脫分化及再分化。

[資料3]將外植體培養在黑暗條件下，10天左右即可形成高度液泡化的愈傷組織，但是若將外植體培養在光照條件下，發現細胞分化產生維管束等組織，而不形成愈傷組織。

結論：愈傷組織的形成需要避光。

[資料4]研究煙草組織培養時發現，煙草芽的形成以28度為好，在12度以下，33度以上形成率均很低。

結論：脫分化及再分化都需要在適宜的溫度條件下進行。

問題二

大家都知道植物的全能性比動物細胞容易得多，但植物組織培養也會受到許多因素的影響。浙科版選修3教材第23頁有一較大篇幅專門講了植物組織培養的影響因素（如下所示）。

選修3教材第23頁

影響植物組織培養全能性表現的因素有哪些？

典型試題解析

試題：（2018年4月浙江省選考試題）回答與基因工程和植物克隆有關的問題。

（1）將含某抗蟲基因的載體和含卡那霉素抗性基因的載體pBI121均用限制性核酸內切酶EcoR

I酶切，在切口處形成。選取含抗蟲基因的DNA片段與切割后的pBI121用DNA連接酶連接。在兩個片段相鄰處形成，獲得重組質粒。

（2）已知用CaCl2處理細菌，會改變其某些生理狀態。取CaCl2處理過的農桿菌與重組質粒在離心管內進行混合等操作，使重組質粒進入農桿菌，完成實驗。在離心管中加入液體培養基，置于搖床慢速培養一段時間，其目的是，從而表達卡那霉素抗性基因，并大量增殖。

（3）取田間不同品種水稻的幼胚，先進行，然后接種到培養基中培養，幼胚發生

形成愈傷組織，并進行繼代培養。用含重組質粒的農桿菌侵染愈傷組織，再培養愈傷組織，以便獲得抗蟲的轉基因水稻。影響愈傷組織能否成功再生出植株的因素有：培養條件如光溫、培養基配方如植物激素配比、以及

（答2點即可）。

答案：

（1）粘性末端；磷酸二酯鍵

（2）轉化；使CaCl2處理過的農桿菌恢復細胞的正常狀態

（3）消毒；脫分化；水稻的基因型、愈傷組織繼代的次數

解析：

（1）用限制性核酸內切酶EcoR

I酶切含某抗蟲基因的載體和含卡那霉素抗性基因的載體pBI121，可在切口處形成黏性末端。用DNA連接酶連接含抗蟲基因的DNA片段與切割后的pBI121，可在兩個片段相鄰處形成磷酸二酯鍵，獲得重組質粒。

（2）取CaCl2處理過的農桿菌與重組質粒在離心管內進行混合等操作，使重組質粒進入農桿菌，完成轉化實驗。在離心管中加入液體培養基，置于搖床慢速培養一段時間，其目的是：使CaCl2處理過的農桿菌恢復細胞的正常狀態。

（3）在進行植物組織培養時，取田間不同品種水稻的幼胚，先進行消毒，以清除其表面附著的微生物；然后接種到培養基中培養，幼胚發生脫分化形成愈傷組織，并進行繼代培養。影響愈傷組織能否成功再生出植株的因素有:培養條件如光溫、培養基配方如植物激素配比、以及水稻的基因型、愈傷組織繼代的次數等。

植物組織培養影響因素

在植物離體培養過程中，影響植物細胞形態發生的因素有外因和內因。外因是培養植物細胞的培養基和環境條件。內因是植物細胞遺傳性和生理狀態。

1.培養基與環境條件

（1）培養基

培養基中的生長調節類物質對植物細胞形態的發生有較大的影響。在對根和芽分化的研究中發現，根或芽分化取決于生長素和細胞分裂素的配比，這就是著名的控制器官分化的激素模式（如圖）。

一般情況下，對器官的發生不僅取決于兩種激素的配比，還與濃度有關。當然，其他激素也有一定的作用。

培養基的營養成分對器官分化和胚狀體的形成也有重要的作用。例如，生根培養對無機鹽離子的要求要低一些，常用減半的MS培養基。糖的種類和濃度也影響器官分化和胚狀體的發生。

培養基的物理性質，如pH、滲透壓、固態或液態對細胞形態的發生也有影響。培養基滲透壓是影響植物形態發生的重要因素，而糖對培養基滲透壓起決定作用。

（2）環境條件

光照和溫度對器官分化和胚狀體形成有重要影響。不同的組織培養對光的要求不同，影響器官分化和胚狀體形成的光包括光強、光周期和光質。通常許多培養物需要1000－1500lx光強。光照長度對正常光周期反應的植物器官分化有影響。不同光質中，紅光有利于光生長。

一般培養的溫度25度左右，溫度在適當范圍內高低變化對器官發生的數量和質量有影響。

2.培養材料的生理條件

（1）器官的組織類型

不同植物的器官組織產生的愈傷組織器官分化明顯不同，且差異很大。這是有材料的基因型決定的，如胡蘿卜、煙草等培養物容易誘導器官形成，而棉花、豆類等較難。同種植物不同器官組織形成的愈傷組織，一般在器官發生上差異不顯著。

（2）個體發育的年齡

外植體幼嫩比較容易形成愈傷組織，也容易誘導器官分化。

（3）愈傷組織生理狀態

愈傷組織年齡對器官分化也有影響，一般愈傷組織繼代次數越多，器官的分化能力越低。

第五篇：論植物組織培養學習心得

論植物組織培養學習心得

摘要：經過大三一個學期，我有幸選修了一門有關于植物組織培養的課程，作為一個人文院法學學生，我對于理科，尤其是農學方面了解甚淺。我懷著無比激動和忐忑的心情上了這門課，畢竟對我來說這就像是開啟了一個新世界的大門，所有一些知識都對我來說是新鮮的。經過一個學期的學習，我也掌握了一些植物組織培養方面的知識，雖然說并不是太多，但是我覺得這都對我以后的發展和開闊視野都提供了很大的幫助。

關鍵詞：植物培養；植物組織與法學的關系；對自己的幫助

一、植物組織培養的學習內容

1、組織培養

植物組織培養，主要的原因有兩個，第一個是為了基因轉化做基礎，還有一點是為了開發藥用植物。

植物組織培養概念又叫離體培養，指從植物體分離出符合需要的組織。器官或細胞，原生質體等，通過無菌操作，在人工控制條件下進行培養以獲得再生的完整植株或生產具有經濟價值的其他產品的技術。植物組織培養概念（狹義）指用植物各部分組織，如形成層、薄壁組織、葉肉組織、胚乳等進行培養獲得再生植株，也指在培養過程中從各器官上產生愈傷組織的培養，愈傷組織再經過再分化形成再生植物。

它的作用大致分為三點：①組織培養是研究植物生長和分化規律的重要手段 組織培養是在人工控制條件下培養外植體再生器官或植株的技術，可以在不受植株體其它部分干攏下研究被培養部分生長和分化的規律，并可以利用各種培養條件影響它們的發育進程。②組織培養是開展生物工程的基本技術 各種基因轉移和基因重組技術是組織培養基礎上建應的。③組織培養可快速繁殖植物種苗 目前組織培養在無性系的快速繁殖、無病毒種苗培育、新品種的選育、人工種子和種質保存、藥用植物和次生物質的工業化生產等方面的應用已十分廣泛。

2，馬鈴薯的脫毒

脫毒種薯是指馬鈴薯種薯經過一系列技術措施清除薯塊體內的病毒后，獲得的無病毒或極少有病毒侵染的種薯，它具有早熟、產量高、品質好等優點。馬鈴薯的產量和質量與種薯密切相關。種薯不行，產量和質量就會大打折扣，病毒一旦侵入馬鈴薯植株和塊莖，就會引起馬鈴薯嚴重退化，并產生各種病癥，導致馬鈴薯產量大幅下降。因此，要經過一系列物理、化學、生物等技術清除薯塊體內病毒的種薯。這項技術我國早在6年前就在馬鈴薯主產區推行，通過這項技術可以實現大田平均增產30%—50%。

那么到底是怎么脫毒的呢？首先，應該做的是取材與消毒。將欲脫毒的品種塊莖催芽,芽長4～5cm時,剪芽并剝去外葉,自來水下沖洗40min,于無菌室內用漂白粉溶液消毒后,無菌水沖洗2～3次。其次第二個就是應該剝離和接種：在無菌室內,于40倍的解剖鏡下,剝取帶1個葉原基的莖尖,接種于MS莖尖培養基的試管中。試管中的MS莖尖培養基包括大量元素、微量元素、有機成分和生長素、細胞分裂素、蔗糖和瓊脂,pH值為5.8,經高壓滅菌后使用,每試管接種1個莖尖。再次是有一個合適的培養條件，接種的莖尖培養于25℃、1500～3000lx光照條件下培養室內,3個月則長成3～4片葉的小植株。在無菌條件下,進行切段擴繁1次,取部分苗進行病毒檢測。最后是病毒檢測，病毒檢測是莖尖脫毒不可缺少的步驟,常用鑒別寄主即指示植物或血清學方法進行檢測。經多次檢測,及時淘汰血清學陽性反應或在指示植物上有癥狀的莖尖苗,無任何反應的莖尖苗即脫毒苗用作繁殖。

3，植物組織培養應用在哪幾個方面？第一點是植物組織培養是轉基因技術不可或缺的技術。在我們現代科技，轉基因技術是現代科技必不可缺的一項技術，它應用于現代生活的各個領域。尤其在植物組織培養方面很需要轉基因技術。第二點，染色體不同倍性的多倍體植物產生。第三點是雜交離體培養可以克服受精前的障礙，比如說對于幼胚的培養，體細胞的融合。第四點是對植物進行的脫毒。對植物進行一系列的清除措施來使植物能大幅度的提高產量和植物的等級，讓植物長得更加健康。例如馬鈴薯，草莓，蘋果，橘子都可以進行脫毒。第五點是節約地面積，并不受季節的限制。在我們學習過植物組織培養之后，我們通過技術的學習，可以對植物的種植面積進行更好的分配，而且也可以種植一些耐寒植物等都可以脫離季節的限制，讓我們可以一年四季吃到新鮮的蔬菜與水果。第六點對人工種子的生產。人工種子是細胞工程技術，將植物組織培養發育到胚狀體的狀態，包埋于含有營養的人工種皮中。人工種子有繁殖速度快，結構完整；體細胞胚是由無性繁殖體系產生的，因而可以固定雜種；生產人工種子不受季節限制，可能更快地培養出新品種來還可以在凝膠包裹物里加入天然種子可能沒有的有利成分，使人工種子具有更加好的營養供應和抵抗疾病的能力，從而獲得更加茁壯生長的可能性等特點。還有一些例如開發植物種植資源，開發植物的藥用價值，有利于基因研究等這些應用。所以說我們需要認真學習植物組織培養。

4，有關于植物組織培養的培養條件

首先最基本的條件是做實驗的植物培養外植體細胞必須具有全能性，然后就是培養室內的溫度要求一般要控制在25度，最高不要高于27度，最低也不要低于23度的室內條件，這樣分化生長才能表現良好。光照也是組織培養的一個重要條件，一般如果光照比較強，那么植物會表現的粗壯，但是如果光照條件較弱的話植物會變得細長。然后就是植物的濕度也需要保持在一個合理的濕度，濕度太高或者太低都會影響作物的積極生長。

5，植物組織培養時的污染和預防

(1)改善環境條件。接種室與培養室要定期做好消毒與凈化，接種前工作臺或接種箱要開紫外燈30min以上。培養室的相對濕度應控制在70％左右，相對濕度太高時可以用抽濕機抽濕。（2）接種人員的培訓很關鍵，應嚴格執行無菌操作，對接種中所需的工具，必須經嚴格滅菌后才能使用。在超凈工作臺的操作區內，不要放入過多的待用材料，避免氣流被擋住。還要定期檢查超凈工作臺的工作質量。(3)嚴查接種材料。淘汰被真菌與細菌污染的接種材料。（4）經常檢查消毒鍋的滅菌質量，若發現問題要立即檢修。消毒鍋的壓力表降到零后不能馬上出鍋，因冷熱空氣作用產生的負壓效應，使外界環境的冷空氣倒吸入已滅菌的培養瓶內引起真菌污染，為避免該現象的發生，消毒后培養瓶應待鍋內稍冷卻后才出鍋。（5）檢查培養容器是否存在問題。培養容器封口多用塑料蓋、膠塞、棉塞、薄膜等，塑料蓋用久了易老化，密封性差，也會造成污染。林盛等配制了一種“4號消毒液”對培養瓶瓶口進行消毒處理，可以把培養基污染率控制在0.3％以下。

二、植物組織培養與法學內容的聯系與幫助 通過一個學期的植物組織培養課程的學習，我也學到了許多知識，也開闊了我的眼界。我覺得任何專業的學習都是對我們有幫助的，而且總是能結合起來。就像是植物組織培養和我們法學一樣。

比如，在人們進行農作物大面積的種植時，總會有飛機進行大面積的農藥的噴灑，這在噴灑的時候有時候會對一些河流，樹木等進行了污染，也許也會對一些人的健康有影響。因此國家就會出臺一系列的法律法規和強制性的規定來對農藥進行一些規范。例如我國的環境保護法就做出了一些相應的規定來保護環境。還有就是一些作物進行的脫毒也是我國國家對我國公民的人權進行保護的體現。這樣才能保持我國GDP的持續穩定發展，促進我國的法律事業的進步。

三、總結

說實在話，對于植物組織培養與法學的聯系在我看來是非常有限的，并不像是其他動科院，農學院，林學院那些專業一樣有著千絲萬縷的聯系。但是我覺得在一個學期的學習之后，我想我也學到了很多有意思的東西，例如脫毒繁殖。這也屬于我對植物的一個興趣愛好，讓我以后能了解到植物是怎樣培育出來的，在培育的時候需要注意那些東西，我覺得這就是好事。從另一方面，我也了解到了對于植物培養的科研人員的辛苦。有時候需要冒著那么大的風險去采一些稀奇的植物，去走遍祖國的山山水水，為我們國家的植物培養做出那么大的犧牲。所以我要為我們默默付出，為祖國揮灑汗水的科研人員致敬！