第一篇：植物組織培養教學實習項目總結（推薦）

植物組織培養教學實習項目總結

作物生產技術101班姓名：馬一良

一：目的意義

植物的組織培養是根據植物細胞具有全能性這個理論，近幾十年來發展起來的一項無性繁殖的新技術。植物的組織培養廣義又叫離體培養，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。狹義是指組培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。

運用植物組織培養技術的意義：

1、快速繁殖優良種苗。

2、無病毒苗的培養。

3、在育種上的應用

4、工廠化育苗。5：保存種質資源。6：基因工程的運用 二：工作內容

1：學習組培相關知識

2：了解相關的實驗室及其設備

3：試管苗快速繁衍技術

4：植物脫毒技術

5：植物組織培養技術的一般培養方法

6：種質立體培養

7：MS培養基的制備

8：滅菌技術

9：無菌操作技術

10：試管苗的煉苗與移栽 培養步驟

第一步，將采來的植物材料除去不用的部分，將需要的部分仔細洗干凈，如用適當的刷子等刷洗。把材料切割成適當大小，即滅菌容器能放入為宜。置自來水龍頭下流水沖洗幾分鐘至數小時，沖洗時間視材料清潔程度而宜。易漂浮或細小的材料，可裝入紗布袋內沖洗。流水沖洗在污染嚴

重時特別有用。洗時可加入洗衣粉清洗，然后再用自來水沖凈洗衣粉水。洗衣粉可除去輕度附著在植物表面的污物，除去脂質性的物質，便于滅菌液的直接接觸。當然，最理想的清洗物質是表面活性物質—吐溫。

第二步是對材料的表面浸潤滅菌。要在超凈臺或接種箱內完成，準備好消毒的燒杯、玻璃棒、70%酒精、消毒液、無菌水、手表等。用70%酒精浸10～30秒。由于酒精具有使植物材料表面被浸濕的作用，加之70%酒精穿透力強，也很易殺傷植物細胞，所以浸潤時間不能過長。有一些特殊的材料，如果實、花蕾、包有苞片、苞葉等的孕穗，多層鱗片的休眠芽等等，以及主要取用內部的材料，則可只用70%酒精處理稍長的時間。處理完的材料在無菌條件下，待酒精蒸發后再剝除外層，取用內部材料。

第三步是用滅菌劑處理。表面滅菌劑的種類較多，可根據情況選取1—2種使用見表。第四步是用無菌水涮洗，涮洗要每次3min左右，視采用的消毒液種類，涮洗3-l0次左右。無菌水涮洗作用是免除消毒劑殺傷植物細胞的副作用注意：①酒精滲透性強，幼嫩材料易在酒精中失綠，所以浸泡時間要短，防止酒精殺死植物細胞。②老熟材料，特別是種子等可以在酒精中浸泡時間長一些，如種子可以浸泡5分鐘。③升汞的滲透力弱，一般浸泡10分鐘左右，對植物材料的殺傷力不大。④漂白粉容易導致植物材料失綠，所以對于幼嫩材料要慎用。⑤在消毒液中加入濃度為0.08—0.12%的吐溫20或80（一種濕潤劑），可以降低植物材料表面張力，達到更好的消毒效

配制培養基

（1）愈傷組織誘導培養基： MS 培養基（蔗糖含量為 10 g/L，2,4 – D 含量為 2 mg/L，瓊脂10 g/L）。

（2）試驗培養基：在 MS 培養基中加入 IAA 和 6–BA。

吲哚乙酸（IAA)先用少量 0.1 mol/L NaOH 溶解，6-芐基氨基腺嘌呤先用少量 0.1 mol/L HCl 溶解，然后用蒸餾水稀釋，再加入培養基中。

儀器設備

培養室，高壓滅菌鍋，水浴鍋，解剖刀，三角燒瓶（100mL），燒杯，量筒，組培瓶，組培蓋或封口膜，棉線，接種箱或超凈工作臺，分析天平，長鑷子，剪刀，容量瓶，移液管，牛皮紙

培養基滅菌

將配好的培養基加入瓊脂加熱溶解，調至 pH 5.8，趁熱分裝于 100 mL組培瓶中，每瓶約 20 mL。待培養基冷卻凝固后，蓋上組培蓋，或蓋上封口膜并用棉線扎牢，然后在高壓滅菌鍋中 121 ℃（1 kg/cm 2）下滅菌 20 min。取出組培瓶放在臺子上，冷卻后備用。接種操作所需的一切用具（如長鑷子、解剖刀、剪刀等）及滅菌水，需同時滅菌。三：體會

植物組織培養的特點：

1、占用空間小，不受地區、季節限制。

2、培養脫毒作物。

3、培養周期短。

4、可用組培中的愈傷組織制取特殊的生化制品。

5、可短時間大量繁殖，用于拯救瀕危植物。

6、可誘導之分化成需要的器官，如根和芽。

7、解決有些植物產種子少或無的難題。

8、不存在變異，可保持原母本的一切遺傳特征。

9、投資少，經濟效益高。

10、繁殖方式多，試用品種多

11、培養條件可以人為控制。

植物組織培養技術的前景與發展：世界上一些先進國家園藝植物組織培養技術的迅速發展從60年代就巳經開始，并隨著生長、分化規律性探索逐步深化，到了70年代僅花卉業就已在蘭花、百合、、矮牽牛等二十幾種花卉幼苗生產上建立起大規模試管苗商品化生產，到1984年世界花卉幼苗產業的生產總值已達二十億美元，其中美國花卉幼苗市場總值為六億多美元。由于組織培養技術的應用，加快了花卉新品種的推廣。以前靠常規方法推廣一個新品種要幾年甚至十多年，而現在快的只要l～2年就可在世界范圍內達到普及和應用。

我國采用快速繁殖技術，也使優良品種達到迅速的推廣和應用。如廣東切花菊“黃秀風”的應用，使菊花變大，長勢加強，花色鮮艷，抗病力增強，打開了進入香港市場的渠道，使三十多種觀葉植物的推廣很快遍及全國，豐富了人們的生活；并將自然界的幾百個野生金錢蓮品種繁種馴化，培養了一批園林垂直綠化的材料，促進了園林業的發展。

植物組織培養也存有一定的困難，首先是繁殖效率與商品需要量的矛盾，有些作

物由于繁殖方法尚未解決，因而無法滿足生產的需要，其次是在培養過程中如何減少變異株的發生。更重要的是應降低組培苗工廠化生產的成本，只有降低成本，才能更好的投產應用。總之，隨著組織培養這一技術的發展及各種培養方法的廣泛應用，使這一技術在遺傳育種、品種繁育等方面表現出了巨大的潛力，特別是生物工程和工廠化育苗實施以后，它將以新興產業的面目在技術革命中發揮重大作用。

第二篇：植物組織培養知識點總結

堂清日結3

1、原生質是細胞內生命物質的總稱。原生質層指的是細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質。去掉細胞壁的植物細胞就是原生質體，所以一個動物細胞就相當于一個原生質團。

2、原生質層的融合過程體現了細胞膜的流動性。

3、植物體細胞融合的實質：原生質體的融合，植物體細胞融合完成的標志：細胞壁的再生。新細胞壁的產生與細胞內高爾基體相關。

4、植物組織培養中愈傷組織的形成是細胞分裂的結果。

5、植物細胞工程通常所采用的技術手段：植物組織培養技術和植物體細胞雜交技術。

6、植物體細胞雜交的過程：

1）酶解法去除細胞壁，獲得原生質體

2）利用物理或者化學法誘導原生質體的融合3）再生細胞壁，獲得雜種細胞。

4）利用植物組織培養技術，通過脫分化和再分化獲得雜種植物。

7、微型繁殖技術：也叫快速繁殖技術即快速繁殖優良品種的植物組織培養技術。該技術與傳統繁殖技術相比，具有：① 繁殖速度快；②“高保真”（因為是無性繁殖）；③ 不受自然生長季節的限制（因為在具有一定人工設施的室內生產）等特點。

堂清日結4

1、作物脫毒材料：分生區細胞

作物脫毒方法：進行植物組織培養

作物脫毒結果：獲得脫毒苗

脫毒苗的特點：不會或極少感染病毒。

2、人工種子的組成：胚狀體（或不定芽或頂芽或腋芽）+人工薄膜；要獲得人工種子，需將離體的器官、組織或細胞培養至再分化階段。

3、人工種皮中應具有的有效成分：適量的養分、無機鹽、有機碳源、農藥、抗生素、有益菌等，為了促進胚狀體的生長發育，還可以向人工種皮中加入植物生長調節劑。

4、單倍體育種 原理：染色體變異

方法：花藥離體培養

采用的技術：植物組織培養技術

優點：后代無性狀分離、明顯縮短育種年限

突變體的利用 育種原理：突變（基因突變、染色體變異）

優點：能夠產生新性狀

植物體細胞雜交 育種原理：染色體變異

優點：克服遠緣雜交不親和的障礙

5、植物組織培養中易獲得突變體的原因：培養的細胞一直處于分生的狀態，易受培養條件和外界壓力（如射線、化學物質等）的影響。

6、細胞產物的工廠化生產，應用的技術：植物組織培養技術

7、常見的細胞產物包括：蛋白質、脂肪、糖類、藥物、香料、生物堿等，為了獲得細胞產物，我們只需將外植體培養至脫分化階段。

第三篇：植物組織培養教學設計

植物組織培養教學設計

植物組織培養教學設計

一、滅菌

滅菌是組織培養重要的工作之一。初學者首先要清楚有菌和無菌的范疇。有菌的范疇是：凡是暴露在空氣中的物體，接觸自然水源的物體，至少它的表面都是有菌的。依此觀點，無菌室等未經處理的地方、超凈臺表面、簡單煮沸的培養基、我們使用的刀、剪在未處理之前、我們身體的整個外表及與外界相連的內表，如整個消化道、呼吸道，即我們呼出的氣體、培養容器無論洗得多干凈等等都是有菌的。

常用的滅菌方法可分為物理的和化學的兩類，物理方法如干熱（烘燒和灼燒）、濕熱（常壓或高壓蒸煮）、射線處理（超聲波、微波）、過濾、清洗和大量無菌水沖洗等措施。化學方法是使用升汞、甲醛、過氧化氫、高錳酸鉀、來蘇兒、漂白粉、次氯酸鈉、抗菌素、酒精化學藥品處理。這些方法和藥劑要根據工作中的不同材料不同目的適當選用。1．培養基用濕熱滅菌? 培養基在制備后的24小時內完成滅菌工序。高壓滅菌的原理是：在密閉的蒸鍋內，其中的蒸汽不能外溢，壓力不斷上升，使水的沸點不斷提高，從而鍋內溫度也隨之增加。在0.1MPa的壓力下，鍋內溫度達121℃。在此蒸汽溫度下，可以很快殺死各種細菌及其高度耐熱的芽孢。

注意完全排除鍋內空氣，使鍋內全部是水蒸氣，滅菌才能徹底。高壓滅菌放氣有幾種不同的做法，但目的都是要排凈空氣，使鍋內均勻升溫，保證滅菌徹底。常用方法是：關閉放氣閥，通電后，待壓力上升到0.05MPa時，打開放氣閥，放出空氣，待壓力表指針歸零后，再關閉放氣閥。

關閥再通電后，壓力表上升達到0.1MPa時,開始計時，維持壓力0.1～0.15MPa 20分鐘。2.用于無菌操作的器械采用灼燒滅菌 3．植物材料表面用消毒劑滅菌

從外界或室內選取的植物材料，都不同程度地帶有各種微生物。這些污染源一旦帶入培養基，便會造成培養基污染。因此植物材料必須經嚴格的表面滅菌處理，再經無菌操作手續接到培養基上，這一過程叫做接種。接種的植物材料叫做外植體。

首先，將采來的植物材料除去不用的部分，將需要的部分仔細洗干凈，如用適當的刷子等刷洗，硬的材料用刮刀刮。把材料切割成適當大小，即滅菌容器能放入為宜。置自來水龍頭下流水沖洗幾分鐘至數小時，沖洗時間視材料清潔程度而宜。易漂浮或細小的材料，可裝入紗布袋內沖洗。流水沖洗在污染嚴重時特別有用。

洗時可加入洗衣粉清洗，濃度可按100ml 水加半角匙洗衣粉為宜，大約浸洗5分鐘，然后再用自來水沖凈洗衣粉水。洗衣粉可除去輕度附著在植物表面的污物，除去脂質性的物質，便于滅菌液的直接接觸。當然，最理想的清洗物質是表面活性物質－吐溫。

第二步是對材料的表面浸潤滅菌。要在超凈臺或接種箱內完成，準備好消毒的燒杯、玻璃棒、70%酒精、消毒液、無菌水、手表等。用70%酒精浸10-30秒。它具有使植物材料表面被浸濕的作用。70%酒精穿透力強，也很易殺傷植物細胞，所以浸潤時間不能過長。有一些特殊的材料，如果實、花蕾、包有苞片、苞葉等的孕穗，多層鱗片的休眠芽等等，以及主要取用內部的材料，也可只用70%酒精處理稍長的時間。處理完的材料在無菌條件下，待酒精蒸發后再剝除外層，取用內部材料。

第三步是用滅菌劑處理。表面滅菌劑的種類較多，可根據情況選取1～2 種使用。

表4－2 常用滅菌劑使用濃度及效果比較表滅菌劑

使用濃度

持續時間(min)

去除的難易

效果次氯酸鈣

9～10%

5～30

易

很好次氯酸鈉

2% 5～30

易

很好氯化汞

0．1～1%

5～8

較難

最好抗菌素

4～50mg/L

30～60

中

較好

第四篇：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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第五篇：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。