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苗木組織培養的理論依據是細胞的全能性。 細胞的全能性是指苗木的每個具有完整細胞核 的細胞都包含著該物種的全部遺傳信息,從而具 備發育成完整苗木的遺傳能力。在適宜條件下, 任何一個細胞都可以發育成一個新個體。在植 物個體生長發育過程中,一個受精卵可產生具有 完整形態和結構、機能的苗木,同樣,苗木的體細 胞也具備遺傳信息的傳遞、轉錄和翻譯的能力。 在一個完整苗木上某部分體細胞只是表現一定 的形態1具有一定的功能,這是由于它們受到具 體器官和組織所在環境的束縛,其遺傳力并沒有 喪失。體細胞一旦脫離原來所在的器官或組織, 成為離體狀態時,在一定的營養、激素和環境條 件的作用下,就表現出全能性,而生長發育成完
當土中壓條形成良好的根系后,切離母株。
苗木生長調節劑在苗木組織培養中起著十
6.4.2苗木組織培養的類型與應用
6.4.2.1組織培養的類型
組織培養的離體材料稱為外植體.根據其外 植體來源及特性不同,.苗木組織培養可分為: 0苗木培養:幼苗及較大的完整苗木的 培養;
②胎胚培養:包括原胚和成熟胚培養,即 胚、胚乳、胚珠、珠心、子房培養及試管受精等;
③器官培養:包括根、莖、葉、花及果實等構 成苗木體的各種器官的離體培養;
④愈傷組織培養:從苗木各個部分來的離 體材料,增殖而形成的愈傷組織的培養;
⑤組織培養:構成苗木體的各種組織的離 體培養,如分生組織、輸導組織、薄壁組織等離體 組織的培養;
⑥細胞培養:包括單細胞、多細胞或懸浮細 胞的培養;
⑦原生質體培養。
根據培養的操作方式不同,又可分為固體培 養和液體培養。液體培養又有振蕩培養、旋轉培 養和靜止培養等。
6.4.2.2組織培養的應用
近年來,隨著組織培養技術的不斷發展,其 應用的范圍也日益廣泛。它的應用領域主要有 以下幾個方面:
無性系的快速、大量繁殖
000萬株。在苗木組織培養技術研究的基礎上 發展起來的苗木快速繁殖方法,近年來發展十分 迅速,快速繁殖的物種越來越多,到目前為止已 有幾千種。如蘭花、馬鈴薯、柑橘、香蕉、菠蘿、香 石竹、馬蹄蓮、玉簪等多種園林苗木,均已采用組 織培養進行快速繁殖。組織培養雖然有用材少、 增殖率高的優點,但成本較高,一般在母株材料 少而需短時期內大量增殖和培育脫毒苗時才應 用,如母株材料多且沒有退化時,還是以傳統繁 殖方法為宜。
苗木育種
在園林苗木育種上,應用很廣泛,主要在胚 胎培養、單倍體育種、體細胞雜交和苗木基因工 程等方面應用較多。通過組織培養,可縮短育種 年限和世代,也有利于基因突變中隱性突變的 分離。
苗木的提純復壯
運用組織培養,苗木的復壯過程很明顯,對
培育無病毒苗木
一些用無性繁殖方法來繁殖的苗木種類,如 康乃馨、菊花、郁金香、水仙、百合、鳶尾等,不能 通過種子途徑去除病毒。由于利用苗木體的一 部分繁殖,易導致病毒積累,危害加重,影響了園 林苗木的觀賞效果。而苗木在莖尖生長點區幾 乎不含或含極少病毒,因為該區無維管束,病毒 難以進入,所以莖尖培養成為獲得無病毒苗木的 重要途徑。
種質資源的保存
很多無性繁殖的苗木因沒有種子供長期保 存,其種質資源傳統上只能在田間種植保存,耗 費人力物力,且資源易受人為因素和環境因素而 丟失。而用組培方法,不僅可以在較小的空間內 保存大量的種質資源,而且具有較高的繁殖系 數,還能避免外界不利氣候及其他栽培因素的影 響,進行常年保存,在保存過程中,不受昆蟲、病 毒和其他病原體的影響,可大大節省人力、物力, 大大延長保存期。
另外,還應用在繁殖材料的長距離寄送和無
6.4.3組織培養條件
6.4.3.1組培室的建立
組培實驗室包括三個部分:準備室、接種室、
培養室。
準備室
準備室要求面積適當大些,而且要明亮,通 風。準備室的工作內容較多,器皿的洗滌、培養 基配制、分裝、高壓滅菌,椬物材料的預處理,蒸 餾水、無菌水的制備以及進行生理、生化因素的 分析,試管苗出瓶、清洗與整理工作等均在準備 室中進行,還有藥品的存放、天平的放置等。準 備室應有相應的設備,如工作臺、柜櫥、儀器、藥 品柜、冰箱、水池等。
接種室
接種室主要用于無菌條件下工作,也稱無 菌操作室或無菌室,其面積大小視生產規模而 定,要求干爽安靜、清潔明亮,使室內保持良好 的無菌或低密度有菌狀態。接種室主要用作接 種材料的滅菌和接種,無翦材料的繼代,叢生苗 的增殖或切割嫩莖插植生根等,是苗木組織培 養研究或生產中最關鍵的部分。室內主要設備 有超凈工作臺、紫外燈和各種無菌的接種工 具等。
培養室
培養室是將接種到培養瓶等器皿中的苗木 材料進行培養的場所,主要有培養架,控溫、控光 設備等。培養架可分4〜5層,上面安裝30〜 40 -光燈照明,每天照明10〜16比用自動定 時器控制。溫度最好保持在15〜251,為使室 內溫度均衡一致,需要安裝.自動調節溫度設備, 一般安裝空調機。此外還可根據需要安置液體 培養所需的搖床、轉床等。
6.4.3.2儀器設備和器皿用具
(1)儀器設備
①天平。包括藥物天平、扭力天平、分析天 平和電子天平等。大量元素、糖、瓊脂等的稱量可 采用精度為0. 1 g的藥物天平;微量元素、維生 素、激素等的稱跫則應采用精度為0. 001@的分 析天平。有條件的,最好配用精度為0.000 1 8的 電子天平。
②酸度計。用于校正培養基和酶制劑的 pH值。也可用pH為5. 0〜7. 0的精密試紙來 代替。
@蒸餾水發生器。組織培養所用的蒸餾水 可用金屬蒸餾水發生器大批制備,重蒸餾水可用 硬質玻璃雙蒸餾水器制備。
④烘箱和恒溫箱。洗凈的玻璃器皿需要迅 速烘千,也可以進行高溫(160〜1800千熱滅 菌。測定培養物的干重時,可用80^0烘干,稱 重。恒溫箱可用于分離原生質體與酶制劑的保 溫,也可用于組織培養材料的保存和暗培養;裝 上熒光燈后還可進行溫度和光照實驗。
⑤冰箱。用于在常溫下易變性或失效的試 劑和母液的儲藏,細胞組織和試驗材料的冷凍保 藏,以及某些材料的預處理。
⑥高壓蒸汽滅菌鍋。用于培養基、無菌水 和接種器械的滅菌消毒等,是組織培養中最基本 的設備之一。
⑦超凈工作臺。組織培養中最通用的無 菌操作裝置。一般由鼓風機、濾板、操作臺、紫 外燈和照明燈等部分組成。超凈工作臺的空氣 通過細菌過濾裝置,以固定不變的速率從工作 臺面上流出,在操作人員與操作臺之間形成風 幕。根據風幕形成的方式,可分為垂直式和水 平式兩種。
⑧水浴鍋。用于溶解難溶藥品和瓊脂。
⑨搖床與轉床。進行液體培養時用。
⑩空調機。通過升溫及降溫來保持培養室 溫度的相對恒定。
⑪除濕機。用于改善培養室的濕度。
⑰離心機。用于分離培養基中的細胞及解 離細胞壁后的原生質體。一般用3000的離心機即可。
(2)玻璃器皿及用具
苗木組織培養所需的玻璃器皿和用具可根 據各項研究和生產工作的需要而定。常用的玻 璃器皿和用具主要有以下幾種:
①培養器皿。用于裝培養基和培養材料, 要求透光度好,能耐高壓滅菌。常用的有試管、 三角瓶、廣口瓶、圓形培養瓶、培養皿等。
②分注器。用于將配制好的培養基按一定 量注人到培養器皿中。
③離心管。用于離心,將培養的細胞或制 備的原生質體從培養基中分離出來,并進行 收集。
④刻度移液管。角于準確童取少量的 溶液。
⑤實驗器皿。用于配制培養基、儲藏母液、 材料滅菌等,主要有燒杯、量筒.、量杯、吸管、滴 管、容量瓶、稱量瓶、試劑瓶、玻璃瓶等各種化學 實驗器皿。
⑥器械用具包括鑷子、剪刀、解剖刀、接種 針、接種鉤、接種鏟等