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找到一篇类似的，但愿对你有用！：）《现代花卉栽培新技术应用》摘要：随着小康社会建设和社会全面进步，对美的享受日益突出。在人与环境和谐发展过程中，美化环境，发展小城镇，建设新农村，丰富人民生活，提高生活质量，增加花卉色彩，推进花卉产业化进程，调整产业结构，促进农牧业增效、农牧民增收，乃是新时期、新阶段我区农牧业发展的必然趋势。本文通过西藏花卉引种与高效种养新技术研究与示范，总结出西藏花卉引种与高效种养新技术，供参考与应用。关键词：现代花卉栽培新技术应用中图分类号：$68花卉是色彩的来源，也是季节变化的标志；是一种有生机的艺术品，也是科技进步与创新的结晶；是园艺绿化、环境美化的活材料，也是用来点缀居室、居民区、旅游景点、会场布展等公共场所的素材；是提升西藏产业结构、带动农牧民增收的新兴产业，也是高原生态环境保护与建设内容的重要组成部分。1 现代育苗技术1．1 智能温室育苗利用智能温室的现代化设施设备，通过对温、湿、光及c02的自动调控，创造适宜的小气候环境。用穴盘播种，营养钵扦插，机械化嫁接等育苗手段，不仅能满足花卉幼苗对温、湿、光及COz的生理需求，提高育苗的机械化程度，而且具有省工、省料、繁殖周期短、成活率高等特点。智能温室育苗其主要优点：一是能创造适宜的土壤湿度、空气湿度和良好的温光条件；二是能加快分株、扦插、嫁接后幼苗的伤口愈合；三是一年四季均可育苗、不受季节限制、苗床周转快、生产效率高。据西藏现代农业示范园区近两年试验与生产示范，采用连栋智能温室育苗，比常规育苗节省工料8=5％左右，成本降低40～60％，种苗成活率可达90—95％，而且幼苗株型整齐健壮，叶片肥厚，根系发达，种苗商品率可达到95以上。1．2 电热温床育苗电热温床育苗是冬春季快速育苗的方法之一。其主要目的是增加苗床培养土温度。利用自动控制仪调节温度，可为种子萌发或扦插条生根提供最适宜的土壤温度条件。西藏自治区农牧科学院蔬菜研究所(原七一农场)1986年应用电热温床扦插繁殖月季，其结果表现发芽生根快、成活率高。采用电热温床加小拱棚遮萌育苗，床温比一股室温高2～3~C以上。不仅发芽快，成活率高，幼苗的根系生长迅速，地上部分生长缓慢而充实，而且可培育苗壮。同时，扦插繁殖时能加速插条伤口愈合、促进生根。电热温床育苗靠自动控温仪调节苗床温度，操作简便，设备可连续使用多年。2 组培快繁技术2．1组织培养组织培养就是应用无菌操作技术，培养植物的离体器官、组织或细胞。使其在人工控制的条件下进行生长和发育的技术，又叫无菌培养或离体组织培养。组培快繁技术繁殖快、用材少、遗传性状稳定；而且能解决花卉在无性繁殖过程中易产生的病毒危害，可大幅度提高种苗质量和商品率。通过分离茎尖、芽尖、根尖、胚芽、叶片、鳞片、花粉等，接种在三角瓶等人工配置的培养基上进行培养，利用植物细胞的再生能力，在适宜无菌的条件下，长出不定芽或不定根，使之形成一株新的完整植株。组织培养是进行植物快繁和保存种质材料遗传性状以及对花卉种苗进行脱毒的一项现代繁殖技术；也是研究植物细胞、组织的生长、分化和植物体器官形成规律的重要科学手段。我区组培快繁研究起步较晚，但近年来发展较快·，已用组培快繁技术先后培育出兰花、菊花、香石竹、君子兰、大花萱草、非洲紫罗兰、百合、月季、一品红、唐菖蒲、草红花、风信子、水仙、仙客来、非洲菊、卓玛花等优良花卉。2004—2005年，西藏自治区农牧科学院园区办与自治区生物研究所组培室合作，组培一品红、香石竹、非洲菊、蝴蝶兰、满天星、长寿菊、八仙花、洋桔梗、草红花等1O多种花卉试管苗成功，为西藏花卉商品化生产基地建设奠定了良好的基础。其常用花卉诱导分化培养基选用详见表1。表l 几中花卉诱导分化培养基参考表2．2 组培快繁的优点2．2．1 能保持原有品种同有的遗传性状和特性。2．2．2 节约繁殖材料。采集一小部分分离组织就能繁殖出大量花苗。2．2．3 繁殖速度快。用“一品红、蝴蝶兰”等分离组织作培养材料，在适宜条件下经过离体培养，接种后15— 3O天开始组织分化，一年内可繁殖大量的优质种苗。2．2．4 节省土地。组培快繁技术是在室内将分离组织置三角瓶或试管内进行培养的，可以充分利用空间。一般30m2的培养室就能摆放上万三角瓶，可繁殖大量优质花卉种苗。2．2．5 去病毒。目前许多花卉病毒较为严重，直接影响观赏价值；组培可进行苗木脱毒，使之成为无毒苗。2．2．6 复壮品种。对于长期使用无性繁殖，并开始退化的花卉品种，采用组培快繁，可使个体遗传性状得以恢复。3 花卉生长激素应用花卉生长调节剂，是指能调控花卉生长，开花、休眠、萌芽等过程中人工合成植物激素的总称。这类人工合成激素在植物体内对植物生理功能和形态变化起着重要作用。3．1 常用花卉生长调节剂3．1．1 植物生长素，主要有吲哚乙酸(姒)，吲哚丁酸(IBA)，萘乙酸(NAA)等。植物生长素主要具有促进细胞分裂，促进生根等作用。萘乙酸是一种具有多种用途的生长调节剂，能促进苗术生长和开花，促进插条发根，并可防治落花落果。西藏现代农业示范园区2004年试验示范，温室扦插“一品红”用500t,e,／g浓度萘乙酸(NAA)快速浸蘸，对促进生根、提高扦插成活率起到了明显的作用。3．1．2 生长延缓剂和抑制剂，主要有比久(B9)、多效唑(PP333)和矮壮素(ccc)等，具有延缓或抑制植株或枝条生长等作用。比久是一种具有多种用途的生长延缓剂，可作矮化剂、座果剂、生根剂和保鲜剂使用。应用在花卉上，可使花卉矮化粗壮；同时具有防止落花，促进座果，诱发不定根形成，提高抗寒力等作用。西藏现代农业示范园区花卉生产应用5％多效唑(PP333)可湿性粉剂喷施，对防止茶用花卉，特别是“金桔”落花、促进座果，诱发不定根形成，提高冬季抗寒力起到了显著效果。矮壮素具有抑制植物营养生长，促进生殖生长的作用。喷施矮壮素，可使花节间缩短，植株矮化，茎秆变粗，叶片增厚，叶色亮丽。并有增强植物抗旱、抗寒等作用，因此常用于菊花、大丽花、杜鹃、牡丹以及盆栽葡萄等花卉的矮化处理。3．1．3 生根粉(ABT)。ABT是一种高效、广谱性的生根促进剂，西藏6～7月份园林绿化应用较广。一般海棠砧木嫁接扦插育苗成活率可达80～90％。“1号生根粉”主要用于玖瑰、米兰、海棠、佛手、罗汉松、雪松、银杏等；“2号生根粉”主要用于月季、茶花、桅子、杜鹃、菊花、蔷薇、倒挂金钟、石榴、小叶黄杨等；“3号生根粉”用于苗木移栽时根系恢复，提高成活率。3．1．4 三十烷醇。三十烷醇是一种具有多种用途的生长调节剂，不仅具有提高种子发芽率和促进插条生根以及促进花芽分化，多开花，多结果的作用，而且还可以增加叶绿素含量，使叶色加深并能使叶片增大。西藏现代农业示范园区引进名贵花卉后，应用0．5／_tg／g浓度三十烷醇喷施，不仅能促进花卉花芽分化、多开花、多结果，而且明显增加了叶绿素含量，使叶色加深和叶片增大。3．2 植物生长调节剂在花卉上应用的效果3．2．1 促进插条生根，有利快速繁殖。萘乙酸、吲哚丁酸等生长素，配成适当的浓度，应用在一些不易发根的花木上，有较明显的促进根系生长的作用。春季温室扦插葡萄条，将插条基部放入1000btg／g萘乙酸溶液中浸泡3～5小时，取出立即扦插。扦插后50天调查，发根率比对照高出约l倍。又如将桂花嫩枝的插条浸入浓度为500／_tg／g的吲哚丁酸溶液中，5分钟取出，凉干后扦插，可提前发根。再如玉兰，再生能力差，扦插生根困难，剪取嫩枝放入2oot,e,／g萘乙酸溶液中浸泡24小时再扦插，可促进生根成活。实践证明，茉莉、米兰、含笑、橡皮树、五色梅、罗汉松、天竺葵、四季秋海棠、香石竹等多种花木，应用生长素调节后，对促进生根均有良好效果。3．2．2 促进植株矮壮，提高观赏价值。应用矮壮素12“比久”处理花卉，能有效地使植株矮化，促进分枝及花芽分化。例如天竺葵定植时土壤中拌入500t-tg／g的矮壮素，植株高度可降低10cm左右，并能提前1～2周开花。大丽花、菊花等用“比久”处理，矮化作用十分明显。据西藏现代农业示范园区试验示范，矮壮素“比久”对一品红、山茶、八仙花、杜鹃、火棘、五色梅、百合、仙来客、香石竹、翠菊、彩叶草、鸡冠花、紫罗兰、矮牵牛、万寿菊、百日草等花木均有明显矮化作用。“多效唑”对一些花卉植株的矮化作用也十分显著，如盆栽秋菊，在其生长中期(约于8月中下旬)，用浓度20ug／g的“多效唑”溶液喷洒，每隔l0～l5天喷1次，共喷两次，可使植株变矮，节间缩短，叶色变绿，茎秆变硬，此时辅之以摘心和适当施肥，即可使花型增大，花期延长，花朵艳丽。3．2．3 延长切花寿命。西藏海拔高，空气干燥，使鲜切花花期受到一定影响。插花时高原人民都希望让鲜花能多开几天，应用一些生长延缓剂，即可抑制花卉的呼吸作用，从而达到延长花期的目的。例如将香石竹花枝基部用矮化素浸泡一夜，即可延长花期2～3天。矮化素的使用浓度，夏季为50／_tg／g，冬季为l0～ 25t-tg／g。3．2．4 防止落花落果。喷洒“比久”、“萘乙酸”具有防止落花落果作用。如观叶花卉用50／J．g／g“萘乙酸”溶液喷洒，即可防止落花。又如盆栽金桔，在座果前用500／_tg／g浓度的“萘乙酸”(N从)溶液喷洒，即可抑制花芽分化，防止落果。4 BGA土壤激活剂的应用BGA土壤激活剂不同于现有化学肥料、微生物肥料、有机肥料、复合肥料、保水剂、生根粉等产品。它集保水、放水、催芽、改良士壤、供给利激活营养等多种功能于一身，除可用于正常条件下花卉种养获得养分外，最突出特点在于花卉在难以种养的恶劣条件下(如高寒、干旱、风沙、瘠薄等)，能使花卉正常生长。2OO4年，西藏现代农业示范园区应用1：20 BGA激活剂与河砂混合基质盆栽小本花卉，效果十分良好，拉萨家庭盆栽君子兰应用BGA激活剂培养土后，春季间隔30～40天浇水，亦可正常开花，而且表现花朵大、花期长等特点。应用1：15 BGA激活剂与河砂混合基质营养液喷灌技术，进行无土草坪示范，在水泥地平面，铺5crn厚度的基质，草坪从播种到形成商品仅6o天。5 介质应用5．1 栽培介质近年来，花卉栽培所用的介质，逐渐移向使用全部无土或少土的介质。这是因为无土介质大都属于园艺无毒类型，不需消毒程序，重量轻，质量均衡，价格便宜，易于操作及标准化，但介质多数不含或少含养分，栽培上应及时施用营养液。5．1．1 树皮。西藏藏东南地区松树皮和硬木树皮，具有良好的物理性质，能够部分代替泥炭作为盆栽介质。新鲜树皮的主要问题是碳氮比较高，有些树皮如察隅油桐树皮等含有对植物有害的成分，应该通过高温堆腐或淋洗降解毒性。树皮首先要粉碎，粒子直径可以大到10mm，一般的直径为1．5～6mm。对粒子的大小进行筛选，细小的粒子可作为田问土壤改良剂，粗的粒子可作为盆栽介质。木树皮作为盆栽介质，能抑制植物寄生线虫和土壤病原菌的发生。5．1．2 锯末。西藏藏东南林区木材加上后生产的锯末和树皮有类似的性质，但较易分解沉积，而过于致密则不易干燥，影响透水透气。5．1．3 草炭。又称泥炭，泥炭是古代湖沼地带的植物被埋藏地下，在渍水和缺氧的条件下不能完全分解的特殊有机物。西藏羊八井地带天然草炭资源十分丰富，为花卉产业发展提供充足的介质资源。5．1．4 珍珠岩。珍珠岩是天然的铝硅化合物，即粉碎的岩浆岩加热剑1000℃以上而形成的膨胀材料，具封闭的多孔性结构。珍珠岩较轻，通气良好，无营养成分，质地均一，不分解，阳离子代换量较低，PH7．0～7．5。珍珠岩含有钠、铝和少量的可溶性氟，氟能伤害某些植物，特别是在较低PH时用珍珠岩作繁殖介质表现明显。在使用前经过2～3次淋洗，能使可溶性氟淋火。珍珠岩较轻，容易浮在混合介质的表面。5．1．5 蛭石。蛭石是硅酸盐材料在800～l100℃下加热形成的云母状物质。在加热中，水分迅速失去。矿物膨胀后相当于原来体积的20倍，其结果是增加了通气孔隙和持水能力。蛭石呈中性至微碱性，每立方米蛭石能吸收500～650升的水，蒸汽消毒后能释放出适量的钾、钙、镁。蛭石长期栽培植物后，容易致密，使通气和排水性能变筹，因此最好不做长期盆栽植物的介质。5．1．6 河砂。河砂通常作为盆栽混合介质的组成部分。砂粒以0．2～0．5mm之间为好。河砂的容重较大，河砂的持水量和阳离子代换量较小。近几年，西藏现代农业示范园区用l：20的BGA激活剂与河沙混合基质盆载葡萄等观果花卉、花苗生长健壮，取得了良好的结果。5．2 栽培介质的配制通常盆栽介质是由两种以上的介质按一定比例配合而成的。配合起米的介质在理化性状上比单一介质要好。花卉因种类、介质材料和栽培管理不同，使用介质配方亦不同，但其总的趋向是要降低介质的容重。增加总孔隙度和增加空气和水分的含量。介质配制比例见表2。表2 介质配方比侧参考表5．3 培养土和栽培介质消毒为保证花卉茁壮生长，对培养土和栽培介质消毒是极重要的措施之一。除了已经消毒的袋装介质之外，即使是一般属于同艺无毒的介质，也应在配制后进进消毒，存储使用。多数病原微生物在60℃时经30分钟蒸汽加热后即可死亡。锰、铅、锌等重金属经高温处理后可溶性增加，过多的锰会造成植物毒害，使植物生育迟缓，叶色变褐以至枯死。用氯化苦药消毒，将培养土一层一层地倒人箱中，每10cm厚为l层，每层均匀撒布氯化苦25rnl。然后盖好密闭，待氯化苦全部散发后，即可使用。西藏种养花卉多为温室栽培，定植前，将温室中午密闭3～4小时闷棚，亦可达到营养土消毒效果。

植物组织培养及其应用研究概况在世界各国科学家的不断努力下，近几十年来，植物组织培养技术迅速发展。利用组织培养，不仅可以大量生产优良无性系，获得人类需要的多种代谢物质，还可获得单倍体、三倍体、多倍体及非整倍体。通过细胞融合可以打破种属间的界限，克服远缘杂交不亲合性，在植物新品种的培育和种性的改良中发挥了巨大作用。组织培养的植物细胞是在细胞水平上分析研究的理想材料，从植物快繁、花药培养发展到细胞器培养、原生质融合以及DNA重组技术等，植物组织培养技术广泛应用于植物科学的各个领域及农业、林业、工业、医药等多种行业，已经成为当代生物科学中最有生命力的一门学科。1 植物组织培养的基本概念、原理和试验步骤1．1概念植物组织培养是在无菌条件下，将离体的植物器官(根尖、茎尖等)、组织(形成层、花药组织等)、细胞(体细胞、生殖细胞等)、胚胎(成熟或未成熟的胚)、原生质体等在人工配制的培养基上培养，给予适宜的培养条件，诱发其产生愈伤组织或潜伏芽或长成完整的植株的技术。1．2原理 植物组织培养的依据是植物细胞的“全能性”及植物的“再生作用”。1902年，德国著名植物学家 G．Haberlandt根据细胞学理论提出了一个观点，“高等植物的器官和组织可以不断分割，直至单个细胞，即植物体细胞，体细胞在适当的条件下具有不断分裂、繁殖并发育成完整植株的潜力”。1943年，美国人White在烟草愈伤组织中偶然发现形成一个芽，证实了G．Haberlandt的论点。 不同植物所需要的生长条件不同，所用的培养基也有所不同。较常用的基础培养基有MT、MS、 SH、N6、White等。在组织培养中，愈伤组织和胚状体能否形成是培育出新植株的关键。通过在基础培养基里添加一定浓度的外源激素，可以诱导出愈伤组织、胚状体、不定芽、根等器官，最终获得再生植株或次生物质。 用于植物组织培养的材料称为外植体，其主要形式有器官、胚胎、单细胞、原生质体等。根据外植体的不同，所需要的培养基种类、培养条件、外源激素的种类及比例等均不同。植物组织培养中，影响培养力的因素是多方面的，诱导愈伤组织成败的关键在于培养条件，植物激素是诱导愈伤组织和绿苗分化的关键因素。最常用的诱导愈伤组织的生长素是IAA、NAA和2，4一D，所需浓度为O．01～10 mg／L。最常用的细胞分裂素是KT和ABA，使用浓度为O．1～10 mg／L。KT的主要作用是促进细胞分裂和愈伤组织分化。ABA对植物体细胞胚的发生与发育具有重要作用。各类植物激素的生理作用虽有相对专一性，但是植物的各种生理效应是不同种类激素之间相互作用的综合表现。1．3试验步骤1．3．1选择和配制培养基 培养基是植物组织培养中的“血液”，血液的成分及其供应状况直接关系到培养物的生长与分化，因此了解培养基的成分、特点及其配制至关重要。1．3．2灭茵灭菌是组织培养中的重要工作之一，通常采用物理的或化学的灭菌方法。培养基用常压或高压蒸煮等湿热灭菌、器械采用灼烧灭菌、玻璃器皿及耐热用具采用干热灭菌、不耐热的物质采用过滤灭菌、植物材料表面用消毒剂灭菌、物体表面用药剂喷雾灭菌、接种室等空间采用紫外线或熏蒸灭菌。1．3．3接种将已消毒好的根、茎、叶等离体器官，经切割或剪裁成小段或小块放入培养基，整个接种过程要在无菌条件下进行。 l.3．4培养把培养材料放在有一定光照和温度等条件的培养室里，使之生长、分裂和分化，形成愈伤组织或进一步分化成再生植株。1．3．5试管苗驯化移栽 试管苗是在特殊环境条件下生长的幼苗，与自然生长的幼苗有很大差异，只有通过驯化，使之适应自然环境后才能移栽。2 植物组织培养的应用2．1植物快速繁殖和无病毒种苗生产植物快速繁殖技术始于20世纪60年代，法国的Morel用茎尖培养的方法大量繁殖兰花获得成功，从此揭开了植物快速繁殖技术研究和应用的序幕。目前，通过离体培养获得小植株并且具有快速繁殖潜力的植物已有100多科1 000种以上，有的已经发展成为工业化生产的商品。世界上80％～85％的兰花是通过组织培养进行脱毒和快速繁殖的。培养的植物种类也由观赏植物逐渐发展到园艺植物、大田作物、经济植物和药用植物等。在我国，同类的研究始于20世纪70年代。马铃薯无毒种薯和甘蔗种苗已在生产上大面积种植，30余种植物已进行规模化生产或中间试验。利用组织培养进行植物快速繁殖及无病毒种苗生产，不仅能够挽救珍惜濒危物种，而且能够解决植物野生资源缺乏的问题。2．2植物花药培养和单倍体育种 将植物花药培养成单倍体植株，再经过染色体加倍，能很快得到纯合的二倍体，这样将大大缩短育种年限。到目前为止，世界上通过花粉和花药培养已获得了几百种植物的单倍体植株。印度科学家应用这种方法培育的水稻品系，比对照产量提高15％～49％。韩国先后育成了5个优质、抗病、抗倒伏的水稻品种。我国自20世纪70年代开始该领域的研究，已经培育了40余种由花粉或花药发育成的单倍体植株，其中有10余种为我国首创。玉米获得了100多个纯合的自交系；橡胶获得了二倍体和三倍体植株。仅“九五”期间就育成高产、优质、抗逆、抗病的农作物新品种44个，种植面积超过660万 hm2。2．3植物胚胎培养杂交育种中，杂种胚常常败育，因此将早期生长的胚取出，应用组织培养方法，就有可能培育出杂交植物。已经有100篇以上幼胚培养成为植株的报道。国内外科学家应用植物胚胎培养技术获得了多种远缘杂交的重组体、栽培种和杂交品种。2．4植物愈伤组织或细胞悬浮培养利用植物愈伤组织或细胞悬浮培养可以生产用于预防和治疗疾病的植物次生代谢产物。近年来，这一领域的发展极为迅速，已经研究了400多种植物，从培养细胞中分离到600多种次级代谢产物，其中60多种在含量上超过或等于原植物，20种以上干重超过原植物的1 9，6。例如，从薯芋愈伤组织和悬浮细胞生产的diosgenin用于合成甾体药物。最近抗癌药物紫杉醇一红豆杉细胞培养物，可用75t发酵罐培养，已达到商业化生产水平。另外，达到商品化水平的还有紫草、人参、黄连、老鹳草等；长春花、毛地黄、烟草等已实现工业化生产；牙签草、红花等20多种植物正在向商品化过渡。2．5细胞融合与原生质体培养自1960年英国学者Cocking首次利用纤维素酶从番茄幼苗的根分离原生质体获得成功以来，到1990年已有100种以上植物的原生质体能再生植株。我国获得了30余个品种的原生质体再生植株，其中包括难度较大的重要粮食作物和经济作物，如大豆、水稻、玉米、小麦、谷子、高梁、棉花等。在木本植物、药用植物、蔬菜和真菌原生质体培养方面的进展也十分迅速。国外已先后获得了种内及种间的体细胞杂种植株。植物原生质体培养还可应用于外源基因转移、无性系变异及突变体筛选等研究，因而越来越受到人们的重视。2．6植物细胞突变体筛选植物细胞突变体的筛选最早始于1959年，G． Melchers在金鱼草悬浮细胞培养中获得了温度突变体。1970年，P．S．Carlson，H．Binding和Y．M． Heimer等分别分离出烟草营养缺陷型细胞、矮牵牛抗链霉素细胞系及烟草抗苏氨酸细胞系。迄今为止，已经在不少于15个科45个种的植物细胞培养中筛选出100个以上的植物细胞突变体或变异体。其中包括抗病细胞突变体，如玉米抗小斑病突变体和小麦抗赤霉病、根腐病突变体；抗氨基酸及其类似物细胞突变体，如甘蓝型油菜抗HYP突变体[263；抗逆境胁迫细胞突变体，如水稻耐盐突变体和小麦抗盐突变体；抗除草剂细胞突变体及营养缺陷型细胞突变体，如玉米抗除草剂变异体；株高突变体的筛选，如水稻矮秆变异体。2．7植物体细胞胚胎和人工种子1958年，Reinert在胡萝卜的组织培养中最先发现了体细胞胚胎(胚状体)。据不完全统计，能大量产生胚状体的植物有43科92属100多种。一些重要作物如水稻、小麦、玉米、珍珠谷等，也能通过离体培养产生胚状体。这些胚状体用褐藻酸钠等包埋，再加上人工种皮，就形成了人工种子。人工种子的优点是：繁殖快速，成苗率极高；不受气候影响，四季皆可工厂化生产。上世纪80年代初，美、日、法等国家相继开展了人工种子的研究，我国也于“七五”期间开展了此项研究，并于1987年列入了国家“863”高技术研究发展计划。2．8 植物组织细胞培养物的超低温保存与种质库建立植物细胞全能性的发现和证实，为植物种质资源的长期保存开辟了一条新途径。采用液氮超低温保存技术，能保持很高的存活率，并且能再生出新植株和保持原来的遗传特性。如建立茎尖分生组织培养物的超低温保存种质库，不仅可以防止种质的遗传变异和退化，而且可以长期保存无病毒的原种。2．9 植物组织培养与转基因技术的应用 我国第一个T—DNA插入突变体库的构建和研究为我国水稻功能基因组学研究奠定了良好的技术和材料基础，为确保我国拥有一批有自主知识产权的基因资源做出了积极贡献。由中国水稻研究所农业部水稻生物学重点开放实验室和中科院上海植物生理研究所合作，通过建立大规模、高效的农杆菌介导的转基因技术体系，将玉米转座子Ac—Ds等外源基因导入水稻未成熟胚和种子诱导的愈伤组织，获得了1．2万个独立的T—DNA插入株系，并构建了水稻突变体的数据库。 3 展望植物组织培养研究与应用是20世纪科技进步的重大成果之一，为研究植物生长发育、抗性生理、激素及器官发生与胚胎发生等提供了许多良好的实验材料和有效途径。植物组织培养方法不断提高的同时，也相应拓宽了其应用范围。由于组织培养在人工控制的条件下进行，容易掌握花芽分化和开花成因；通过胚胎培养，能够得到杂种或自交种；通过分离单倍体细胞，能培育纯合的二倍体优良品系；提高育种多样性的同时缩短了育种时间；通过突变体筛选，提高植物的品质，增强抗逆境胁迫能力，扩大植物的生长范围；将体细胞冷藏在低温下，建立基因库，达到保存物种的目的；获得药用价值高和工业生产所需要的次生产物，加快药物生产的时间并且减少了单纯依靠天然植物的被动性。植物组织培养技术已经渗透到科研、生产和生活各个领域，必将日臻完善。黑龙江农业科学2006，(3)

★植物组织培养（PlantTissueCulture）：是指通过无菌操作分离植物体的一部分（外植体explant），接种到培养基上，在人工控制的条件下（包括营养、激素、温度、光照、湿度）进行培养，使其产生完整植株的过程。（主要有原生质体（Protoplast），悬浮细胞，组织（愈伤组织Callus、茎尖分生组织），器官（胚，花药，子房，根和茎）的培养。其中最常见的是愈伤组织培养。） ★愈伤组织（Callus）：原指植物在受伤之后于伤口表面形成的一团薄壁细胞，在组培中则指人工培养基上由外植体长出来的一团无序生长的薄壁细胞。 ★植物细胞全能性（Cellulartotipotency）：任何具有完整细胞核的植物细胞，都拥有形成一个完整植珠所必须的全部遗传信息和发育成完整植株的能力。（Haberlandt,1902） ★微（快）繁步骤（micropropagation）： 母株（完整）→外植体（母株的一小部分，种子亦可）→接种到培养基上→长芽（继代增殖）→长根（试管外生根亦可）→练苗，驯化→完整植株 ★组培发展简史：细胞学说：Schleiden和Schwann。1.探索：20世纪初，Haberlandt提出“细胞全能性”（1902）；1904年，Hanning培养萝卜和辣根菜的胚成功；Laibach（1925,1929）亚麻种间杂种胚培养成功，证明胚培养在植物远缘杂交上可利用；1922年，Robiins（美）和Kotte（德）离体根尖培养成功。2.奠基：Gautheret，White和Nobecourt，组培奠基人。White和Gautheret发现了B族维生素和生长素；Skoog（1944）和Skoog和崔（1951）等发现腺嘌呤和生长素的比例控制芽和根的形成，Overbeek等（1941）首次将椰子汁（CM）作为添加剂，Steward等在胡萝卜组培也使用CM；1952年，Morel和Martin首次证实通过茎尖离体培养可获无病毒植株；1953-1954年，Muir单倍体培养获得成功；1955年，Miller分离出激动素（KT）；1957年，Skoog和Miller提出植物激素控制器官形成的概念；1958年，Steward首次证实Haberlandt的细胞全能性设想；Wickson和Thimann指出CTK打破腋芽休眠；Murashige发展快繁技术；1958-1959年，Reinert和Steward胡萝卜愈伤组培中形成体细胞胚。3.迅速发展：1971年，Takebe首次由烟草原生质体获得再生植株；1972年，Carlson获得烟草的第一个体细胞杂种；1964年，Guha和Maheshwari由毛曼佗罗离体花药培养胚；1960年，Morel提出离体无性繁殖兰花。……（具体seesee书本或课件） ★组培意义：1、基础理论研究（试验体系的准确性和可重复性，广泛用于细胞、组织的代谢生理及其它生化等方面的研究（如分化问题））。2、应用研究（无性繁殖系快速繁殖的生产、试管苗的商品化，遗传育种，种质保存，克服远缘杂交，种质资源创新，获得转基因植株）。 ★组培应用前景：1、作物育种上的应用（1、花药和花粉培养2、胚胎培养3、细胞融合4、基因工程5、培养细胞突变体6、种质保存）2、作物脱毒和快繁上的应用（马铃薯，兰花）3、在植物有用产物生产上的应用4、在遗传、生理、生化和病理研究上的应用。 ★植物激素调控：auxin/CTK>1(促进生根)；=1(愈伤组织)；<1(促进发芽) ★脱分化（dedifferentiation）：在组织培养中，不分裂的静止细胞，放在一定的培养基上后，细胞重新进入分裂状态。一个成熟的细胞转变为分生状态的过程叫脱分化。 ★再分化（redifferentiation）：一个成熟的植物细胞经历了脱分化后，能再分化而形成完整植株的过程。 ★再分化途径：1、器官发生方式（是指在外植体或愈伤组织的不同部位分别独立形成茎、芽和根，它们为单极性结构，各有维管束与外植体或愈伤组织相连，但在不定芽和不定根之间没有共同的维管束将两者连在一起。）2、胚胎发生方式（外植体直接或通过愈伤组织或悬浮培养产生胚状体。） ★胚状体（embryoid）：是指在组织培养中起源于一个非合子细胞，经过胚胎发生和胚胎发育过程形成的具有双极性的胚状结构。其特点有：1、不同于合子胚，因为它不是两性细胞融合产生。2、不同于孤雌/雄胚，因为它不是无融合生殖的产物。3、不同于器官发生方式形成的茎芽和根，因为它经历了与合子胚相似的发育过程且成熟的胚状体是双极性结构。 ★器官发生途径：1、茎尖或茎段培养产生腋芽。2、直接不定芽发生：器官的小块组织在培养基上培养直接诱导产生不定芽。3、间接不定芽发生：器官的小块组织在培养基上培养后先去分化形成愈伤组织，再经分化诱导产生不定芽或不定根。 ★胚胎发生方式：1、直接胚胎发生（从培养物中的器官组织，细胞或原生质体直接分化成胚，中间不经过愈伤组织）2、间接胚胎发生（外植体先愈伤化，然后由愈伤组织细胞分化成熟） 球型胚（globalembryo）→心型胚（heart-stageembryo）→鱼雷型胚（torpedo-stageembryo）→子叶型胚（cytoledon-stageembryo） ★人工种子：是指利用细胞的全能性将离体培养所产生的体细胞或具有发育成完整植株能力的分生组织（胚状体，茎和茎段）包裹在一层含有营养物质并具有保护功能的外膜内形成在适宜条件下能够发育成完整植株的小颗粒。 结构包括人工种皮，胚状体（分生组织），人工胚乳。 ★植物组织培养应用步骤：1、获得无菌外植体，建立起无菌培养体系。2、进行增殖，不断产生不定芽或胚状体。3、生根培养。4、试管苗移栽。 ★外植体选择的原则：1、必须含有活细胞。2、幼嫩组织所含活跃分裂的细胞比例高。3、母珠必须健康并且无任何腐烂或生病的迹象。4、母珠必须活跃生长并且不会立即进入休眠。 ★外植体的确定选择：1、茎尖（园艺植物组织培养中应用最多，繁殖率高，不易发生遗传变异，但取材有限）；2、茎段（采用嫩茎的切段促进腋芽萌发，取材容易）；3、叶（幼嫩叶片组织通过愈伤组织或不定芽分化产生植株，取材容易，操作方便，但易发生变异）；4、花球和花蕾；5、种子、根、块根、块茎、花瓣等。 ★消毒的原则：消毒剂与外植体应接触足够长的时间以除去外植体表面的微生物，但应尽量减少对外植体细胞的破坏。 ★消毒方法：冲洗植物材料除去泥土等大的颗粒→浸入70-75％乙醇，有利于植物表面的浸湿→用5-20％NaClO溶液（加1滴表面活性剂）表面消毒5-10min→用无菌水冲洗至少3遍→与消毒剂接触过的切面在转移到无菌培养基前应切去，因为消毒剂会杀死外露的细胞从而影响营养吸收→切取外植体，通常为10mm的茎段和直径10mm的叶片部分（太大激素作用减弱，太小则不易成活）。 ★消毒注意事项：1、表面消毒剂对植物组织是有害的，应正确选择消毒剂的浓度和处理时间，以减少组织的死亡。2、在表面消毒后，必须用无菌水漂洗材料3次以上以除去残留杀菌剂，但若用酒精消毒，则不必漂洗。3、与消毒剂接触过的切面在转移到无菌基质前需将其切除，因为消毒剂会阻碍植物细胞对基质中营养物质的吸收。4、若外植体污染严重则应先用流水漂洗1小时以上或先种子培养得到无菌种苗，然后用其各个部分建立组织培养。5、HgCl2效果最好，但对人的危害最大，用后要用水冲洗至少5次。 ★茎尖培养：切取茎的先端部分或茎的分生组织部分进行无菌培养。 步骤：无菌培养的建立→芽的诱导→生根培养→试管苗的移栽（遗传变异） 注意点：试管苗移栽过程中，由异养→自养，恒温→温差，无菌→有菌，光弱→光强，湿度高→湿度低，应该保持苗的水分平衡（加塑料薄膜和使用喷雾机），选择适当的基质，注意光、温的条件。 ★安祖花：叶片→诱导愈伤组织→诱导芽→诱导根生根 ↓↑ 增殖→切根→芽的增殖→再培养→壮苗→生根之前 不定胚的诱导：组织片→含有2,4-D的培养基上→产生不定胚→去除2,4-D的培养基上→球型胚→心型胚→鱼雷型胚→植物体。 不定芽的诱导：用BA诱导，在球、心、鱼雷时要去除BA。 ★胚胎培养的意义：1、对于胚乳发育不良或胚与胚乳间不亲和的材料进行离体胚培养，有助于远缘杂交获得成功。2、为研究胚在各个发育时期的营养需要提供了一个很好的机会。3、能对整个胚及其各部分的再生潜力进行研究。 ★胚培养中的两个重要问题：1、胚剥离的方法：剥离的最佳时间是授粉后13-15天。2、培养基的成分：找到合适的培养基，在胚培养中加入蔗糖（能源、保持适当渗透压）。 ★花药培养方法： 取材地点：大田和温室 取材：大多采用单核期的花粉培养，因诱导产生愈伤组织或胚状体的频率较高。 花粉时期的确定：常采用醋酸洋红-碘化钾染色，再压片镜检。实际操作中常根据花蕾长度、大小与花粉年龄的相关性确定。 预处理：低温、高温或交叉处理 培养基：有MS，Nitsch，Miller，B5和N6。低浓度的生长素和细胞分裂素相结合，高浓度的蔗糖对花粉的诱导生长有一定作用。培养基中加入活性炭对提高诱导频率也有一定效果。 消毒、接种和培养：花药→在烧杯中研碎（有溶剂）→过滤→浓度梯度离心→收集中间层→离心 单倍体的鉴定和加倍处理：单倍体用2％秋水仙素处理24小时，愈伤组织细胞自然加倍。 ★花粉花药培养的意义：1、在单倍体细胞中只有一个染色体组，表现型和基因型一致，一旦发生突变，无论是显性还是隐性，在当代就可表现出来，因此单倍体是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。2、在品种间杂交育种过程中，通过F1代花药培养得到单倍体后，经染色体加倍立即成为纯合二倍体，从杂交到获得不分离的杂种后代单株只需要2个世代和常规育种相比，显著缩短了育种年限。 ★花药培养步骤（用改良的NLN培养基）： F1代花药→形成小孢子→分离小孢子→形成愈伤组织→形成胚→单倍体植株→纯合二倍体 ↓ 形成胚→单倍体植株→染色体加倍形成纯合二倍体 ★原生质分离：酶（纤维素酶，离析酶） 步骤：叶片表面消毒→去除表皮→叶碎片漂浮在含有酶和渗透压稳定剂的溶液中→培育→原生质体沉到培养皿底部→除去酶溶液→将原生质体移入CPW清洗→离心→清洗基质两次→重悬浮于培养基→除去小的个体，用血球计计数→调整到合适的密度重悬浮于培养基。 ★原生质体的培养： 培养基：MS＋NAA2.0ppm＋BA0.5ppm＋3％蔗糖＋9％甘露醇 注意：1、原生质体分离后，非常脆弱，需要渗透压保护剂的保护直到细胞壁形成。 2、针对不同的研究对象，培养基中生长素和细胞分裂素的水平要做适当调整。 影响原生质体培养的因素：营养需求（NH4＋不能过多），渗压剂，培养密度（105/mL）， 贮藏条件（通常在黑暗处）。 培养方法：液体基质培养法，半液体基质培养法，固体基质培养法，看护培养。 固体培养的步骤：原生质体移入培养基→1体积含原生质体的培养基与1体积含琼脂糖（40℃）的培养基混和→倒转培养皿在25℃下培养→原生质体重新产生细胞壁并分裂成细 胞团→细胞团于琼脂糖基质中传代培养，培养基中应减少渗压剂以利于愈伤组织的形成→诱导分化成植物的根，茎。 ★原生质体分离培养的意义：1、除去了细胞壁为植物细胞之间的融合扫平了障碍，同时叶为制造新杂种开辟了道路。2、原生质体可摄入外源DNA，细胞器、细菌或病毒颗粒，这些特性与植物全能性相结合为高等植物的遗传饰变打下基础。3、获得细胞无性系和选育突变体的优良起始材料。 ★原生质的融合概念：从同一个种或不同种分离得到的原生质体在适当的条件下融合得到细胞核物质和细胞质物质的混和。 ★体细胞杂交：完全不经过有性过程，只通过体细胞融合制造杂种的方法称为体细胞杂交。 ★原生质体融合方法：自发融合，诱发融合（NaNO3处理，高PH-高浓度钙离子处理，PEG处理，电融合） PEG法： 取材（1、从绿色叶片上分离得到的原生质体。2、来源于同种或不同种的细胞悬浮培养物上分离出的无色原生质体）－这样异核体和母体就可分辨开。 →分别取在含有13％甘露醇的CPW上悬浮培养的原生质体（密度2×105）4mL，混和在100g的转速下离心10min，将原生质体放入0.5％基质→加入30％（w/v）PEG2mL，使原生质体的外膜不稳定，放置10min→每隔5min加入原生质体培养基稀释PEG以促进原生质体融合。每次稀释后轻微摇动原生质体就会重悬浮→混和物在100g下离心10min，离心后在不含PEG的培养基中清洗→离心，在相同的培养基上重悬浮。 PEG法的缺点：有毒，融合率低：不超过1％ 对称融合：父母均未处理，对后代贡献一样。 不对称融合：父母本在后代中贡献不同，射线处理，化学处理 IOA（不影响核的分裂而影响细胞质分裂） ★胞质杂种：利用原生质体融合技术，使两种不同来源的核外遗传成分（细胞器）与一个特定的核基因组结合在一起，就形成胞质杂种。 体细胞杂种和胞质杂种的鉴定方法：形态学，细胞学，分子遗传学。 ★园艺植物脱毒： 热处理脱毒： 原理：在高于正常温度下，植物组织中的很多病毒可被部分或完全钝化，而很 少伤害甚至不伤害寄主组织。 方法：热水处理（对休眠芽效果好），热空气处理（对活跃生长的茎尖效果好） 热空气处理方法：空气温度35-40℃，持续时间：随处理对象不同而变化，几分钟-几星期。 注意点：不能一下子放入高温中，要逐步加温使之适应。并保持湿度和光照。 局限性：1、并不是所有的病毒都对热处理敏感 2、对等径和线状的病毒及类菌质体引起的病害是有效的。 3、热处理后只有一小部分植株能够存活 ★茎尖分生组织：指茎的最幼龄叶原基上方的一部分，最大直径约100μm，最大长度为 250μm。 ★茎尖：由顶端分生组织及其下方的1-3个叶原基一起构成的。 ★茎尖培养脱毒： 原理：病毒在植物体内的分布是不均匀的，在受感染的植物中顶端分生组织通常不含或仅含低浓度的病毒，其它的植物组织离茎尖的距离越远则病毒含量越高。 影响茎尖培养脱毒效果的因素：培养基，外植体大小（脱毒效果跟外植体大小呈负相关，茎尖的成活率与茎尖大小呈正相关），贮存条件（光照培养优于暗培养），外植体的生理状态（活跃生长的芽，顶芽的效果比腋芽好，切割芽的时间） ★通过愈伤组织培养脱毒： 原理：在由受感染的组织形成的愈伤组织中，并非所有的细胞都均匀一致地带有该种病原体。 产生原因：1、病毒的复制速度跟不上细胞的增殖速度 2、有些细胞通过突变获得了抗病毒的特征。 ★脱毒植物的鉴定：外观判断法，指示植物法（接种鉴定法），抗血清鉴定法，电镜检查法， 分光光度法，酶联血清免疫吸附反应鉴定法。 指示植物法：利用病毒在其它植物上产生的枯斑作为鉴别病毒的标准。 指示植物：专门选用以产生局部病斑的寄主称为指示植物。 ★无毒原种的保存：种在温室或防虫罩内灭过菌的土壤中，隔离区内，通过组织培养繁殖。 组培常见英汉对照 abortion（败育）adenine（腺嘌呤）agar（琼脂）anther（花粉）apical（顶端的）aseptic(无菌的)auxin（生长素）axillarybud（腋芽）callus，calli（愈伤组织）cellulartotipotency（细胞全能性）cellulase（纤维素酶）cellulose（纤维素）centrifuge（离心）chloroplast（叶绿体）chromosomedoubling（染色体加倍）colony（细胞团，菌落）cybrid（cytoplasmichybrid,胞质杂种）cytokinin（细胞分裂素）cytoplasm（细胞质）degeneration（败育）dedifferentiation（脱分化）redifferentiation（再分化）dicotyledonous（双子叶的）dihaploid（二单倍体）diploid（二倍体）dissect（剥离）dormancy（休眠）eliminate（除去）embryo（胚胎）embryoid（胚状体）embryogenesis（胚胎发生方式）epidermis（表皮，上表皮）excise（切除）explant（外植体）filterpaper（滤纸）gelose（琼脂糖）genetype（基因型）germplasm（种质）globalembryo（球型胚）haploid（单倍体）heterokaryon（异核体）homozygous（纯合的）hormone（激素）interspecific（种间的）intraspecific（种内的）invitro（体外）invivo（活体）kinetin（激动素）macerozyme（离析酶）malesterile（雄性不育）medium（培养基）membrane（膜）meristem（分生组织）meristemculture（茎尖培养）micropropagation（微繁）microspore（小孢子）monocotyledon/moncots（单子叶植物）nodculture（茎段培养）organelle（细胞器）organgenesis（器官发生方式）osmotic（渗透的）pith（髓）plantlet（小植株，苗）pollenculture（花粉培养）pollinate（授粉）protocorm（PLB）原球茎protoplastfusion（原生质体融合）rapidpropagation（快繁）regeneration（再生）self-incompatibility（自交不亲和）shoottip（茎尖）sodiumhypochlorite（NaClO）somaticembryo（体细胞胚）somatichybridization（体细胞杂交）somatichybrid（体细胞杂种）stem（茎）stemtipculture（茎尖培养）sterilant（消毒剂）steriledistilledwater（蒸馏水）sterilization（消毒）stockplant（母株）subculture(继代)sucrose（蔗糖）terminalbud（顶芽）transfer（转移）viruseradication（脱毒） 常用缩略语 ABA（脱落酸）CM（椰子汁）CPW（细胞-原生质体清洗液） DMSO（二甲基亚砜）IAA（吲哚乙酸）IBA（吲哚丁酸） KT（激动素）NAA（萘乙酸）PEG（聚乙二醇） LH（液氮）CH（水解酪蛋白）GA3（赤霉素）