组织培养的方法和程序有哪些?

2025-04-05 13:55:44
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1.外植体的建立

(1)外植体的选取 组织培养的外植体,一般分为两类:一类是带芽的外植体,如茎尖、侧芽、鳞芽、原球茎等,在组织培养过程中可直接诱导促进丛生芽的大量产生,其获得再生植株的成功率较高,变异性也较小,易于保持材料的优良性状。另一类主要为根、叶等营养器官及花药、花瓣、花托、胚珠、果实等生殖器官。这类外植体大都需要一个脱分化过程,经过愈伤组织阶段再分化出芽或产生胚状体然后形成再生植株。

在快速繁殖上,最常用的外植体是茎尖。通常切块在0.5厘米左右,太小,产生愈伤组织的能力较弱;太大,则在培养器皿中占空间太多。如果为培养无病毒苗而采用的外植体,通常仅取茎尖分生组织部分,其长度常在0.1毫米以下。

(2)外植体的消毒 由于外植体大都采用外界生长的植株,常带有各种微生物,如带入培养基,会迅速繁殖而形成污染,导致培养工作的失败。因此,外植体消毒是必不可少的工作,消毒既要杀灭外植体上的病菌,又不能伤害材料而影响其生长。由于材料不同,栽培条件、季节等不同,不同外植体消毒应选用各自合适的消毒剂种类、消毒剂浓度、消毒时间及处理程序。

理想的消毒剂应有较强的杀菌能力,并应具有易去除而不易伤害外植体的特点。常用的有次氯酸钠(0.5%~10%)和漂白粉(1%~10%)滤液,能分解产生具杀菌作用的氯气,并自行散发到空气中,只要浓度得当,一般不会伤害外植体。双氧水(3%~10%)也易分解而不易伤害外植体。酒精(70%)具较强的渗透力和杀菌作用,且易挥发,但会杀死组织细胞,所以消毒时间不宜过长。常用酒精先消毒几秒钟,有利其他消毒剂渗入材料发挥杀菌作用。

消毒方法和程序因材料不同而异。通常先用酒精(70%)浸数秒,取出后置于10%次氯酸钙饱和上清液浸10~20分钟或2%~10%次氯酸钠溶液浸6~15分钟,取出后用无菌水冲洗3次。

2.外植体的增殖

外植体的增殖是组培的关键阶段。接种后的培养容器在培养室中,一般每天光照16小时,1500~3000勒克斯,温度在25℃左右进行分化培养。在新梢等形成后为了扩大繁殖系数,还需要进行继代培养。把材料分株或切段转入增殖培养基中,增殖培养基一般在分化培养基上加以改良,以利于增殖率的提高。增殖培养1个月左右后,可视情况进行再增殖,经一次又一次的继代,即可增加植株数量。

继代培养中由于外植体本身来自无菌环境,不需要消毒,操作较方便。但由于继代培养中外植体分化能力会逐渐下降,所以继代培养代数也不是无止境的。

3.根的诱导

继代培养形成的不定芽和侧芽等一般没有根,必须转移到生根培养基上进行生根培养。生根培养基较多用1/2MS培养基,因为降低无机盐浓度有利于根分化。此外,生根培养基在激素种类和浓度上与增殖培养基有较大差异,主要如细胞分裂素、生长素等,一般细胞分裂素抑制生根而生长素促进生根。

一般在生根培养基中培养1个月左右即可获得健壮根系。此外,生产中也有用具根原基试管苗,即只在生根培养基中培养7~10天,诱导根原基或小于1毫米的幼根后即用于移植。由于其基部切口已愈合而形成根原基,不易感染,且栽后能很快生根,具较高的成活率。

4.组培苗的炼苗移栽

生根或形成根原基的试管苗从无菌,光、温、湿稳定环境中进入自然环境,从异养过渡到自养过程,必须经过一个驯化锻炼过程,即所谓炼苗。

一般移植前,先将培养容器打开盖子,于室内自然光照下放3天,然后取出苗,用自来水将根系上琼脂冲洗干净,再栽入已准备好的基质中。基质常用泥炭、珍珠岩、蛭石、砻糠灰等或适当加部分园土,使用前最好用高温或药物消毒。移栽前期要适当遮荫,加强水分管理,保持较高的空气湿度(相对湿度90%左右)。但注意基质不宜过湿,更不能积水,以防烂苗。此外,温度对成活率影响也很大,以15~25℃最适宜,夏季温度过高,水少小苗易萎蔫,水多又易腐烂,管理较困难,成活率下降。炼苗4~6周,新梢开始生长后,小苗即可转入正常管理。