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1、第五章 植物离体快繁的实践与应用植物器官培养（Organ culture ）是指植物离体的某一器官的全部或部 分或器官原基的培养，包括茎段、茎尖 、球茎、叶片、子叶、花序、花瓣、子 房、花药、花托、果实、种子等。植 物 器 官 培 养营养器官 培养生殖器官 培养根培养 茎培养（ 包括茎尖、茎段） 叶培养（包括叶原基、叶柄、叶 鞘、叶片、子叶）花培养 （包括花托、花瓣、花丝、花柄、子房、花药）种子培养（包括成熟与未成熟） 胚胎培养（包括幼胚、成熟胚、 胚珠、子房、胚乳培养 ） 园艺植物离体繁殖龟背竹试管苗月季试管苗开花非洲紫罗兰壮苗生根月季培养腋芽萌发马铃薯脱毒及快速繁殖Stock plant
2、selection and preparation0stage马铃薯是一种全球性的 重要经济作物。适应性广， 营养价值高，耐贮藏适运输 ，既是一种重要的粮食作物 也是一种调节市场供应的重 要蔬菜。马铃薯原产于拉丁 美洲，当被发现可以食用后 ，很快传到世界各地，成为 栽培很广的一种作物。1、形态特性 (1)根 根系由出生根和匍匐根组成。 (2)茎 分地上部分和地下部分。 (3)叶 全缘，心脏形。 (4)花 为聚伞花序。 (5)果实 浆果。马铃薯生物学特性马铃薯性喜冷气候，不耐高温和霜冻。 发芽适温为1218。 地上茎叶生长温度为1721。 块茎形成要求昼温1424，夜温1214。 结薯期要求12
3、h左右的短日照和疏松、湿润、肥 沃以及通气良好的土壤条件。 主要以块茎繁殖。2、 生物学习性 和繁殖方式危害有17种之多，如X病毒、S病毒、 Y病毒、M病毒、A病毒、花叶病毒、纺锤 形块茎病毒等。马铃薯病毒可使块茎产量减少 50%80%。 马铃薯病毒的种类Explant Genetically superior Clean environment Young and vigorous Explant selectionExplant selection1. Select a suitable potato mother plants (high productivity, high quali
4、ty, free from diseases and so on)2.Grow the selected mother plants under more hygienic conditions热处理脱毒 脱毒：室内发芽，热处理(38) 2 周；原理：当植物组织处于高于正常温度的环境 （35-40）时，组织内部的病毒部 分或全部钝化，但寄主植物的组织 很少或不会受到伤害。Treatment of virus free Excise a shoot tips or buds from potato tubes after treatment of high temperature (38, 2
5、weeks) for virus-free 茎尖培养脱毒原理n1.染病植株体内病毒的分布不均匀，越 靠近茎顶的感染越轻，生长点（约0.1 0.5）几乎不含或含病毒很少。原因 是无维管束，病毒只能通过胞间连丝传 递，不及细胞不断分裂和生长的速度。 因此可利用微茎尖培养脱毒种苗。n2.茎尖大小与脱毒效果成反比。Initiation of culture1stagePurpose Establishment of aseptic cultures in vitroOperation Take explants from mother plants such as buds leaf pieces,
6、flowers into the vessels. Sterile ExplantPut on medium Wash with steriled water Take bud under aseptic conditions u Establishment of aseptic cultures in vitro ? u Medium ?u Culture environment conditions? Discussions Stage11. Wash the potato shoot tips for 10 min.2. Soak them in 70% ethanol solution
7、 for 30 sec.3. Soak them in 5% NaClO or 0.1% HgCl solution for 15 or 10 min. for surface sterilization.4. Rinse them at least 3-5 times with sterile water次亜塩素酸水溶液515分間浸漬滅菌水 3回 以上 70 30秒間浸漬70 30秒間浸漬Stage16. Excise a meristem (0.1-0.3mm) from a shoot tip 7. Place it aseptically on sterilized mediumMed
8、ium with sucrose 30 g L-1meristemn MS+BA0.2mg +3%蔗糖 n 温度：2125 n 光照度：2000-3000 lx n 光照时间：12h/d2-3周长愈伤，4-5周长绿点，3-6月 长成2-3厘米小芽，越慢越好，出芽很 快的扔掉。马铃薯初代培养：病毒植物的鉴定1.指示植物法2.电子显微镜检查法3.酶联免疫鉴定法Multiplication2stage马铃薯脱毒苗组培扩繁u Medium ?u Culture environment conditions? Discussions MS+0.2BA + 10mg D-泛酸钙 +3%蔗糖；MS + 3%
9、 sugar + 0.01% C;20-25，3000-4000LX，14-16hr光照；每3周继代一次，单芽茎段约1厘米；原则试管苗用2年3年。 马铃薯继代培养基：After culturing for 3-4 weeks, elongated shoots are transferred to multiplication mediumStage24 weeks分割移植36Principle of multiplication Nodal proliferation， AxillaryAxillary bud formation One nodal cutting one plant，hi
10、gh genetics，simple operation, higher survival ex-vitro，but lower multiplication rate at beginning.636 shoots6 shootsNodal cuNodal cuttingsttingsCUTCUTAxillaryAxillary bud formation bud formationRestrain top-bud growth, enhance formations of axilary budsHigh genetics，simple operationAxillaryAxillary
11、branching branchingNext explantCUTPrinciple of multiplication Young shoots or bud grown on a appropriate culture medium become cluster shoots.Higher multiplication rate with higher mutation when high phytohormone used.Shoot proliferation Shoot proliferation Elongation and rooting3stageShoot elongati
12、onRootingElongation mediumRooting mediumStage 3A. Shoot elongation B. Root induction 20-25，3000-4000LX，14-16hr光照；每3周继代一次，单芽茎段约1厘米；原则试管苗用2年3年。 马铃薯生根培养：Stage3Stage 4 4 weeks発根Rooting medium Full strength MS medium IBA 0.5 mg L-1 vermiculite 100ml/vessel伸長At this stage, rooted plantlets are transferred
13、 to a cell tray and grown under 60% shaded and high RH conditions for 7 to 10 days to acclimatize Acclimatization are usually attained in 2 to 3 weeksAcclimatizationAcclimatization4stage From in vitro environment to ex vitro environment From photomixotrophy to photoautotrophy Carbon source: sugar in
14、 the media Aseptic environment Low light intensity High relative humidity Carbon source: CO2 in the air Nonaseptic environment high light intensity Low relative humidityIn vitro environmentEx vivo environmentAcclimatization炼苗室温度：白天2327，夜间不低于14。炼苗具体方法：移植前7d左右，将长有35片叶 、高23cm的试管苗，在不开瓶口的状态下，从 培养室移至温室排好。为防止强光、高温灼伤试 管苗，在温室顶上加盖一层黑色遮阳网。 培养条件脱毒苗温室扦插扩繁微型薯马铃薯试管种快繁马铃薯脱毒种薯生产程序微茎尖培养出苗病毒鉴定无毒基础苗扩繁 (试管苗、微型薯 ）网室栽培或扦 插结薯原原 薯原 薯生产良种1、2代思考题1、茎尖培养的意义？ 2、植物脱除病毒的方法？ 3、马铃薯植物再生的主要途径？
