植物組織培養(yǎng)的技術(shù)原理
發(fā)布者：崔會(huì)平 發(fā)布日期：2006-10-12 點(diǎn)擊次數(shù)：1613400
植物組織培養(yǎng)是指將植物體的一部分接種在合成培養(yǎng)基上，使其按照預(yù)定目標(biāo)生長(zhǎng)發(fā)育成新植株。近年來(lái)，花卉組織培養(yǎng)及快繁脫毒技術(shù)越來(lái)越多地應(yīng)用于花卉種苗繁殖生產(chǎn)中。
一、組織培養(yǎng)在花卉產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用1.快速、大量繁殖優(yōu)良品種組織培養(yǎng)技術(shù)已成為種苗生產(chǎn)的主要技術(shù)之一。經(jīng)組織培養(yǎng)，可增加繁殖系數(shù)，加快繁殖速度，可生產(chǎn)出種性純、品質(zhì)好、產(chǎn)花量高的生產(chǎn)性用苗。
在花卉育種過(guò)程中，不斷的雜交、選種極大地?cái)U(kuò)展了花卉的花形與顏色，使得花卉在各方面都越來(lái)越接近人們的需求。但在同時(shí)，也造成了花卉基因類(lèi)型的高度異質(zhì)化———子代不易有均一表現(xiàn)。而組培苗是在母株器官、組織或細(xì)胞的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，可以保持母株的全部特性（花形、花色、株形、開(kāi)花習(xí)性、抗逆性等），因而可以根據(jù)需要來(lái)選擇集多種優(yōu)良性狀于一體的植株加以分生，從而得到大量與母株一模一樣的植株。
2.培育脫毒苗木采用組織培養(yǎng)技術(shù)，利用植株的分生組織不易感染病毒的原理，可以對(duì)花卉植株的分生組織進(jìn)行組織培養(yǎng)來(lái)繁殖苗木，防止親代植株的病害傳遞給子代，從而達(dá)到脫毒的目的。
病毒病對(duì)長(zhǎng)期應(yīng)用營(yíng)養(yǎng)繁殖（分株、扦插等）的觀賞植物及其生產(chǎn)的危害相當(dāng)嚴(yán)重。由于觀賞植物多采用營(yíng)養(yǎng)繁殖，如嫁接、分株、壓條等方法繁殖時(shí)，病毒（及類(lèi)病毒）則通過(guò)營(yíng)養(yǎng)體及刀具、土壤傳遞給后代，大大加速了病毒病的傳播與積累，導(dǎo)致病毒病的危害越來(lái)越嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，觀賞植物的病毒已多達(dá)100多種，并且逐年有新增病毒的報(bào)道。觀賞植物因病毒病大大影響其觀賞價(jià)值，表現(xiàn)在康乃馨、菊花、百合、風(fēng)信子等的鱗莖、球莖與宿根類(lèi)花卉及蘭科植物等嚴(yán)重退化，花少且小，花朵畸形、變色，大大影響觀賞價(jià)值，嚴(yán)重者甚至導(dǎo)致某些品種的滅絕，嚴(yán)重制約觀賞植物生產(chǎn)的發(fā)展，這也是我國(guó)切花品種跨不出國(guó)門(mén)的原因之一。
植物組織培養(yǎng)脫毒的原理主要是利用莖尖分生組織不帶毒或少帶毒。感病植株體內(nèi)的病毒分布不均勻，其數(shù)量隨植株部位和年齡而異，越靠近莖尖頂端的區(qū)域，病毒的濃度也越低。分生區(qū)域無(wú)維管束，病毒只能通過(guò)胞間連絲傳遞，趕不上細(xì)胞不斷分裂和活躍的生長(zhǎng)速度，因此生長(zhǎng)點(diǎn)含有病毒的數(shù)量極少，幾乎檢測(cè)不出病毒。因此，莖尖培養(yǎng)時(shí)，切取莖尖的大小對(duì)脫毒效果有很大影響，莖尖越小效果越佳，但太小時(shí)不易成活，過(guò)大則不能保證完全除去病毒。不同種類(lèi)的植物和不同種類(lèi)的病毒在莖尖培養(yǎng)時(shí)切取的莖尖大小也不相同。一般來(lái)說(shuō)，切取0.2至0.5毫米帶1至2個(gè)葉原基的莖尖進(jìn)行培養(yǎng)即可。
3.保存種質(zhì)資源常規(guī)有性繁殖往往會(huì)造成大小不一的變異，如紅色可能變異成粉紅色等。組織培養(yǎng)不存在變異，可保持原母本的一切遺傳特性，防止種質(zhì)資源的退化。很多無(wú)性繁殖的植物因沒(méi)有種子，無(wú)法長(zhǎng)期保存，其種質(zhì)資源傳統(tǒng)上只能在田間種植保存，耗費(fèi)人力物力，且資源易受人為因素和環(huán)境因素影響而丟失。而用組培方法保存，可大大節(jié)省人力、物力，并延長(zhǎng)保存期，保證種質(zhì)資源不會(huì)突變和流失。
4.花卉育種在花卉育種上，主要在胚胎培養(yǎng)、單倍體育種、體細(xì)胞雜交和植物基因工程等方面應(yīng)用較多，此外還可采用愈傷組織誘變、花粉培養(yǎng)等多種方法來(lái)進(jìn)行花卉育種。通過(guò)組織培養(yǎng)，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。利用組織培養(yǎng)技術(shù)可以對(duì)花粉和花藥進(jìn)行培養(yǎng)，得到單倍體植株，從而縮短了育種周期，尤其是對(duì)木本的花卉育種特別有意義。
（1）無(wú)性系變異的利用植物細(xì)胞或原生質(zhì)體經(jīng)愈傷組織誘導(dǎo)再生植株的過(guò)程中，可能伴隨著廣泛的變異，這種變異稱(chēng)為體細(xì)胞無(wú)性系變異。植物體細(xì)胞無(wú)性系變異是遺傳變異的重要來(lái)源之一，它具有變異廣泛、后代較穩(wěn)定、基本保持原品種特性等優(yōu)點(diǎn)。
（2）遠(yuǎn)緣雜交種后代的獲得百合、鳶尾等許多花卉雖然可以進(jìn)行遠(yuǎn)緣雜交，但是由于生理代謝等方面的原因，常使雜種胚早期敗育，因而得不到雜種植物。而在試管中進(jìn)行胚培養(yǎng)，可使其順利生長(zhǎng)，得到遠(yuǎn)緣雜種。
（3）草花育種組織培養(yǎng)是應(yīng)用較早，比較成熟的一項(xiàng)技術(shù)，在草花育種中主要用作其他育種手段的輔助技術(shù)。例如，當(dāng)某一變異植株上具有優(yōu)良性狀而尚未確定該性狀能否遺傳時(shí)，可用莖尖組培技術(shù)擴(kuò)繁，增加供試材料，防止有益變異的組織丟失。另外，誘導(dǎo)胚狀體過(guò)程中常產(chǎn)生變異，因而組培也是一種引發(fā)變異的育種手段。同時(shí)，細(xì)胞在離體培養(yǎng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生廣泛的無(wú)性系變異，通過(guò)協(xié)迫培養(yǎng)，可以獲得具有相應(yīng)耐性的愈傷組織，誘導(dǎo)產(chǎn)生再生體植株，從而獲得耐性遺傳。
（4）花卉品種的提純復(fù)壯運(yùn)用組織培養(yǎng)，苗木的復(fù)壯過(guò)程很明顯，對(duì)于長(zhǎng)期運(yùn)用無(wú)性方法繁殖并開(kāi)始退化的花卉品種，如康乃馨采用組培方法繁殖，可使個(gè)體發(fā)育向年輕階段轉(zhuǎn)化。
二、花卉組織培養(yǎng)的途徑1.生長(zhǎng)點(diǎn)途徑通過(guò)誘導(dǎo)莖尖或側(cè)芽，形成大量腋芽，從而獲得大量幼小植株。此途徑產(chǎn)生變異的機(jī)會(huì)較小，所獲瓶苗的品質(zhì)也較均勻。多數(shù)花卉植物的組培苗都采用這一途徑進(jìn)行快速繁殖。
2.胚狀體途徑通過(guò)誘導(dǎo)植物體細(xì)胞或組織產(chǎn)生胚狀體，再由胚狀<
--來(lái)源：【廣西大學(xué)林學(xué)院】