植物组织培养课程论文

植物组织培养技术论文—月季组织培养技术系别：生命科学学院专业：生物技术及应用姓名：曹胜华学号：2009307710151[摘要]月季为蔷薇科蔷薇属木本植物,其花姿优美，花型丰富，花色齐备,树型易修剪，栽培难度小;其花型大，美丽，幽雅，高贵。月季通常采用扦插、嫁接和压条繁殖，但是一些名贵品种扦插不易生根，主要靠芽接繁殖，而芽接速度慢，因而造成优良品种的月季苗供不应求。[关键词]月季组培随着生物技术的迅猛发展，植物组织培养和细胞培养等现代生物技术得到普遍重视和应用，为月季的快繁和新品种的选育提供了新的途径，在月季的改良上显示了很大的应用潜力。以月季为试材进行组培试验,综述了月季组织培养、快繁的研究技术及进展，并对月季组培的最优条件进行了总结。本研究探索出的月季组培快速繁殖技术，在试管苗单芽诱导丛生苗、利用代用品培养降低组培成本、试管苗管外扦插生根、试管苗微型化长途运输等方面，较前人有所改进。一.月季组织培养的研究进展月季是世界栽培种类较多的多年生木本花卉之一。别名长春花、月月红、斗雪红、瘦客等，蔷薇科蔷薇属植物，其花姿优美，花型丰富，花色齐备,树型易修剪，栽培难度小。其花型大，美丽，幽雅，高贵。在鲜花应用中，月季花的地位和比重与日俱增,是世界上著名的四大切花之一[1]。月季的花色可编制成完美的连续色谱。月季是重要的花卉，世界的销售额多年来稳居各类花)卉的第一或第二。月季的一大优点是分布极广，适应性良好，栽培容易。月季是四季常青花卉，花期长，花色多，芳香馥郁，由于其特殊的情感内涵和商品价值[2]，被广泛应用于园林、庭院装饰，并可制成月季盆景，作切花、花篮、花束等。此外，月季花可提取香料，根、叶、花均可人药，具有活血消肿、消炎解毒等功效。当前，月季育种是花卉育种中最活跃的领域之一。月季通常采用扦插、嫁接和压条繁殖，但是一些名贵品种扦插不易生根，主要靠芽接繁殖，而芽接速度慢，因而造成优良品种的月季苗供不应求[3]。随着生物技术的迅猛发展，植物组织培养和细胞培养等现代生物技术得到普遍重视和应用，为月季的快繁和新品种的选育提供了新的途径，在月季的改良上显示了很大的应用潜力。同时，月季组培和遗传转化系统的建立也是体细胞克隆变异育种和基因工程育种的重要前期工作[4]。月季原产我国，早在汉代就有历史记载。200年前，月季植入西方和各国的蔷薇结缘，繁育出成千上万新月季品种，现代月季(分为茶香月季HT、聚花月季F、壮花月季Gr|、攀缘月季CI、微型月季Min、以及中国月季Ch等9大系。)也随之推广到除热带和寒带外的世界各地。目前世界各地广为栽培的月季，是以中国月季为主要亲本，经以长期杂交育种而选育成功的。月季在观赏植物中的地位是很高的，全世界各国人民都普遍喜爱月季，月季的销售额多年来稳居各类花木的前茅。月季的用途很广(如用藤本月季布置长廊、拱门；树状月季装饰主干道等)。国外月季花卉工厂化育苗开展较早，在某些国家和地区已成为获得巨额外汇的支柱产业。我们国家的组织培养技术与国外相比差距不大，但是产业化起步较晚。在加快科学技术转化为生产力的今天，植物组培技术广泛应用于月季花卉的繁殖育种．必将取得巨大的经济效益、社会效益和生态效益。月季生长繁殖速度较慢，应用组织培养技术可大大缩短它的增殖周期，快速繁殖优良品种。在短期内繁殖出数以万计的苗木，这些苗木的遗传特性和表型特性与母株完全相同，完全保持了母株的优良特性。月季花组2培繁殖可以周年生产，不受季节限制，并且耐贮藏不易烂苗，可脱离培养基长途运输，实现了苗木运输“微型化”。二.月季组织培养技术（一）.外殖体的选择、消毒及接种外殖体一般选取生长健壮的当年生枝条的饱满而未萌发的侧芽。取回枝条用自来水冲洗干净，无菌条件下用70％酒精表面消毒30～40S，再用0.1％HgC1溶液灭菌5～10min，最后用无菌水冲洗3～5次。芽的快速繁殖与供试材料的基因型有关，同时还与外殖体的取材部位有关，来源于枝条中部的侧芽的繁殖速率最快[5]。李青等分别选取一年生枝条的冬芽和当年生枝条的腋芽作为外殖体，相同条件下培养发现越冬芽的成活率较高，且从接种到萌动时间较短，生长快，在后代繁殖中植株健壮。于冰沁在外殖体的接种中采用了垂直接种，斜向上45度接种，水平接种和反转接种4种方式，发现垂直接种和斜向上45度接种是最佳的接种方式，腋芽再生芽数多，且生长健壮，这可能与植物的生长极性有关。诱导培养基以MS为基本培养基，附加适量的细胞分裂素6一苄氨基嘌呤(6-BA)和生长素萘乙D67B02)酸(NAA)。NAA增加至0.1mg／L时，6一BA浓度的高与低已对增殖系数不产生明显影响。最适的侧芽诱导培养基为MS+6一BA0.5～3.0mg／L+NAA0.0l～1．0mg／L[6-9]，且培养基中添加蔗糖有增加丛生芽数量的作用。（二）.继代培养将诱导培养基上已经萌发的嫩芽转入附加6一BA、NAA等激素的MS培养基中，进行增殖继代。KT，IAA等激素作用效果较差，协同作用不明显[6]。低浓度的6一BA有利于不定芽的增殖，浓度过高则抑制不定芽增殖，适量NAA有利于芽和叶生长[7]，但浓度过高诱导产生大量愈伤组织，不利于侧芽的直接分化和生长[8]。在NAA浓度相同而BA浓度不同的培养基中，随BA浓度的升高，芽苗的增殖系数也相应提高。在BA浓度相同而NAA浓度不同的培养基中，随NAA浓度升高，小芽生长速度加快，继代所需时问对增殖系数也有一定的影响[9]。此外，增殖系数还与品种有关。从增殖倍数、叶片数、再生芽长势等综合因子来看，MS+BA0.5～2.0mg／L+NAA0.O1～0.05mg／L是最适的不定芽增殖培养基(表1)。表1增殖培养基(MS)中不同激素对芽的影响(mg／L)激素组成增殖苗生长情况NAA0.01+BA0.5增殖系数较高，健壮NAA0.l+BA1.0增殖系数较高，健壮NAA0.01+BA2.0增殖系数较高，健壮NAA0.05+BA1.0增殖系数较高，健壮NAA0.05+BA2.0增殖系数较高，健壮NAA0.05+BA3.0增殖系数高，苗发黄，细弱NAA0.1+BA(0.5，1.0，2.0，3.0)增殖系数低，苗细弱，玻璃化NAA0.2+BA(1.0，2.0)芽基部长有愈伤组织（三）.生根培养3无菌芽苗在继代培养基中只诱导地上部分生长。待培养一段时间后，转入生根培养基中，诱导生根。多数试验采用的培养基为1／2MS[6-9](大量元素减半)。Skirvin等”在用“Freveryours”月季做生根试验时发现，采用1／4MS培养基，不加生长素即可以促进生根。在无菌苗的生根诱导过程中，生长素的种类和浓度起决定性作用。李青等[6]分浓度NAA、IBA、IAA对藤本月季进行生根培养，发现3种生长素的生根效果不同，且浓度的影响较大。李海燕等[8]发现低浓度的生长素有利于根的形成，适当浓度的IBA、NAA对生根率有显著影响，浓度过高会抑制根的形成，NAA浓度为0.50mg／L时效果最佳(表2)。生根阶段加人活性炭(AC)后，有助于提高生根率和生根质量[11]。李青等[6]利用1／2MS+IBA0.2mg／L+活性炭诱导生根，生根率最高为90％，且随着活性炭百分比的加大，生根率逐渐下降。活性炭的加入能显著促进生根量和根的长势，但仅含活性碳的培养基只见较少发根，且根细弱，说明植物激素对于生根是必不可少的[9]Hyndman等”用改良烟火月季品种进行研究发现，MS培养基中盐浓度过高，特别是氮素含量过高会导致生根不适应，所以需减少无机盐用量。(表2)表2生根培养基(1／2MS)组成对生根的影响(mg／L)激素组成生根情况NAA0.1生根多，健壮NAA0.1+活性炭O.3生根多，生根快NAA0.5生根较多，健壮IBA0.1生根率低IBA0.2生根完全，生根快IBA0.5生根数多，生根快(四).驯化与移栽小苗接到生根培养基上后，14d可见基部分化出根点，20d则长出许多白根。此时组培阶段结束，进入试管苗移栽成活阶段。所有试管苗移栽前都应先将生根苗移至室温进行移栽前的锻炼。锻炼时问与移栽成活率有关，练苗7d以上，成活率达到95％[6]。影响移栽成活率的主要因素有3个：湿度、温度以及基质种类和带菌量[15-16]。考虑到这3个因素，移栽时应保持90％以上湿度，18～25℃的环境温度，基质用0.2％的高锰酸钾或其他灭菌剂进行消毒灭菌[15]。而基质的选择上，以蛭石和珍珠岩的栽培效果较好。移栽成活后喷极稀的营养液，使小苗得到营养补充。l0～15d即长出新叶，且根系快速生长，可适时进行大田移栽。三、影响月季增殖的因素1.BA用量及侧芽在茎段上的位置对侧芽发育的影响。用“和平”品种月季的枝条，均等分为6段，取每段的一个侧芽培养在无激素的MS基本培养基上，23天后可见接近枝条最顶端和紧挨着枝条基部的芽发育最慢，而枝条中部的芽发育比较快。在不同浓度BA的MS培养基上，BA含量为0.03～0.3毫克/升的培养基，促进“皇冠”“彩云”侧芽的发育，如果BA超过O.3mg/L，则延迟芽的发育，但对于茎段中部的芽影响较小。2.摘心对茎增殖的影响。在继代培养的接种操作时，切去嫩芽的顶芽后，再转接到新的培养基上，对嫩芽增殖有很大的促进作用。3.赤霉素的影响。试用了赤霉素，其浓度为0.1、0.3、1、3、10、30和100毫克/4升，试验发现所有浓度都抑制茎增殖，随着其浓度增高，茎增殖数下降，赤霉素浓度增加，还出现细长的嫩茎和发育不全的叶子，畸型植株等。4.嫩芽长度对形成多芽苗的影响。茎尖在1～10毫米长短时，对形成多芽苗最有效，不但百分率高，而且每个茎段的侧枝数也比较多，切割过短或过长都对茎的增殖不利，芽苗形成较少。切割过长会表现出叶子衰老等不利的现象，最适宜的茎尖长度为6～10毫米。5.每次继代培养所需时间对嫩茎增殖的影响。在MS+BA3+IAA0.3的培养基上，“红双喜”月季的培养时间为28天，继代一次较好，超过28天，茎的数目已不再增加。6.MS配方和无机盐浓度。试验证明，全量的MS无机盐对茎增殖效果最好。四、影响月季生根和移栽成活率的因素1.不同生长素种类和浓度对月季生根和移栽成活率的影响。以“彩云”为材料，用NAA、IAA两种不同浓度的生长素做生根试验，发现用NAA诱导生根和提高移栽成活率效果最好，浓度为100ppm为宜，发现以IAA诱导生根和提高移栽成活率效果并不理想，其浓度只能在1mg/L以下，超过时对生根的促进作用已不显著，反而大幅度降低移栽成活率。2.无机盐浓度和含糖量对月季生根的影响。采用较低浓度的无机盐对月季生根效果较好。但糖浓度不可降低。否则削弱苗的生长势。试验证明1/2MS+30克/升蔗糖利于生根。3.琼脂用量及对生根的影响。琼脂粉用量在4～5克/升的范围内对生根效果影响没有显著差别，以4克/升稍优，用最小不利于凝固，用量大培养过硬不利于扎根。五、结论用组织培养的方法生产月季试管苗不仅生产周期短，而且繁殖倍数高，周年均可生产，年可生产月季试管苗50万株，经济效益，社会效益都很可观。参考文献：【1】郭志刚，张伟．月季【M】．北京：中国林业出版社2000．【2】余树勋-月季【M】．北京：金盾出版社，1992．【3】林玉红．月季试管苗繁殖的研究『J』．甘肃农业科技，1994.【4】李美茹，李洪清，孙梓健等．月季的组织培养和基因转化，2003．【5】李青，苏雪痕，李湛东．藤本月季组织培养快繁研究『J』．北京林业大学学报【6】于冰沁．微型月季组织培养的研究『J』．辽宁农业科学2004.【7】李海燕，胡国富，胡宝忠-月季组培快繁技术的研究『J』．东北农业大学学报2006.