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植物组织培养的六要素-植物组织培养快繁技术

【摘要】:接种后的外植体应放在培养室培养。培养室的条件要根据植物对环境条件的不同需求进行调控,其中最主要的条件是光照、温度、湿度、氧气和培养基的pH值。光质对愈伤组织的诱导、培养组织的增殖以及器官的分化有明显的影响。通常低于15℃时,培养的外植体组织生长缓慢或出现停滞,但高于35℃对生长也不利。氧气是植物组织培养必需的,在接种时应避免把整个外植体全部埋入培养基中,以免缺氧。

接种后的外植体应放在培养室培养。培养室的条件要根据植物环境条件的不同需求进行调控,其中最主要的条件是光照、温度、湿度、氧气和培养基的pH值。

1.光照

植物组织培养是在含糖的培养基上进行的,所以光照的主要作用在形态建成的诱导方面。光对组织培养的影响主要表现在光照时间、光照强度和光质三个方面。

(1)光照时间:大多数植物选择通过一定的光暗周期来进行组织培养。每天14~16 h光照,8~10 h黑暗,即可满足大多数植物生长发育的需要。研究表明,对短日照敏感的品种的器官组织,在短日照下易分化,而在长日照下产生愈伤组织,有时需要暗培养,尤其是一些植物的愈伤组织在暗培养下比在光照下生长更好,如红花、乌饭树的愈伤组织。

(2)光照强度:光照强度对培养细胞的增殖和器官的分化有重要影响,尤其是对外植体细胞的最初分裂有明显的影响。一般来说,光照强度较强,幼苗生长得粗壮,而光照强度较弱,幼苗容易徒长。对绝大多数植物来说,1000~5000 lx的光照强度即能满足一般组织培养的需要。

(3)光质:光质通常指不同波长的光波。光质对愈伤组织的诱导、培养组织的增殖以及器官的分化有明显的影响。一般红光可引起细胞干物质的重量增加并利于根的形成;蓝光可引起细胞中的质体转化为叶绿体,对促进腋芽、不定芽生长有明显的作用。如百合珠芽在红光下培养,8周后分化出愈伤组织,但在蓝光下培养,十几周后才出现愈伤组织;唐菖蒲子球块接种15 d后,在蓝光下培养首先出现芽,形成的幼苗生长旺盛,而白光下幼苗纤细。倪德祥等对香石竹的研究表明,白光下生长量最大,红、黄、绿、蓝光对生长有抑制作用,单色光对叶绿素合成有抑制作用,叶绿素的合成需要在复合光条件下完成。

2.温度

在植物组织培养中,不同植物繁殖的最适温度不同,一般在23℃~28℃之间。通常低于15℃时,培养的外植体组织生长缓慢或出现停滞,但高于35℃对生长也不利。植物组织培养过程所需温度与其原产地有关,一般原产于热带或亚热带的植物,培养时需要较高的温度,即(28±2)℃;生长在高海拔和较低温度环境的植物,则培养的环境温度可适当低些,因为在较高温度条件下组培苗生长缓慢。(www.chuimin.cn)

3.湿度

植物组织培养中的湿度主要有两个方面:一是培养容器内的湿度条件,二是培养室的湿度条件。培养容器内的湿度主要受培养基影响,相对湿度可达100%,而培养室的湿度随季节有很大变动,它可以影响培养基的水分蒸发,一般要求70%~80%的相对湿度。培养室的湿度过高过低都不利于培养物的生长,过低会造成培养基失水,从而改变各种成分的浓度,使渗透压升高,影响培养物的生长和分化;过高又会造成杂菌滋生,导致污染。

4.通气状况

培养容器内的气体成分会影响培养物的生长和分化。氧气是植物组织培养必需的,在接种时应避免把整个外植体全部埋入培养基中,以免缺氧。在静止的液体培养基中宜架上滤纸桥,由滤纸的浸润提供水分和营养。另外,培养基经高压灭菌,瓶中可能有乙烯产生,而且在培养过程中培养物本身也会释放乙烯和高浓度的二氧化碳。高浓度的乙烯对正常的形态建成是不利的,会阻碍培养物的生长,甚至会对培养物产生毒害作用。

5.培养基的pH值

外植体的培养增殖都要求一定的pH值。通常一般培养基的pH值在5.6~6.0之间。如果pH值不适则直接影响外植体对营养物质的吸收,进而影响外植体的脱分化、增殖和器官形成。不过pH值对不同植物的影响会有差异,有的宜偏酸,有的宜偏碱,在实际工作中应依不同植物而调整。