试管苗玻璃化现象及预防措施-植物组织培养快繁技术

2023-11-20 理论教育版权反馈

【摘要】：试管苗玻璃化是指试管苗呈半透明和水渍状的现象。细胞分裂素的主要作用是促进芽的分化，打破顶端优势，促进腋芽发生，因而玻璃化苗表现出茎节较短、分枝较多的特点。愈伤组织和试管苗长时间培养，不及时转移，容易出现玻璃化苗。

试管苗玻璃化是指试管苗呈半透明和水渍状的现象。

与正常苗相比，玻璃化苗最显著的变化就是其外观呈半透明状。此外，玻璃化苗茎尖分生组织相对较小，并且茎尖发育部分保持分生组织性的时期也缩短；叶片表面积缩小或增大，叶片常皱缩并纵向卷曲，并且脆弱易破，颜色不正常；玻璃化苗难以增殖、生根、成苗。玻璃化苗由于生理功能异常，难以移栽成活。因此，玻璃化现象对利用植物组织培养技术进行植物的快速微繁殖是不利的。

（一）玻璃化苗产生的原因

产生玻璃化苗的因素主要有激素浓度、琼脂浓度、温度、离子水平、光照时间、通风条件等。

1.激素浓度

激素主要包括生长素和细胞分裂素，激素浓度升高尤其是细胞分裂素浓度升高（或细胞分裂素与生长素比例高），易导致玻璃化苗的产生。产生玻璃化苗的细胞分裂素浓度因植物种类的不同而异。

细胞分裂素的主要作用是促进芽的分化，打破顶端优势，促进腋芽发生，因而玻璃化苗表现出茎节较短、分枝较多的特点。

2.琼脂浓度

培养基中琼脂浓度低时玻璃化苗比例增加，水浸状严重。随着琼脂浓度的升高，玻璃化苗比例减少，但硬化的培养基又会影响养分的吸收，试管苗生长减慢，分蘖也减少。因此，琼脂浓度一定要适当。

3.温度

适宜的温度可以使试管苗生长良好。温度低时，容易形成玻璃化苗，温度越低，玻璃化苗的比例越高。随着温度升高，玻璃化苗减少，但温度超过一定限度后，会对试管苗正常的生长和代谢产生影响，反而促进玻璃化苗的产生；变温培养时，若温度变化幅度大，容易在瓶壁内产生小水滴，增加瓶内湿度，提高玻璃化苗发生率。

4.光照时间

不同的植物对光照的要求不同，达到植物需要的光照时间，试管苗才能正常生长。大多数植物在10～12 h光照下、强度1000～3000 lx时都能良好生长。光照不足再加上高温，极易引起组培苗过度生长，加速玻璃化发生。但是，光照时数大于15 h时，玻璃化苗的比例明显增加。

5.通风条件

试管苗生长期间要求有足够的气体交换，气体交换的好坏取决于生长量、瓶内空间、培养时间和瓶盖种类。在一定容量的培养瓶内，愈伤组织和试管苗生长越快，越容易形成玻璃化苗。如果培养瓶容量小，气体交换不良，易发生玻璃化。愈伤组织和试管苗长时间培养，不及时转移，容易出现玻璃化苗。组织培养所用瓶盖有棉塞、锡箔纸、滤纸、封口纸、牛皮纸、塑料膜等，其中棉塞、滤纸、封口纸、牛皮纸通气性较好，玻璃化苗的比例较低；而锡箔纸不透气，影响气体交换，玻璃化苗增加。用塑料膜封口时，玻璃化苗剧增。

6.培养基成分

植物生长需要一定的矿物质营养，如果营养离子之间失去平衡，试管苗生长就会受到影响。植物种类不同，对矿物质的量、离子形态、离子间的比例要求不同。如果培养基中离子种类及其比例不适合该种植物，玻璃化苗的比例就会增加。一般认为，提高培养基的碳氮比，可以降低玻璃化苗的比例。

7.培养材料

植物种类、外植体的类型以及大小显著影响玻璃化苗的产生。外植体越小，玻璃化苗产生率越大，这可能是由于外植体的较老组织中含有防止玻璃化苗产生的物质，或者是较大外植体的分生组织远离培养基表面，使其生长环境的水分状况得到改善。(www.chuimin.cn)

（二）玻璃化苗的预防措施

1.选不易玻璃化的基因型及组织部位做外植体

2.增加自然光，控制光照时间

自然光中的紫外线能促进试管苗成熟，加快木质化，减少玻璃化现象。因此，光照培养时，适当增加自然光，提高光照强度，有助于克服玻璃化。但光照时间不宜过长，多数植物以每天光照时间8～12 h、光照强度1000～3000 lx为宜。

3.改善培养容器的气体交换

使用棉塞、通气性好的封口膜封口，增加通气，尽可能降低培养容器内的空气相对湿度，改善氧气供应状况，有助于减少玻璃化现象。

4.提高培养基中琼脂浓度

适当提高琼脂浓度，有利于减少玻璃化现象。在提高培养基中琼脂浓度的同时，要选用含灰量低的琼脂粉。因为琼脂杂质中的Ca2+、Mg2+、Fe2+、Zn2+、Cu2+等含量高会影响培养基中矿质元素的含量和比例，进而影响玻璃化现象。