常见多肉植物繁育技术的研究进展.doc

1、江苏农林职业技术学院 毕 业 设 计（论 文）SNL/QR7.5.4-3 常见多肉植物繁育技术的研究进展专 业 学生姓名 班 级 学 号 指导教师 完成日期 常见多肉植物繁育技术的研究进展摘要：常见多肉植物繁育技术技术作为一种科研手段,发展异常迅猛。从组织繁育技术的原理、繁育技术过程中遇到的问题以及前景和展望这3方面综述了我国近几年常见多肉植物繁育技术的新研究。关键词: 组织繁育技术；存在问题；措施；发展目录江苏农林职业技术学院11组织繁育技术的基本原理21.1常见多肉植物繁育技术的概念21.2常见多肉植物繁育技术的依据21.3繁育技术基的选择32常见多肉植物繁育技术过程中存在的问题32.1

2、污染问题32.2褐化问题32.2.1.发生形式32.2.2影响因素外植体、繁育技术基、pH值、繁育技术条件、其他。32.2.3解决途径32.3玻璃化现象42.3.1作用机理42.3.2发生因素52.3.3克服方法52.4黄化现象62.4.1原因62.4.2解决方法63 常见多肉植物繁育技术的应用63.1在植物育种上的应用63.1.1进行单倍体育种63.1.2克服远缘杂交不亲和性63.1.3获得抗病品种73.2 快繁和植株再生体系的建立74常见多肉植物繁育技术的前景和展望7参考文献:820 世纪后半叶，常见多肉植物繁育技术发展十分迅速，利用组织繁育技术，不仅可以生产大量的优良无性系，并可获得人类

3、需要的多种代谢物质；细胞融合可打破种属间的界限，克服远缘杂交不亲和性障碍，在植物新品种的培育和种性的改良中有着巨大的潜力；还可获得单倍体、三倍体及其它多倍体、非整倍体；组织繁育技术的植物细胞也成为在细胞水平上分析研究的理想材料1。因此，常见多肉植物繁育技术广泛应用于植物科学的各个分支，如植物学、植物生理学、遗传学、育种学、栽培学、胚胎学、解剖学、病理学等，并广泛应用在农业、林业、医药业等多种行业，产生了巨大的经济效益和社会效益，被认为是一项很有潜力的高新技术。1组织繁育技术的基本原理1.1常见多肉植物繁育技术的概念 常见多肉植物繁育技术技术是指在无菌条件下，将离体的植物器官(如根尖、茎尖、叶、

4、花、未成熟的果实、种子等)、组织(如形成层、花药组织、胚乳、皮层等)、细胞(如体细胞、生殖细胞等)、胚胎(如成熟和未成熟的胚)、原生质体繁育技术在人工配制的繁育技术基上，给予适宜的繁育技术条件，诱发产生愈伤组织或潜伏芽等，或长成完整的植株的技术2。1.2常见多肉植物繁育技术的依据常见多肉植物繁育技术的依据是植物细胞“全能性”及植物的“再生作用”。1902年，德国著名植物学家GHaberlanclt根据细胞学理论3，大胆地提出了高等植物的器官和组织可以不断分割，直到单个细胞，即植物体细胞在适当的条件下具有不断分裂和繁殖，发育成完整植株的潜力的观点。1943年，美国人White在烟草愈伤组织繁育技

5、术中, 偶然发现形成一个芽, 证实了GHaberlanclt的论点4。在许多科学家的努力下，常见多肉植物繁育技术技术得到了迅速发展，其理论和方法趋于完善和成熟，并广泛应用产生了巨大的经济效益和社会效益。1.3繁育技术基的选择组织繁育技术的基础繁育技术基有MT、MS、SH、White等5。由于不同植物所需要的生长条件有所不同，会对繁育技术基做一些不同的处理，一般采用较多的是MS。组织繁育技术采用固体繁育技术基的较多，但只有在植物周围的营养物和激素被吸收，如果其他残留的繁育技术基也能被利用，对工厂化生产的成本减少方面有很大的帮助。董雁等6利用回收转换后废弃的继代繁育技术基，加入原继代繁育技术基30

6、 %浓度母液的繁育技术基，繁育技术效果与原继代繁育技术基的基本相同，说明继代繁育技术基再利用是可行的，这为规模化组培育苗开辟了新的途径。杜勤7等在无外源激素条件下，研究液体和固体繁育技术基对黄瓜子叶繁育技术器官分化的影响，结果用液体繁育技术基直接诱导花芽率更高，分化高峰期出现的时间也更早，说明液体繁育技术基对外植体的生长更有利，只是固体繁育技术基更易操作而被较广泛应用。2常见多肉植物繁育技术过程中存在的问题2.1 污染问题组织繁育技术过程中的污染包括内因污染和外因污染。内因污染指由于外植体的表面或者内部带菌而引起的污染；外因污染则是主要由环境污染和操作不当引起，是指在接种或繁育技术过程中病菌入

7、侵，例如繁育技术基、接种工具和接种室消毒不严格以及操作不规范等8。针对常见多肉植物繁育技术中污染产生的原因，应从以下2个方而着手来控制污染。一是控制外植体自身带菌，外植体的表而带菌可以经过一系列的杀菌处理来减少；而外植体的内部带菌是不容易清除的，但也可以通过对外植体的预繁育技术来加以控制；一是降低环境污染和操作污染，这类污染可通过规范操作程序加以控制9。2.2褐化问题2.2.1.发生形式细胞受胁迫条件或其他不利条件影响而死亡或细胞发生自然死亡；材料伤口分泌的酚类物质，在多酚氧化酶作用下氧化为醌类物质形成的。2.2.2影响因素外植体、繁育技术基、pH值、繁育技术条件、其他。2.2.3解决途径2.

8、2.3.1选取适宜的外植体一般木本植物的酚类化合物较草本高，组培时木本植物更易褐化；外植体的老化程度越高，其木质素的含量也越高，也越易褐化，成龄材料一般比幼龄材料褐化严重10，切口越大，酚类物质的被氧化面积也越大，褐化程度就会越严重；由于植物体内酚类化合物含量和多酚氧化酶的活性在不同的生长季节不同，一般在生长季节含较多的酚类化合物，在取材部位上存在幼嫩茎尖较其他部位褐化程度严重。2.2.3.2选取适宜的繁育技术基 (1)利用抗氧化剂、吸附剂。抗氧化剂能够阻止多酚氧化物对酚类物质的氧化作用，减少褐变。目前常用的抗氧化剂有硫代硫酸钠(Na2S2O3)、植酸(PA)、抗坏血酸(Vc)、过氧化氢、半胱

9、氨酸等，吸收剂有活性炭(AC)和PVP(聚已烯吡喀烷酮)11。抗氧化剂要注意分次使用，应注意有些抗氧化剂会对繁育技术物产生毒害作用，要避免长期在含这些抗氧化剂的繁育技术基中繁育技术，如果先期褐变得到了控制，就应该从繁育技术基中除去抗氧化剂。杨薇红等在亚洲百合接种前用50 mg/L Vc浸泡外植体2 h及在之后的继代繁育技术中加入150 mg/L PVP以抑制组培苗褐变现象的发生12。张红对库拉索芦荟组培中的褐变现象,繁育技术基中加入活性炭500.0 mg/L，环境温度控制在25 有利于减轻褐变13。 (2)使用金属螯合剂(EDTA)。由于多酚氧化酶是一种含铜的蛋白质，其氧化活性依赖于铜的氧化还

10、原作用，而金属螯合剂可以把铜离子从酶中螯合出来，形成稳定的螯合物，使多酚氧化酶失去活性。 (3)琼脂量的减少、较低的pH值利于减少褐变。 (4)繁育技术基中适宜的细胞分裂素浓度可以减轻或抑制褐变。这在很多植物的组培研究中都得到证实，张红在库拉索芦荟组培中的褐变现象及防止试验中也表明，适宜的6-BA浓度(2.0 mg/L)对库拉索芦荟的褐变现象有较好的抑制作用14。2.2.3.3选取适宜的繁育技术条件试验证明适度的低温、初培暗光或弱光繁育技术可抑制酚类的氧化。陈红等在试验中，低温预处理对刺梨花药愈伤组织诱导有显著的影响，以低温处理3 d，花药愈伤组织诱导率最高，褐化率最低15。赵伶俐等以蝴蝶兰R

11、4品种叶片为外植体，研究不同时间的黑暗预处理对褐化率、多酚氧化酶(PPO)活性和总酚含量的影响。结果表明，黑暗预处理能减轻褐化16 。2.2.3.4其他方法热击处理，采用45 以上的短时间高温处理能够使多酚氧化酶失去活性17，从而达到抗褐变的目的，另外适度缩短继代周期，可以从一定程度上使褐变减轻。2.3玻璃化现象2.3.1作用机理内源激素失调，能量代谢受阻，蛋白质的正常合成受抑，使分化难以顺利启动，细胞发育异常而致。2.3.2发生因素外植体材料差异、环境湿度、碳源、无机盐、外源激素、温度、光照、繁育技术基pH值及其添加物等。2.3.3克服方法2.3.3.1适宜的外植体刘非燕等在试验中发现，重瓣

12、石竹顶芽产生的试管苗玻璃化百分率最低，基部茎段次之，中部茎段最高18。分析这种差异性主要是由顶芽到茎基在内源激素含量和比例上的差异而致。2.3.3.2繁育技术基的硬度调节繁育技术基的pH值，提高琼脂浓度，玻璃化的比例明显下降。2.3.3.3繁育技术基成分提高繁育技术基的碳氮比，降低NH+4 浓度或及时转移繁育技术基，在其中加入适量的根本苷、活性炭或聚乙烯醇和青霉素G钾等添加物。2.3.3.4合适的繁育技术环境适当提高光照强度，保持适宜温度25 (19.530 )利于控制玻璃化19，降低湿度(瓶内的空气湿度和繁育技术基的含水量)，改善氧气供应状况利于减少玻璃化苗的出现18。2.3.3.5 适当降

13、低细胞分裂素浓度和细胞分裂素与生长素比例许多报道指出，繁育技术基中外源细胞分裂素供应过多容易导致组培苗玻璃化。如在沾化冬枣的快繁中，繁育技术基中6-BA 的浓度为35 mg/L 时，能显著促进外植体发生褐化；在重瓣丝石竹的组培中发现，繁育技术基中高浓度的细胞分裂素，尤其在6-BA为5.0 mg/L时，是影响玻璃苗发生的主要原因20。2.3.3.6热击处理 高于40 的温度对外植体热击处理可消除玻璃化。2.4黄化现象2.4.1原因繁育技术基中Fe的含量不足；各矿质营养不均衡；繁育技术环境通气不良,瓶内乙烯含量升高；激素配比不当；糖用量不足或长时间不转移导致糖耗尽；pH值变化过大；繁育技术温度不适

14、；光照不足等都会造成黄化现象的出现21。2.4.2解决方法(1)配制母液和繁育技术基的制作过程中,要检查仪器设备是否准确,还要认真细致地核对每项称量的每一个环节。(2)配制繁育技术基时切记不要忘记加糖。(3)及时转接繁育技术物。(4)使用透气的封口膜以改善瓶内通气状况。(5)适当调节pH值、激素配比和无机盐浓度。(6)控制繁育技术室内的温度；适当增加光照。(7)在繁育技术基中添加抗生素类物质如青霉素、链霉素、头孢霉素等,有时也会出现幼苗黄化现象，应适当减少用量或停止使用。3 常见多肉植物繁育技术的应用常见多肉植物繁育技术技术不仅是植物体细胞遗传学的基础，而且对理论研究和植物基因工程以及农作物品种改良等都具有重大意义。3.1在植物育种上的应用3.1.1进行单倍体育种取未成熟的花药或花粉粒繁育技术，很容易获得单倍的胚状体，然后用秋水仙碱等加倍剂处理胚状体，使染色体加倍，形成正常的二倍体。与一般二倍体不同的是，这样获得的二倍体基因型是纯合的。在自然界，自花授粉植物是纯系，而异花授粉植物基因型是杂合的。要获得异花授粉植物的纯系，至少需要自交10代以上。对于自粉授粉植物，通过杂交方式导入新的基因后，利用花药或花粉单倍体繁育技术，然后加倍，获得纯系，将大大

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