植物工厂化育苗教学课件 2组培的技术特点及类型

课程概述——植物工厂化育苗运用植物细胞、组织、离体的器官在培养基中，无菌状态进行繁殖，进行离体培育育苗的一门技术。

这个技术因为繁殖系数的大，批量化，繁殖率高扩繁数量大，所以被称为工厂化育苗。一、植物组织培养的特点1．培养条件可以人为控制（营养条件、环境条件）2．生长周期短，繁殖率高3．管理方便，利于工厂化生产和自动化控制

1．培养条件可以人为控制

组织培养采用的植物材料完全是在人为提供的培养基和小气候环境条件下进行生长，植物生产可以摆脱自然四季，季节影响，进行连续生产。可以避免灾害性气候的不利影响，对植物生长有利。便于稳定地进行周年培养生产。2．生长周期短，繁殖率高组培技术大量节约繁殖材料，繁殖时，只取原材料上的一小块组织或器官，就能在短期内生产出大量优质苗木植物材料

，往往20-30天为一个周期。

1.统计一个培养周期的天数(t),即接种当天到再次可供接种的当天之间的时间间隔(天数)。2.计算增殖倍数(x),：经过一个接种周期的培养后,每一瓶能稳定地转接多少瓶的数目。譬如,一个芽(或小团块)经过一个月培养后长成从芽,经过切割分离成7个芽(小团块)转接到新鲜的培养基上进行继代培养,那么它的增殖倍数即为7。3.计算全年可增殖的周期数(n)=365/每周期的天数(t)。4.增值率乘以全年增殖周期数3．管理方便，利于工厂化生产和自动化控制

植物组织培养是在一定的场所和环境下，人为提供一定的温度、光照、湿度、营养、激素等条件，利于高度集约化和高密度工厂化生产，也利于自动化控制生产。它是未来农业工厂化育苗的发展方向。它与盆栽、田间栽培等相比省去了中耕除草、浇水施肥、防治病虫等一系列繁杂劳动，可以大大节省人力、物力及田间种植所需要的土地。1、 按培养方式分为：① 固体培养：在含有凝固剂（如琼脂）的培养基上生长繁殖的培养过程。液体培养：在不含有凝固剂的培养基内进行培养过程。固体培养液体培养二、组培的类型琼脂：

凝胶剂，海洋生物石花菜的提取物，食用剂，也称洋菜，具有一系列优良性能，所以从上个世纪80年代开始（1880），用于配制微生物培养基后立即就取代了原来的明胶凝固剂。0.7%-0.8%。本身并不提供任何营养，一种高分子的碳水化合物，仅溶解于热水，成为溶胶，冷却（40℃以下）后凝固为固体状成凝胶，通常说煮培养基就是使琼脂溶解于90℃的热水中。

温度、时间、酸碱度会使琼脂水解；存放时间过久，琼脂变褐，会使凝固丧失。① 固体培养：优点：观察方便，对植物材料起支撑作用；解决通气问题；便于经常观察研究。缺点：营养成分不流动，只能吸取周围部分营养；

培养物排除的代谢废物聚集在吸收表面上，浓度高，抑制组织的代谢活性；

琼脂中含杂质，使培养物的生长速度降低，且高温才能融化，费时、费能。② 液体培养优点：成分流动，营养吸收完全。缺点：无支撑，对植物生长不利；在液面下生长，通气不好，不利于呼吸。液体培养包括以下几种：浅层静止培养：将接种有单细胞的少量液体培养基置于培养皿中，形成一薄层，在静止条件下进行培养，是细胞生长繁殖的培养过程。在单细胞培养中使用。培养基少，要经常加入，操作不便。以下方法可以解决通气问题）振荡培养：在振荡床上振动，营养充分流动，但需要设备，成本增加。旋转培养：在旋转床上培养，使液面下也得到培养。看护培养：下层是固体，上层是液体。生产上仍采用固体培养。2、按培养材料分为：①植株培养②器官培养③组织培养→愈伤组织④细胞培养（单个细胞或细胞团）组织机械或化学方法破碎→分散成单个细胞→细胞悬浮培养或单个细胞培养，建立细胞无性系。⑤原生质体培养3、按培养阶段分为:①初代培养——外植体接种到第一次接种之前，一个月一周期(指外植体的最初培养)

重新建立新植株体系，

外植体的处理保证体内灭菌及表面灭菌

外植体接种后，初代培养过程要进行无菌无性繁殖体系的确立（脱分化再分化过程）②继代培养——第一次接种到以后的若干次转接，若干个周期，是个体在几何数值上增殖的过程，得到的是无根芽苗（继而生根培养），

平均周期为一个月。增殖量的问题。3.生根培养---

驯化移栽---4、根据培养器官的不同：叶培养、根培养、花药培养、胚珠培养、茎尖培养等烟草外植体愈伤组织胚状体分化生长不定芽原球茎胚芽、胚根建立形态（新个体）诱导而脱离原来的分化状态（极↓性）（不定芽、胚状体）消除极性（一团分生细胞，处于幼龄无序生长的分生状态）再分化诱导建立极性处于分化生长状态，具有全能性的潜力2、组培中植物形态的建成过程

成苗途径

当已分化细胞脱分化形成愈伤组织后，经过一段时期的细胞分化，形成分生细胞或分生细胞团，由此再生成植株途径（组培苗发生途径）（1）不定芽途径

凡是从腋芽，顶芽、各种外植体原有的芽（外植体接种时要带芽进行接种）萌发，展叶，生长，并经过生根培养完成整株植株过程。（2）型途径

脱分化产生愈伤组织后，愈伤组织诱导芽，芽基部形成不定根。（3）胚状体途径

胚状体与合子胚来源不同但最终都能形成完整植株

胚状体按照胚的方式，形成胚芽胚根，形成完整植株。胚状体途径具有明显芽和根。（4）原球茎途径

兰科特有的再生方式，兰花组培中会从茎尖，侧芽产生一些原球茎。原球茎本身又可以增殖萌发小植株

组培的过程与条件划分一、按时间划分：初代培养一个周期（平均一个月）实验室继代培养若干个周期生根培养一个周期温室：过渡移栽一个月1、过程无菌培养的建立为获得无菌的、有生活力的植物材料无性系的建立为获得具有稳定增殖能力的繁殖材料，如侧芽（芽丛）、胚状体、不定芽（包括愈伤组织）、原球茎。扩繁体系获得生根苗（瓶苗）无性系：具有稳定增殖能力的繁殖材料，包括胚状体、不定芽、愈伤组织、原球茎（兰科），不同植物建立无性系所需的时间不同。划分一、按技术划分：

准备工作无菌操作无菌培养出瓶移栽

工作程序（1）准备工作①洗涤（碱洗、酸洗）②培养基配制③灭菌：环境+工具+培养基+植物材料①洗涤（碱洗、酸洗）碱洗：浸泡（适量浓度的洗衣粉或洗涤液浸泡6小时）→洗涤→冲洗（流水下冲洗三次）→晾干或烘干酸洗：污染严重或要求较高时，需要酸洗碱洗→晾干→酸洗

A稀酸：5%-10%盐酸，适合刚出厂的玻璃器皿。

B浓酸：重铬酸钾37.5克加少量水，加热溶解、再加98%的浓硫酸至1000毫升，两者相互反应所得的强氧化剂浸泡2-3小时。橘红色结晶性粉末，溶于水，不溶于乙醇。重铬酸钾是一种有毒且有致癌性的强氧化剂，它被国际癌症研究机构划归为第一类致癌物质，而且是强氧化剂，在实验室和工业中都有很广泛的应用。②培养基配制③灭菌：环境+工具+培养基+植物材料措施及对象：B防菌：培养基灭菌前密封，工具需要包扎；组培苗移栽时，不需要无菌，但需要一个较好的栽培条件。空间环境熏蒸、照射、化学灭菌设备工具用具高温蒸煮、灼烧灭菌培养基高温蒸煮灭菌培养基化学杀菌剂3、条件（环境）⑴温度：25+2℃，恒温；不低于15度，不高于35度。但是兰科的热带兰28℃例外。

⑵光照（玉簪需要黑暗条件）（每天所给的光期、暗期要和自然光周期一致

如时间常用16小时光照，8小时暗期。

暗培养易产生愈伤组织、生根适合暗培养⑶PH值按各植物生长所合适的值进行调整5.4-6.0，大多数5.7，

兰科5.4，喜酸性植物

杜鹃、洋兰；石竹科5.8，甚至6.0，喜碱性植物。

PH值高于6.5时培养基变硬，低于5不容易凝固。

高温灭菌会降低0.2-0.3个PH值，有时配培养基提高

⑷空气湿度100%的相对湿度（组培瓶内部）培养室70%在一个生物体内，细胞没有表现出全能性，原因是（）Ａ．细胞失去了全能性

Ｂ．细胞中的基因部分丢失Ｃ．细胞中的基因选择性表达

Ｄ．细胞中的基因变异不同

科学研究表明，处于（

）状态的植物活细胞，在一定的（

）（

）和其他外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。人工条件下实现的这一过程，就是植物组织培养。全能性表现的条件？

科学研究表明，处于离体状态的植