花卉繁殖,可分有性繁殖(种子繁殖)和无性繁殖(营养器官繁殖),而近来有不少种花卉已采用组织培养手段,这是一种新的常规繁殖方法。
用组织培养的方法进行繁殖是一项先进技术,可用极少量的繁殖材料,繁殖大量的植株,并可得到去病毒的壮苗,这在某些花卉的商品生产中已成为极有效的繁殖手段。
组织培养早在20世纪初即已开始,已有80多年的历史。近年发展很快,并广泛用于花卉登殖,现在由琼脂培养转向液体培养,即用发酵罐深层培养,形成微繁殖工业。目前又在研究人造种子,把用微繁殖技术形成的不定胚和芽条用球形胶囊包裹起来,形成人造种子。这种人造种子能在适宜条件下,生长发育成植物体。但这项技术还有很多问题需要进行研究。
1.培养基和培养条件
(1)培养基成分
培养基的成分主要包括无机盐类(分大量元素和微量元素)、有机物质(即维生素等)、车长调节物质以及碳源等四大类:
①无机盐类:植物所需的十大元素,除碳、氢、氧由水和空气中供给外,其他氮、磷、焊、硫、钙、镁、铁等七种均需加到培养基中;微量元素有硼、锰、锌、钥、钻、碘、铜等。
②有机物质:主要是维生素和氨基酸,如民和民以及烟酸等。
③生长调节质:主要有细胞分裂素和生长素两类。目前用得较多的细胞分裂素有:激动素、玉米素乃及异戊烯基腺嘌吟等,能促进芽的分化;生长素有吲跺乙酸、吲哚丁酸、萘乙酸,能促进生长。
④碳源:因组织培养时植物体处于他养情况下,故必须有能源供给,主要是蔗糖。
(2)培养基的种类
培养基的种类很多,采用哪一种培养基,对于培养是否成功有很大的关系,在1950~19舰年初常采用White培养基,但后来有很多新的培养基,其中Ms是Murashige和skoog1962; ER是Erikssonl965; B5是Gambor等1968; SH是shenk和Hildebrandt l972; HE是Heller1953提出来的,见表1表2。
这些培养基中MS培养基应用最广泛。ER培养基与MS培养基相似。B5培养基在愈伤组织和悬浮培养方面做了不少试验,对有些植物很适合,SH培养基与B5相似。HE培养基为欧洲许多实验室所用,但矿物盐浓度稍低,应用范围不太广。在花卉组织培养中用MS培养基最多。
(3)引培养条件
培养条件,按培养对象的种类不同而有所不同,温度条件一般在23~26℃左右的恒温条件下。光照条件对器官形成有作用,一般范围是1000~3000勒克司,每日12~16小时,高于3000勒克司有强烈抑制作用。培养室要求清洁卫生,减少污染。
2.花卉组织培养的途径
在花卉组织培养实践中,用植物的组织或细胞培养成植株,也就是试管培养,可以通过三条途径。
(1)通过器官发生
通过由培养的组织,产生芽及根,器官发生由于培养材料的不同又可分为两方面:一是培养花卉植物的茎尖产生大量芽,再将芽分离转移培养成植株;二是培养花卉植物器官外植体产生不定芽,发育成植株。
(2)通过煎伤组织分化成株
将花卉植物体的一小片组织培养成愈伤组织,再诱导分化成芽和根,成为完整植株。
(3)通过胚状体发主
由培养的植株产生愈伤组织,再通过悬浮培养,或直接产生大量的胚状体,再发育成完整植株。
3.花卉组织墙养的操作方法
花卉组织培养的操作可分为培养基配制、消毒灭菌、接种、培养等几方面。
(1)培养墓配制
选定培养基以后,需把大量元素、微量元素、有机物都配成母液,扩大倍数为稀释液,贮存备用。使用时,根据所需配制的量,在稀释液中加一些肌醇、水解酪蛋白、蔗糖等,再加铁盐(需用乙二胺四乙酸二钠(Na2一EDTA)加硫酸亚铁配制成螫合铁)成营养液,然后吸取需用量,加入培养基中,再测其酸碱度(一般pH值在5.5~6.5之间即可),最后加琼脂煮沸后分装入三角瓶或试管中,封口待用。
(2)消毒灭菌
消毒灭菌非常重要,关系到组织培养的成败。污染的途径是器皿、用具、材料的带菌,以及接种室的空气、墙壁、地板等的不清洁,故必须针对所提及的几方面,进行严密的消毒灭菌。
①培养基消毒:将配制分装好培养基的三角瓶或其他容器放入高压灭菌锅中,在15磅/英寸2的压力下,经20分钟高压灭菌即可。
②器皿与用具的消毒:接种用具及玻璃器皿、洗涤材料用的无菌水,用牛皮纸包好后和培养基一起放在高压灭菌锅中消毒灭菌。
③接种室消毒:接种室的地面及墙壁,在接种前后均要用1 :50的新洁尔敏湿性消毒,每次接种前还要用紫外线灯照射消毒30~60分钟,并用70%的酒精,在室内喷雾,以净化空气,最后是超净台台面消毒,可用新洁尔敏擦袜及70%酒精消毒。
④材料处理及消毒:花卉组织培养取嫩茎、花托、叶柄、叶片均可,取得材料后,需先清理,去掉多余部分,然后冲洗、洗涤剂洗涤、漂清后放入接种室或超净台上,用70%的酒精浸泡半分钟,进行表面消毒,再在10%的漂粉溶液中消毒10分钟左右,取出后用无菌水冲洗4~5次,即可接种。一般材料的选择以幼嫩部分为好。草花用嫩茎、花托为好;球根花卉用茎顶、鳞茎盘、鳞叶等为好。
(3)接种
接种用的钳子、解剖刀、接种针等均需在火焰上消毒后用,用后再消毒。将消毒好的材料置于培养皿中,用解剖刀切去其边缘,再切成小块接种在培养基上,使组织块与培养基密合,不得将材料陷于培养基中,接好后随即将瓶口封好待培养。
(4)培养
接种完毕后即可置于培养室,在恒温、加光条件下进行培养,培养一段时间后,根据情况将材料从诱导愈伤组织的培养基转到分化培养基(也有只用一种培养基就可直接诱导分化成绿苗的),最后转移到生根培养基上。
(5)试管苗移栽
试管苗发根后,必须随即转移到栽培基质中去,这种基质可以用培养土、蛭石、珍珠岩等配成。将试管苗从瓶中耿出,洗去残存的培养基,移植到准备好的基质中去,随即用细喷壶喷水后加玻璃或塑料罩,3~4日内不必浇水,以后浇些清水,1周后见苗已挺直,可去罩浇培养液(过去所用培养基的大量及微量元素减半配成),以利生长,2~4周后可进行常规栽培。
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知识点:花卉的组织培养
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