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花卉组织培养技术

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实验原理

花卉组织培养,就是分离花卉植物体的一部分,如茎类、茎段、叶、花、幼胚等,在无菌试管,并配合一定的营养、激素、温度、光照等条件,使其产生完整植株。由于其条件可以严格控制,生长迅速,1-2个月即为一个周期,因此在花卉植物的生产上有重要应用价值。

快速大量繁殖方面:对一些难繁殖的名贵品种花卉及一些短期内大量急需生产的花卉,应用很广。兰花、菊花、唐菖蒲等花卉利用腋芽增生,短期得到大量植株。非洲紫罗兰可通过叶片,水仙可通地鳞片,诱导产生不定芽,来达到大量繁殖的目的。

花卉育种方面:百合、鸢尾等许多花卉可以进行远缘杂交,由于生理代谢等方面的原因,常使杂种胚早期败育,因而得不到杂种植物。而在试管中进行胚培养,可使其顺利生长,得到远缘杂种。此外还可采用愈伤组织诱变、花粉培养等多种方法,来进行花卉育种。

培育无病毒苗方面:菊花、唐菖蒲、水仙、郁金香、大丽花等一大批花卉靠无性繁殖法繁殖,病毒逐代传递积累,危害日趋严重。而分离花卉植物0.1-0.5毫米大小的生长点,培养得到的基本上是无病毒苗。因此这一技术已在花卉无病毒苗的培育中广泛应用。

实验设备

1. 实验室

     1) 化学实验室:主要承担配制培养基的任务。要求具有各种化学药品试剂、各种玻璃器皿、称量天平等。

  2) 洗涤室:主要进行玻璃器皿的洗涤,要求有自来水装置,同时有烘箱,以便洗后烘干。
  3) 灭菌室:主要进行培养基和用具的消毒。要有高压灭菌锅,具有水源和电源。
  4) 接种室:是花卉材料分离、消毒接种和转移的场所。要求密闭、清洁、整齐、装有紫外灯,能随时灭菌。有的也可用接种箱或超净工作台代替。
    5) 培养室:是花卉材料培养生长的地方。要求清洁,保温好,室温均匀一致,并有绝热、防火性能。
2. 设备方面
   1) 天平:供配制培养基时称量药品和激素用。大量元素用普通天平;微量元素和激素用分析天平。
   2) 酸度计:测定培养基的pH用。
   3) 高压灭菌锅:是供培养基和器械用具灭菌用。
   4) 烘箱:洗净的玻璃器皿干燥灭菌用。
   5) 蒸馏水制造装置:得到纯净水供培养用。
   6) 冰箱:供贮放母液和植物材料用。
   7) 接种箱或超净工作台:为植物材料接种或转移的操作场所。
   8) 空调机:控制室温用。

实验材料

培养基是花卉植物组织培养中十分重要的基质,目前应用的有好多种,但其主要成分大体相同,主要成分是水,其他还有大量元素、微量元素、维生素、生长调节物质、蔗糖和琼脂等。

目前花卉组织培养中应用最多的为MS培养基。其组成是在配制1升(1000毫升)培养基时,加硝酸铵1.65克、硝酸钾1.9克、氯化钙0.44克、硫酸镁0.37克、磷酸二氢钾0.17克、碘化钾0.83毫克、硼酸5.2毫克、硫酸镁22.3毫克、硫酸锌3.6毫克、钼酸钠0.25毫克、硫酸铜0.025毫克、氯化钴0.025毫克、硫酸铁27.8毫克、蔗糖30克和琼脂7克。其他生长调节物质要根据花卉的种类和培养目的而确定。MS培养基中大量元素浓度过高,为此常采用1/2、1/4大量元素浓度作培养用,这样生长效果列好。

配制培养基前要准备好三角瓶、试管、烧杯、量筒、吸和等玻璃器皿,预先称好药品。配制时先将琼脂溶化,再加入在水中深解的各种营养元素和蔗糖,然后用氢氧化钠或盐酸调整培养基的pH,一般掌握在5.7左右。以后可分注到养瓶中,盖好瓶盖。培养基配好要经高压灭菌。冷却后放到培养室预培养3天,如没有杂菌污染,才可进行花卉材料的接种。

实验步骤

1. 从田间或温室等地切取花卉材料,选择健壮无病虫母株,取幼嫩、分生能力强的部位,以利生长。
2. 自来水冲洗十几分钟,有泥的应刷去。冲洗干净后,用70%的酒精浸泡10-15秒钟消毒。接着用无菌水(经高压灭菌的蒸馏水)冲洗两次,再用10%的漂白粉澄清液浸泡20分钟消毒,最后用无菌水冲洗3-4次。带有茸毛不易湿润消毒的材料可加些洗衣粉。上述操作皆应在接种箱或超净工作台等无菌环境条件进行。经过表面灭菌的材料,用无菌滤纸将水吸掉。再用解剖刀切取所需部位,通常几毫米大小,培育无病毒苗则应在1毫米以下,然后用解剖针或枪式镊子将材料接种到培养瓶上培养。工具用完即应在95%酒精中蘸一下,或用火焰消毒法消毒,避免工具带菌造成交叉污染。操作时应穿工作服、戴工作帽,事先洗净手,后再用酒精棉擦试一遍。

3. 花卉材料接种后放到培养室培养。培养室是花卉材料培养生长的场所,一般几到十几平方米皆可。高度约2米左右,空间小,可节省控温能源。培养材料放在培养架上培养。培养架可有木材或金属制成,有4-5层,每层高40-50厘米,日光灯装在上方。架长1.2米左右,与40瓦日光灯长一致,宽80-90厘米。每一层可装两支日光灯,这样培养时的照度约为3000勒克斯。培养室的温度大多采取昼夜恒温培养,保持在25℃±2℃,也有采取昼夜变温培养的,夜晚温度可低些,这应根据花卉生长需要而定。每天日光灯照明12-16小时。

4. 花卉试管苗由于人工提供各方面优越条件,一般生长发育好,根系也多,可往往由于没掌握其特性,造成移栽时成活率不高。这是因为试管苗在瓶中湿度很高的条件下培养,人为提供蔗糖等碳源,花卉材料是处一起异养生活状态,可以说比温室生长的花卉还要娇嫩得多。而突然从瓶中移到土壤让其过自养生活,往往由于变化太剧烈而造成损伤甚至死亡。为此,花卉试管苗开始移出时,仍应罩上玻璃瓶,或盖上薄膜袋(上开几个小孔),1周后去掉。有喷雾条件则更理想。开始7-10天要遮荫,以后逐渐见阳光。移植基质以沙与蛭石各半为好,要排水、通风好,隔一天浇一次营养液。这样逐步锻炼,让其适应环境。2-3周后经驯化锻炼苗即可移至培养土中栽植。

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