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1、高教论坛2007年6月第3期Jun.2007.No13HigherEducationForum植物组织培养的应用及存在问题吴桂容(贺州学院生化系,广西贺州542800)摘要:本文介绍了植物组织培养技术在快速繁殖、植物育种、人工种子、种质保存及次生代谢物生产等方面的应用及取得的进展,指出植物组织培养中存在的问题并提出了相应的解决方法。关键词:组织培养;原生质体融合;次生代谢物;玻璃化中图分类号:Q813.1文献标识码:A文章编号:1671-9719(2007)03-0119-03植物组织培养技术又称植物克隆,是根据植物率、大规模工厂化生产苗木的产业称为“植物工业”。细胞具
2、有全能性(Totipotency)的原理,即植物体任1.2实验条件易控制何一个细胞都携带着一套发育成完整植株的全部遗组织培养在室内进行,室内的温度、光照等试验传信息,在离体培养的条件下,这些信息可以表达并条件容易控制,且易于重复试验结果,提高工作效[1]发育成一个与母体同样的植株。自1902年,德国率。植物学家Haberlandt预言离体的植物细胞具有发1.3可连续生产,生产效率高育上的全能性,到1934年美国White等用番茄根进常规的无性繁殖受季节限制,而植物组织培养行离体培养,首次建立了活跃生长的无性繁殖系,再因条件可控制,可以全年进行连续生产,对一些难繁到195
3、8年,美国植物学家斯图尔德(F.C.Steward)殖的名贵品种花卉及一些短期内大量急需生产的花等人,用胡萝卜韧皮部的细胞进行培养,终于得到了卉,应用很广。完整植株以来,植物离体培养技术发展很快。特别2植物组织培养技术的应用是70年代以后,植物组织培养已渗透到与之相关的农业、林业、园艺、医药等领域的多个学科,为这些学2.1植物繁殖科的发展提供了理论基础与研究手段,同时与其他2.1.1快速无性繁殖技术结合创造了巨大的经济效益和社会效益,在种利用组织培养技术对优良品种的花卉、林木、果质保存、挽救珍稀植物、开发利用野生植物资源、创树、蔬菜进行大量的快速无性繁殖,实现工业化生造
4、新物种、生物制药、人工种子研究等方面做出了巨2产。一个10m的恒温室内,可繁殖1万～50万株大贡献。小苗,可使有价值的、自然繁育慢的植物在短时间和1植物组织培养技术特点有限的空间内得到大量的繁殖。据统计,每年全世界的无性繁殖的花卉种苗中,80%以上来自于组织1.1繁殖数量多且快速培养,花卉组培苗生产量从1985年的1.3亿株到采用常规的方法,一棵花卉一年一般只能生产[2]2002年已超过10亿株。几株或几十株,但利用组织培养技术则每年可以繁2.1.2植物脱毒,获得无病毒苗殖出几十万至几百万棵小植株,这种短时间、高效病毒是植物的严重病害,病毒病的种类不下500种,病毒逐代
5、传递积累,危害日趋严重,常可导收稿日期:2006-12-13致品种的退化甚至灭绝。目前国内外已通过茎尖培基金项目:广西教育厅科研面上项目资助.养方法得到了大量马铃薯、苹果、柑橘、葡萄等数百作者简介:吴桂容(1970-),女,广东陆丰人,讲师,主要从种经济植物的脱病毒苗,减少或者消除由病毒引起事植物组织培养及植物生态方面研究.的植物病害。1192.2次生代谢物生产量推广并已产生巨大的经济和社会效益。邓秀新[7]植物中含有数量极为可观的次生代谢物质。次等通过柑桔体细胞杂交得到抗寒、抗高温和抗病生代谢物种类繁多,一般分为萜类化合物、酚类化合的杂种植株。物和含氮化合物三大类。次
6、生代谢物的药用价值很2.4人工种子高,目前,世界75%人口大量依赖植物次生代谢物体细胞在适宜的条件下可形成胚状体,将之包作为药物。如三七、人参中的皂甙,红豆杉中的紫杉裹在营养物质并具有保护功能的凝胶胶囊中,就可醇和萝芙木中的生物碱等都是疗效极佳的植物次生形成人工种子,人工种子在无菌条件下的萌发率达代谢物,这些化合物的化学结构复杂,人工不易合到90%。我国已在胡萝卜、黄连、芹菜、苜蓿等数十成,大多数要从植物中提取获得,然而野生资源和人种植物中获得大量体细胞胚。工栽培难以满足日益增长的需求。利用植物组织2.5植物种质的保存(细胞)培养可以生产很多药物。迄今为止,全世界以植物
7、细胞、愈伤组织、幼胚、茎尖分生组织、试已有大约500多种植物建立细胞培养体系,从中分管苗、花药、花粉、原生质体等的形式保存的种质具离得到600多种次生代谢产物,其中60多种化合物有很强的再生能力,将之保存在天然环境或人工创[3]在含量上等于或超过原植株。通过组织(细胞)培造的适宜环境中,只需要很小的空间即可保存大量养还可以获得新的生物活性物质,如在云香细胞培的种质,并且植物的遗传特性得以长期稳定保存。养中,合成并积累了云香素(rutacultin),这是一种3植物组织培养中存在问题及解决方法至今尚未能从原植物或其他植物中检测到的呋喃香[4
