植物无糖培养技术.ppt

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1、植物无糖培养技术植物体生长方式一是植物体靠光合作用进行自然生长（自养）二是植物体靠培养基中的糖进行生长（异养）传统的组培中都必须加糖，为小植株提供碳源或能源。一般的组培苗生长不好的原因由于小植株长期靠培养基中的糖进行异养而导致叶片表层结构发育差，气孔开闭功能差，叶片小，叶绿素含量降低，继而使小植株丧失了光合作用的能力，或者由于环境条件抑制了其进行光合作用。小植株表现为生长速度慢、徒长、发育差、生理形态异常、个体差异大、变异性增加、成活率降低。植物无糖培养快繁技术是由日本设施园艺与环境控制专家古在丰树教授在20世纪80年代末提出的，是一种全新的植物组织培养技术。植物

2、无糖组培快繁技术：又称为光自养微繁殖技术，是指在植物组织培养中改变碳源的种类，以CO2代替糖作为植物体的碳源，通过输入CO2气体作为碳源，并控制影响试管苗生长发育的环境因子，促进植株光合作用，使试管苗由兼养型转变为自养型，进而生产优质种苗的一种新的植物微繁殖技术。定义植物无糖培养控制系统主体硬件构造植物无糖组培室、大型培养箱及其环境控制系统环境（温度、湿度、CO2）传感器植物无糖组培系统数据采集与控制器系统数据采集与控制计算机界面以大豆、海棠、核桃、生姜、甘薯、香蕉等20多种植物为材料的植物无糖培养试验表明，无糖组培苗的移栽成活率可提高10%以上，培养周期缩短了2

3、5%以上，生产成本降低了35%以上。植物无糖培养快繁的目标是在短时间内获得大量的遗传基因相同、生理一致、生长发育正常、无病无毒的群体植株。要求植株有高的光合能力或光独立生长能力（能利用空气中的CO2作主要的碳源）。与有糖培养微繁技术的根本区别在于碳源的供给方式不同而引起的植株生理、形态、生长、发育方面有很多的不同。在简陋的温室中都能成活，生长成本低，能进行自动化环境控制和很少的人工操作。一、植物无糖组培快繁的技术特点1.CO2代替了糖作为植物体的碳源在一般的有糖培养微繁殖中，小植物是以糖（如蔗糖、白砂糖、果糖等）作为主要碳源进行异养或兼养生长。而无糖培养微繁殖是以

4、CO2作为小植株的唯一碳源，通过自然或强制性换气系统供给小植株生长所需CO2，促进植物的光合作用进行自养生长。2环境控制促进植株的光合速率在传统的组织培养中，很少对植株生长的微环境进行研究，研究的重点是放在培养基的配方以及激素的用量和有机物质的添加上；而无糖组织培养技术是建立在对培养容器内环境控制的基础上，根据容器中植株生长所需的最佳环境条件（如光照强度、CO2浓度、环境湿度、温度、培养基质等）来对植株生长的微环境进行控制，最大限度地提高小植株的光合速率，促进植株的生长。3使用多功能大型培养容器在传统的组织培养中，由于培养基中糖的存在，为了防止污染，一般使用或者说

5、只能使用小的培养容器。而无糖培养在培养过程中不使用糖及各类有机物质，极大地避免了污染的发生，可以使用各种类型的培养容器，小至试管，大至培养室。4多孔的无机材料作为培养基质在传统的组织培养中，通常使用琼脂作为培养基质；而无糖培养主要是采用多孔的无机物质，如蛭石、珍珠岩、纤维、Florialite（一种蛭石和纤维的混合物）作为培养基质，可以极大地提高小植株的生根率和生根质量（肖玉兰，2003）。5闭锁型培养室传统组织培养中的培养室是半开放的，有许多的窗户以利于阳光直接进入培养室，但自然光在进入培养室的同时也增加了降温的成本，而且，一年四季、春夏秋冬，晴天、阴天、雨天，

6、早晨、中午、下午、光的强度和分布是不均匀的。而无糖培养采用的是闭锁型的培养室，通过人工或自动调控整个培养室环境，能周年进行稳定的生产。大型植物无糖培养装置洁净植物无糖培养室植物无糖组织培养技术改革了传统的用糖和瓶子作为碳源营养和生存空间的技术方法，增加了植物生长和生化反应所需的物质流的交换和循环，促进植株的生长和发育，实现了优质苗低成本的生产。二、植物无糖组培快繁技术的优势1）通过人工控制动态调整优化植物生长环境，为种苗繁殖生长提供最佳的CO2浓度、光照、湿度、温度等环境条件，提高植株的光合速率，促进了植株的生长发育，苗齐、苗壮。例如：康乃馨（Kozai，1988

7、），烟草（Fujiwara，1993），马铃薯（Heo,1999），咖啡(Nguyen,1997),西红柿(Kubota,2000),等等。2）继代与生根培养过程合二为一，培养周期缩短了40％以上。3）大幅度减少了植物微繁殖生产过程中的微生物污染率。培养基中除去糖以后，微生物失去了最佳繁殖的营养条件，污染的机率减少。由此极大 地减少了植物的损失；并可减轻工人工作的劳动负荷，从而提高劳动生产率；降低生产成本。在无糖培养中，可以允许一些有益的微生物存在，只有它们不是病原菌。4）消除了小植株生理和形态方面的紊乱，种苗质量显著提高。通过人为的环境控制来为小植株的生长提供各

8、种适宜的光