组织培养在农业生产中的应用

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1、植物组织培养技术在农业生产中的应用植物组织培养成为生物科学的一个广阔领域，除了在基础理论的研究上占有重要地位，在农业生产也得到越来越广泛的应用。一、快速繁殖优良种苗植物离体快速繁殖是目前植物组织培养应用最多、最有效的一个方面。很多作物都带有病毒，尤其是无性繁殖植物，如马铃薯、甘薯、草莓、大蒜等。长期的病毒感染并在植物体内的积累，使植物的产量和品质不断下降。比如我们看到合肥市场供应的草莓越来越小，就是病毒病感染的结果。White早在1943年就发现植物生长点附近的病毒浓度很低甚至无病毒。利用组织培

2、养方法，取一定大小的茎尖进行培养，再生的植株有可能不带病毒，从而获得脱病毒苗，再用脱毒苗进行繁殖，种植的作物就不会或极少发生病毒。目前利用茎尖脱毒技术组织培养在甘蔗、菠萝、香蕉、草莓、甘薯、马铃薯等主要经济作物上已成功应用。二、无病毒苗(Virusfree)的培养　几乎所有植物都遭受到病毒病不同程度的危害，有的种类甚至同时受到数种病毒病的危害，尤其是很多园艺植物靠无性方法来增殖，若蒙受病毒病，代代相传，越染越重。自从Morel(1952)发现采用微茎尖培养的方法可得到无病毒苗后，微茎尖培养就成为

3、解决病毒病危害的重要途径之一。若再与热处理相结合，则可提高脱毒培养的效果。对于木本植物，茎尖培养得到的植株难以发根生长，则可采用茎尖微体嫁接的方法来培育无病毒苗。组织培养无病毒苗的方法已在很多作物的常规生产上得到应用，如马铃薯，甘薯，草莓，苹果香石竹，菊花等。已有不少地区建立了无病毒苗的生产中心，这对于无病毒苗的培养、鉴定、繁殖、保存、利用和研究，形成了一个规范的系统程序，从而达到了保持园艺植物的优良种性和经济性状的目的。三、在育种上的应用1、通过花药或花粉培养为单倍体育种，由于单倍体植株往往不

4、能结实，在花药或花粉培养中用秋水仙素处理，可使染色体加倍，成为纯合二倍体植株，它已成为一种崭新的育种手段，具有高速、高效率、基因型一次纯合等优点，目前我国科学家育成烟草、小麦、水稻新品种已大面积种植。2、在植物种间杂交或远缘杂交中，杂交不孕给远缘杂交带来了许多困难，采用胚的早期离体培养可以使胚正常发育并成功地培养出杂交后代，并通过无性系繁殖获得数量多、性状一致的群体，胚培养已在50多个科属中获得成功。荔枝幼胚，蝴蝶兰的种子内部没有胚乳，种子的萌发缺乏营养物质，发芽率极低。用组织培养的手段给蝴蝶兰

5、种子以外部营养，促使其萌发。用胚乳培养可以获得三倍体植株，为诱导形成三倍体植物开辟了一条新途径。3、细胞融合通过原生质体融合，可部分克服有性杂交不亲和性，而获得体细胞杂种，从而创造新种或育成优良品种，最近浙江农业科学研究院和中国水稻研究所合作研究野生稻与栽培稻体细胞杂交创造新种质。小麦与燕麦不对称体细胞杂交，目前已获得40余个种间、属间、甚至科间的体细胞杂种、愈伤组织，有些还进而分化成苗。4、基因工程就是把目标基因切割下来并通过载体使外来基因整合进植物的基因组，克服作物育种中的盲目性，而变成按人

6、们的需要操纵作物的遗传变异，育成优良品种，实现作物改良，以增加产量和改善品质。目前已在马铃薯、番茄、水稻，瓜类植物上获得成功。我院培育成功抗白叶枯病的转基因水稻新品种。5、细胞工程即诱发细胞突变。培养细胞均处在不断分生状态，容易受培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而产生诱变，已诱发筛选出植物抗病虫性、抗寒、耐盐、抗除草剂毒性、生理生化变异等所需要的突变体，然后分化成植株，经诱发细胞突变培育了辣椒、乌菜新品种。目前，用这种方法已筛选到抗病、抗盐、高赖氨酸、高蛋白、矮秆高产的突变体，有些

7、已用于生产。四、工厂化育苗近年来，组培苗工厂化生产已作为一种新兴技术和生产手段，在园艺植物的生产领域蓬勃发展。组培苗工厂化生产，是以植物组织培养为基础，在含有植物生长发育必需物质的人工合成培养基上，并附加一定量的生长调节物质，把脱离于完整植株的本来已经分化的植物器官或细胞，接种在不同的培养基上，在一定的温度、光照、湿度及pH、值条件下，利用细胞的全能性以及原有的遗传基础，促使细胞重新分裂、分化长成新的组织、器官或不定芽。最后长成和母株同样的小植物体。例如非洲紫罗兰组培苗的工厂化生产，就是取样品株

8、一定部位的叶片为材料，消毒后切成一定大小的块，接种在适宜的培养基上，在培养室内培养，两个月左右在切口处产生不定芽，这些不定芽再切割后又形成新的不定芽，如此继续，即可获得批量的幼小植株，按需要量生产与样品株完全相同的苗子。工厂化生产组培苗，是按一定工艺流程规范化程序化生产的，具有繁殖速度快、整齐、一致、无虫少病、生长周期短、遗传性稳定的特点，可以加速产品的发展，尽快获得繁殖无性系。特别是对一些繁殖系数低、杂合的材料有性繁殖优良性状易分离、或从杂合的遗传群体中筛选出表现型优异的植株，需要保持其优良遗