- 植物組織培養快繁技術
- 殷建寶主編
- 9774字
- 2021-12-31 13:09:05
學習活動2 植物組培快繁基本技術
【學習目標】 1.了解植物組培快繁技術的類型、工作流程。
2.會進行植物組培快繁技術操作。
3.會進行植物組培苗馴化移栽,并進行管理。
【學習準備】 植物組織培養實訓室、組培快繁技術所需的儀器設備、移栽煉苗室、溫室、各種類型的組培快繁中間繁殖體。
【學習過程】
問題1
一種植物取得了組織培養的成功,那么是否就能實現組培快繁工廠化生產呢?
基本知識
植物組織培養快速繁殖技術簡稱組培快繁技術,自20世紀60年代用于蘭花的生產以來得到了迅速發展。利用該項技術,可以用較短的時間,在有限的空間里,由一個個體開始,通過反復繼代培養,產生大量的試管苗,使植物的育種工作實現工廠化。目前已有上千種植物通過這種方式進行繁殖,其中有數十種已用于商品化大規模生產,產生了巨大的經濟效益。快速繁殖是當前植物細胞工程中應用最廣泛、最成功的一個領域。
一、植物組培快繁的類型
植物組培快繁的關鍵是植物在組織培養中再分化器官發生類型,也是組織培養中間繁殖體增殖的類型。植物組織培養中間繁殖體的類型是多種多樣的,再生方式也不統一,其類型關系到繁殖速度和繁殖數量。采取何種再分化形式,應根據植物的生理特性決定,如果對某種植物的再分化類型采取強制性措施,就可能導致植物種類的變異,影響再分化能力,減少生產量。因此,在植物組培快繁過程中,正確選擇快繁類型和誘導中間繁殖體是很關鍵的。
組培快繁器官發生類型(中間繁殖體類型)有如下幾種。
1.無菌短枝型
又稱無菌微型扦插。用頂芽和側芽培養建立無性繁殖體系。
這一途徑可表示為:頂芽和腋芽萌發→幼枝→頂芽和腋芽→切段扦插幼枝→頂芽和腋芽→幼苗生根→移栽。
圖5-2-1無菌短枝型
無菌微型扦插可在短時間內重復芽、枝、苗的再生過程,形成許多小植株。這個過程不經過愈傷組織階段,遺傳性狀穩定,培養過程簡單,成苗快。生產中通過這種器官發生類型產生再生植株的植物有月季、康乃馨、馬鈴薯等。
2.叢生芽增殖型
莖尖或初代培養的芽在適宜的培養基上誘導,不斷產生腋芽,形成叢生芽,然后轉入生根培養基,生根成苗,擴大繁殖。腋芽存在于葉片的葉腋中,每個腋芽都有發育成枝條的潛在能力。自然條件下,腋芽受到頂端優勢的抑制,處于休眠狀態,在離體培養條件下,由于培養基中細胞分裂素的作用,頂端優勢被打破,腋芽萌發并生長。在這個過程中,由于細胞分裂素的持續作用,腋芽不斷分化和生長,結果培養基上原來的外植體逐漸形成芽叢,把芽叢分割后轉移到新鮮培養基上又可重復以上的增殖過程,從而在短期內獲得大量的芽。
圖5-2-2叢生芽增殖型
利用腋芽分化和生長這一增殖途徑時,培養基中必須加入一定的細胞分裂素,有時也同時加入少量生長素;外植體必須是頂芽、側芽或帶芽的莖切段。這種增殖方式開始時速度較慢,但每經歷一個培養周期,芽的數量都以對數方式增加,因此其年增殖率是相當可觀的。這一方式最大的優點是能保持遺傳的穩定性,因為莖尖的細胞都是均一的二倍體細胞,它不會因培養條件的影響而發生變異,因而在植物快速繁殖領域應用日益普遍。美國紅櫨、葉子花、櫻桃砧木等木本植物通過這種器官發生類型進行組培快繁,速度快。
這一途徑可表示為:外植體→產生叢生芽→生根培養→形成完整小植株→移栽。
3.器官發生型
凡是在莖尖或葉腋以外其他部位所形成的芽統稱為不定芽。在自然條件下,許多植物的某些器官可產生不定芽;在離體培養條件下,培養基中植物激素的作用可加強這些器官形成不定芽的能力,還能使自然條件下不產生不定芽的器官產生不定芽。
圖5-2-3器官發生型
這一途徑可表示為:外植體→產生不定芽→生根培養→完整小植株→移栽。由于不定芽產生的數量大、速度快,因此誘導不定芽這一途徑的繁殖系數高于腋芽萌發途徑,但其后代變異率也較高。
不定芽也可在愈傷組織上產生,其過程是外植體細胞脫分化形成愈傷組織,然后在愈傷組織上再分化產生不定芽,即外植體→愈傷組織→產生不定芽→生根培養→完整小植株→移栽。但以這種方式繁殖的后代遺傳性不穩定,而且愈傷組織多次繼代后器官發生能力逐漸降低以至完全喪失,所以在進行快繁生產時,如果可能應當避免形成愈傷組織,而應采用在外植體上直接誘導產生不定芽的方式。
植物的許多器官都可作為誘導不定芽的外植體。楊樹、半夏、海棠、菊花等植物的快繁都可以通過這種器官發生類型增殖。在誘導產生不定芽時,一般要求培養基中細胞分裂素的濃度高于生長素,但有時也采用二者的濃度比值接近一的配比。
4.胚狀體發生型
胚狀體是由體細胞形成的,類似但不同于生殖細胞形成的合子胚的體細胞胚。誘導胚狀體形成時一般將胚、莖尖、葉片或子房、花藥等作為外植體,要求培養基中含有還原態氮化物和一定量的生長素,其中最常用的是2,4-D,胚狀體的發育則要求生長素濃度較低或不含生長素的培養基。
胚狀體途徑的優點是增殖率高,而且胚狀體是雙極性的,結構完整,一旦形成,一般都可直接萌發形成小植株,因此成苗率高。如果用人工合成的營養物和保護物將發育到一定程度的胚狀體包裹起來,還可制成“人工種子”直接用于播種,因此,胚狀體途徑是非常理想的快速繁殖途徑。但由于目前多數植物還不能形成胚狀體,其發生機理尚不清楚,有的還存在一定變異,因此在應用上還有很大的局限性,目前只有柑橘、油棕、咖啡等少數植物采用這一途徑。
5.原球莖發生型
蘭科植物在組培過程中,由莖尖或側芽產生原球莖,原球莖不斷增殖,逐漸形成小植株。原球莖是蘭花種子發芽過程中的一種形態學構造。種子萌發初期并不出現胚根,只是胚逐漸增大,之后種皮一端破裂,脹大的胚呈小圓錐狀,稱作原球莖。原球莖可以理解為縮短的、呈珠粒狀的嫩莖器官。蘭花從頂芽和側芽培養中產生的都是這樣的原球莖。一個芽的周圍能產生幾個到幾十個原球莖,培養一定時間后,原球莖逐漸變綠,相繼長出毛狀假根,進一步培養,使其再生、分化,形成完整植株。擴大繁殖時,應在轉綠前將原球莖切割成小塊或給予針刺損傷,轉接到培養基上,增殖出幾倍、幾十倍甚至幾百倍的原球莖。蘭科植物誘導產生原球莖是快繁的主要途徑,這是蘭花工業取得成功的重要技術。
圖5-2-4原球莖發生型
圖5-2-5植物組織培養再分化植株的類型與繁殖途徑
二、植物組培快繁的步驟
植物組培快繁過程一般可分為四個階段,即初代培養(無菌培養物的建立)、繼代培養(莖芽增殖)、生根培養(根的誘導)和組培苗的馴化移栽。
(一)初代培養
1.外植體的選擇
用于植物離體快速繁殖的外植體主要取決于植物種類和第二階段莖芽增殖所采用的方式。一般木本植物、較大的草本植物以莖段比較適宜,因為莖段取材容易,可在一定的培養基上通過萌發出側芽或產生不定芽成為進一步繁殖的材料。一些草本植物比較容易繁殖,或本身短小缺乏明顯的莖,可采用葉片、葉柄、鱗片、花瓣等作為外植體,在一定條件下誘導使之產生不定芽。通常情況下,自然條件能產生不定芽的器官應首先被采用。
圖5-2-6月季組織培養流程圖
2.外植體的接種
外植體的接種是把經過表面滅菌后的植物材料切割或分離出器官或組織,轉接到無菌培養基上進行誘導培養的過程。
(1)培養基與培養條件。初代培養階段最常用的培養基有MS培養基及其改良形式。加入一定量的細胞分裂素和少量生長素可促進生長。
圖5-2-7月季外植體培養
植物激素的使用因材料種類、增殖途徑和培養階段的不同有很大差異。1957年, Skoog和Miller提出了植物激素控制器官形成的假說,認為植物離體培養過程中,器官的分化是由兩類植物激素(即生長素和細胞分裂素)的相對濃度決定的。細胞分裂素比例高時,可促進芽的形成;生長素比例高時,有利于根的分化;當二者比例相當時,有利于形成愈傷組織。許多實驗證明,這個假說對大多數植物是適用的。但由于植物不同組織中內源激素的水平不一樣,因此,對于某一具體的形態發生過程來說,其所要求的外源激素水平是不同的,這就要求在對新的植物材料進行培養時,必須先通過一系列的試驗來確定加入培養基中的細胞分裂素和生長素的種類、濃度及比例,以取得最佳的增殖效果。
(2)外植體的修剪、整理、清洗。
(3)外植體的接種、培養(外植體的清洗、接種、培養方法見學習任務4)。
(4)污染及其防治。接種后培養基上如出現微生物污染會導致培養失敗。初代培養過程中污染率較高。造成污染的原因是多方面的,工作中必須有針對性地采取預防措施,將接種后的污染率降到最低。
①培養基。制備培養基時操作不當會導致滅菌不徹底,如滅菌器內冷空氣未排除干凈;瓶口用封口物完全封嚴,使高壓熱蒸汽不能自由進入瓶內。這些只要在制備培養基時加以注意,認真按照要求規范化操作就完全可以避免。
圖5-2-8組培苗的污染現象
②植物材料。為了保持材料的生活力,滅菌時間不能過長,這樣滅菌就不可能很徹底,接種后常有一定的污染率,大多數情況下為40%~80%。如果材料帶菌很多,污染率就比較高,嚴重時可達100%,而干凈的材料采取適當的滅菌措施后,污染率可能會很低,甚至無污染。通常多年生木本材料比一、二年生的草本材料帶菌多,老的材料比幼嫩的材料帶菌多,地下部分的材料比地上部分的材料帶菌多,取材時應很好地加以選擇,以減少污染的發生。如果室外生長的材料污染非常嚴重,可以將其枝條采回,在室內扦插后將新生的芽作為接種材料;也可就地在植物上套上塑料袋,待長出新的枝條后取作接種材料,或用抗生素和殺蟲劑預先處理,從而得到較好的結果。
③人為污染。違反操作規程,操作人員或接種工具帶菌等人為因素是造成污染的一個重要原因。接種前雙手必須用肥皂洗凈,并剪掉過長的指甲。工作中還要特別注意避免交叉污染,如器械被手污染后又污染接種材料,因此接種工具每用一次就要在酒精燈上灼燒滅菌,接種過程中經常用酒精擦拭手指。接種時嚴禁說話并要戴上口罩。
接種前,接種室應先噴霧滅菌,接種時要注意在酒精燈火焰附近操作,打開的瓶口在火焰的上方水平放置,以避免真菌的孢子落入瓶內。
(5)褐變及其防治。有些植物的外植體接種后發生褐變,甚至使培養基也變成棕褐色,嚴重影響材料的生長、分化。褐變可通過下列措施防治:
①在培養基中加入抗壞血酸(維生素C)、檸檬酸、半胱氨酸、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等抗氧化劑,或用抗氧化劑對材料進行預處理或預培養,或在抗氧化劑溶液中切割、剝離外植體,可預防醌類物質形成。
圖5-2-9河北楊葉片外植體的褐變
②連續轉移。對于易褐變的材料,可將外植體不斷轉移到新鮮培養基上,從而減輕醌類物質的毒害作用。
③加入活性炭。在培養基中加入0.1%~0.5%的活性炭,可減輕褐變程度。
接種后的外植體送到培養室進行培養,外植體的前期培養,溫度掌握在25℃~28℃之間,光照為8~10 h/d,經7~10 d觀察,如果沒有發現霉菌、細菌生長,則說明無菌培養物建立成功,可進行繼代培養、擴大繁殖。
(二)繼代培養
這一階段是快繁技術最重要的環節,無菌培養物通過反復繼代培養而不斷增殖。
1.試管苗的增殖培養
圖5-2-10蝴蝶蘭試管苗繼代增殖
初次培養所獲得的芽、莖段、胚狀體、原球莖能在短期內加倍增殖,這部分能增殖的培養材料被稱為中間繁殖體,這一增殖過程被稱為繼代培養。增殖培養基對于一種植物來說,每次幾乎相同。這一階段,培養基中細胞分裂素與生長素含量的比值增大,有利于莖芽的產生。組培苗有適宜的培養條件,在營養供應和激素調控下,排除其他生物的競爭,能夠按照幾何倍數增殖。一般情況下,在4~6周內增殖3~4倍是很容易做到的。如果在繼代轉接的過程中能有效地防止菌類污染,又能及時轉接繼代,一年內就能獲得幾十萬株甚至幾百萬株小苗。這個階段就是快速繁殖的階段。
繼代培養中擴繁的方法包括切割莖段、分離芽叢、分離胚狀體、分離原球莖等。
(1)切割莖段常用于有伸長的莖梢、莖節較明顯的培養物。這種方法簡便易行,能保持母種特性。培養基常是MS基本培養基。
(2)分離芽叢適用于由愈傷組織生出的芽叢。培養基常是分化培養基。若芽叢的芽較小,可先切成芽叢小塊,放入MS培養基中,待稍大時,再分離開繼續培養。
(3)分離原球莖。將原球莖切割成小塊,或給予針刺等損傷,或在液體培養基中振蕩培養,加快其增殖進程。
(4)分離胚狀體。將由外植體或愈傷組織產生的胚狀體進一步切割,轉接于增殖培養基中,擴大胚狀體數量,常用液體振蕩培養方式。
2.繼代培養的影響因素
(1)植物材料。不同種類的植物,同種植物的不同品種,同一植物的不同器官和不同部位,繼代培養能力各不相同。一般是草本植物>木本植物;被子植物>裸子植物;年幼材料>老年材料;剛分離組織>已繼代的組織;胚>營養組織;芽>胚狀體>愈傷組織。以腋芽或不定芽增殖繼代的植物,在培養許多代之后仍然保持著旺盛的增殖能力,一般較少出現再生能力喪失的情況。
(2)培養基。在規模化生產中,培養的植物品種一般比較多,而且來源也比較復雜,品種間的差異表現得非常明顯。培養基的配制和使用一定要多樣化,否則會造成一些品種因為生長調節劑過高或過低而嚴重影響繁殖和生長。另外,對于同一品種,適當調整培養基中生長調節劑的濃度也是非常重要的,其目的主要是保證種苗的質量,同時維持一定的繁殖基數。
一些植物在開始繼代培養時需要加入生長調節劑,經過幾次繼代培養后,加入少量或不加生長調節劑也可以生長。如胡蘿卜薄壁組織在初代培養時加入6~10 mol/L IAA才能達到最大生長量,但繼代培養10代以后,在不加IAA的培養基上也可達到同樣的生長量。蘭科植物原球莖的繼代培養也有類似情況。
(3)培養溫度。培養溫度應大致與該植物原產地生長所需的最適溫度相似。喜歡冷涼的植物,以20℃左右較好,熱帶作物需在30℃左右的條件下才能獲得較好的生長。如香石竹在18℃~25℃隨溫度降低生長速度減慢,但苗的質量顯著提高,玻璃化現象減少,高于25℃時,苗徒長細弱,玻璃化或半玻璃化苗明顯增加。在桉樹繼代培養中發現,如果總在23℃~25℃條件下培養,芽會逐漸死亡,但如果每次繼代培養時,先在15℃下培養3 d,再轉至25℃下培養,生長良好。
(4)繼代周期。一些生長速度快或者繁殖系數高的種類如滿天星、非洲紫羅蘭等,繼代時間比較短,一般不超過15 d。生長速度比較慢的種類如非洲菊、紅掌等,繼代時間就要長一些,30~40 d繼代1次。繼代時間也不是一成不變的,要根據培養目的、環境條件及所使用的培養基配方確定。在前期擴繁階段,為了加快繁殖速度,苗剛分化時就可切割繼代,而無須待苗長到很大時才進行繼代。后期在保持一定繁殖基數的前提下進行定量生產時,為了有更多的大苗用來生根,可以間隔較長的時間繼代,達到既可以維持一定的繼代增殖量,又可以提早生產出組培苗成品的目的。
(5)繼代次數。繼代次數對增殖率的影響因培養材料而異。有些植物如葡萄、黑穗醋栗、月季和倒掛金鐘等,長期繼代可保持原來的再生能力和增殖率。有些植物則隨繼代次數增多而增加變異頻率,如繼代5次的香蕉不定芽變異頻率為2.14%,繼代10次后為4.2%,因此香蕉組培苗繼代培養不能超過1年。還有一些植物長期繼代培養會逐漸衰退,喪失形態發生能力,具體表現為生長不良、再生能力和增殖率下降等。
在快速繁殖中初代培養是一個必經的過程,繼代培養則是經常性不停的增殖過程。但在達到相當數量之后,則應考慮使其中一部分轉入生根階段。
3.試管苗的增殖量
由于試管苗在接近理想的條件下生長分化,不受季節的限制,并且有人為提供的外源激素的促進,增殖速度很快。試管苗的增殖量通常按接種的繁殖體塊數或培養瓶數計算,看能得到多少個(瓶)中間繁殖體,這兩種方法都比較準確。每一周期(從接種當天到再次可供接種的當天)需要多少天、每一周期每一瓶能接種擴繁多少瓶(每周期都能穩定地達到)、每瓶有多少苗,掌握這幾個基本數字即可計算。
(三)生根培養
任何植物繼代的次數都是有限的,繼代次數過多易發生變異,而且繼代繁殖一定數量后,培養室的容量就會飽和,必須分流進入壯苗、生根培養階段。因此,在生產中,繼代的次數與繁殖的數量要計劃準確,即繁殖一定的數量且不超過繼代限度,達到工廠化育苗規范標準的最佳效益。
圖5-2-11河北楊試管苗生根培養
在有細胞分裂素存在的情況下,由腋芽和不定芽長成的枝條一般都沒有根。為了得到完整的植株,必須把無根枝條轉移到生根培養基中誘導其生根。培養基內無機鹽濃度高時有利于產生莖、葉,較低時有利于生根,所以生根培養基一般大量元素減半或用1/4量,不含或僅含有濃度很低的細胞分裂素,并加入適量生長素,使用最多的是NAA,其次是IBA和IAA。由于嫩枝本身能合成豐富的生長素,所以有些植物可在無激素的培養基上生根。為了增強植株的自養能力,生根階段培養基中蔗糖濃度一般降至1.0%~1.5%,并相應提高培養室的光照強度(3000~10000 lx)。在生根培養基上,無根苗一般1~4周即可生根。生根的過程中苗長高了,植株健壯了,有利于馴化煉苗。一些容易生根的植物在增殖培養基上延長培養時間便可生根,無須更換培養基,即可直接獲得完整的試管苗。
有些植物由于增殖階段細胞分裂素用量過大,在生根培養基上可能仍不停止增殖,導致其生根困難,此時可延長生根培養階段,將材料在生根培養基上再轉接一次,使殘留的細胞分裂素濃度逐漸降低,促使其生根。
胚狀體發育成的小苗常常帶有已分化的根,可以不經誘導生根的階段。但經過胚狀體途徑發育的苗數量特別多,且個體較小,需要在低濃度植物激素的培養基上培養,以便壯苗。
除了在生根培養基上進行生根培養外,有些植物可以采用試管外生根的方法,即把在離體條件下形成的枝條當作微插條處理,使它們在一定的基質中生根。采用這種方法時,枝條基部切口要先經過生長素或生根粉處理(浸泡或浸蘸),然后把它們種在基質中,由于減少了一次無菌操作步驟,因而可降低生產成本。
(四)組培苗的馴化(煉苗)
植物組織培養過程中培育出來的苗通常稱為試管苗或組培苗。組培苗是在無菌、有營養供給以及弱光、高溫且100%的相對恒濕條件下生長的,因此在生理、形態等方面都與自然條件下生長的正常小苗有很大差異。所以組培苗要通過馴化鍛煉即煉苗過程,使它們逐漸適應外界環境,這樣才能保證組培苗順利生長,應用于生產。
(1)組培苗生長的環境特點:高溫且恒溫、高濕、無菌、弱光。
(2)組培苗的特點。
①植株細弱,莖、葉表面角質層不發達,氣孔數目少,調節能力差。
②莖、葉雖是綠色,但葉綠體的光合作用較差。
③根的吸收能力較低,出瓶后根系吸收的水分難以滿足小苗蒸騰的消耗,小苗易失水萎蔫。
④組織幼嫩,機械組織不發達,容易發生機械損傷,對逆境的適應和抵抗能力差。
(3)煉苗:也稱“瓶煉”,目的在于提高試管苗對外界環境的適應性,提高光合能力,促使試管苗健壯,從而提高試管苗的移栽成活率。
煉苗的時間、時機和方式隨植物種類而定。一般做法是將已生根的試管苗連同容器由培養室轉移到溫室,在半遮陽的自然光下進行鍛煉。逐漸打開容器蓋進行適應性鍛煉,并注入少量自來水使幼苗逐漸降低溫度,轉向有菌環境。這樣幼苗周圍的環境就會逐漸與自然環境相似。
圖5-2-12蝴蝶蘭組培苗煉苗
煉苗時間一般1~2周。
(五)組培苗的移栽
為了做好試管苗的移栽工作,應該選擇合適的基質,并配合相應的管理措施,移栽空間應先保濕,以后逐漸敞開,從而確保整個組織培養工作順利完成。
1.移栽基質
選擇移栽基質的原則:具備透氣性、保濕性和一定的肥力;容易滅菌處理;不利于雜菌滋生。
一般可選用珍珠巖、蛭石、砂子等。為了增加黏著力和肥力,可按一定比例搭配草炭土或腐殖土。
圖5-2-13蝴蝶蘭組培苗出瓶移栽
(1)常用的配方:
①一般用珍珠巖、蛭石、草炭土或腐殖土,比例為1∶1∶0.5。
②用砂子、草炭土或腐殖土,比例為1∶1。
基質不能太干燥,以手捏成團、松開不散的潮濕狀態為宜。
(2)常用的滅菌方法:
①在培養基質中摻入75%百菌清可濕性粉劑200~500倍液,以進行滅菌處理。
②使用前應高壓滅菌。
③烘烤以消滅其中的微生物。
④用0.3%~0.5%高錳酸鉀噴灑基質滅菌。
2.移栽容器的選擇
常用的移栽容器有育苗盤、黑色塑料育苗缽。通常選擇塑料育苗缽,其具有成本低、可以反復使用、占地面積小、營養空間大、可以有效吸收營養等優點,非常適合大面積生產。
3.移栽方法
(1)組培苗的出瓶移栽:出瓶移栽也叫“盤煉”。
圖5-2-14北海道黃楊組培苗的生根移栽
圖5-2-15蝴蝶蘭組培苗的容器移栽
①移栽技術:對于大多數木本植物和部分草本植物,適合的移栽時間是根原基突起或形成2~3 mm長的短根時,此時取苗不傷根,帶培養基少,移栽后根迅速固著于基質并吸收營養,成活率高。
a.從試管中取出已生根的小苗,用0.1%多菌靈溶液輕輕洗掉根部粘著的培養基,避免傷根。清洗一定要干凈,以防殘留培養基滋生雜菌。
b.如果根過長,可用鋒利的剪刀剪掉一部分,再蘸生長素(50 mg/L IBA或NAA)后移栽。
c.移植時用鑷子或筷子粗的小棍在基質中插一小孔,然后將小苗插入。注意幼苗較嫩,應防止弄傷,移栽后把苗周圍基質壓實,澆透水。
d.將苗移入高濕度的環境中,一般是在大棚內搭設小拱棚。
②移栽管理。
a.移栽后的最初幾天要求空氣濕度保持90%以上,每天噴霧2~3次,使葉面的蒸騰減少。因為在培養瓶內濕度接近飽和,在這樣的條件下生長的試管苗莖、葉表面防止水分散失的角質層幾乎沒有,根系也不發達,移入基質后難以保持水分平衡,即使基質中有足夠的水分也不行,必須要求高濕的空氣,使葉面的蒸騰減少。當試管苗適應了新的環境后,逐漸降低濕度,最終過渡到在溫室或自然條件下生長。
b.溫度變化不宜過大。一般喜溫植物控制在25℃左右,喜涼植物以18℃~20℃為宜。溫度過高會使蒸騰加強,雜菌滋生;溫度過低,移栽苗生長緩慢,或不易成活。如果能利用一些設備(埋設地熱線、溫室地槽等)使基質溫度高于氣溫2℃~3℃,會有利于生根并促進根系生長。
c.試管苗移栽后噴施一定濃度的殺菌劑,可有效保護幼苗,以利于成活。
d.移栽后的試管苗由異養生長轉變為自養生長,進行光合作用,因此需要一定強度的光照。但過強的光照會破壞葉綠素,使葉片失綠,移栽苗成活延緩,還會加強蒸騰作用,加速水分的散失。因此,移栽過程中應避免強烈的直射光,以較高強度的散射光為好,經過一段時間的生長后,再逐步加強光照,使苗慢慢適應自然環境條件。
e.移栽一周后,可進行葉面施肥。
經過“盤煉”后,組培苗側根上逐漸產生眾多根毛,當觀察到莖段開始高生長時就標志著“盤煉”圓滿完成,組培苗可以上盆或進行大田移栽了。
(2)組培苗的容器移栽:通常選擇8 cm×8 cm或10 cm×10 cm的黑色軟塑料育苗缽。黑色軟塑料育苗缽可以吸收光能,提高基質的溫度,特別適合早春容器移栽育苗。
移栽技術:
①配制移栽基質。(方法同出瓶移栽)
②清洗試管苗根部的培養基。(方法同出瓶移栽)
③在育苗缽中裝入基質至1/4。
④左手輕拿試管苗,右手將苗根均勻地分布于育苗缽中,然后填入基質,距育苗缽上沿1 cm即可。
⑤用雙手捏住缽沿兩邊輕輕地在地上蹾幾下育苗缽,使苗根與基質貼緊。
⑥澆透水。
⑦將移栽入缽的小苗放在高濕環境中,保持空氣濕度達90%以上(大棚內搭設小拱棚)。逐漸降低空氣濕度,過渡到自然環境。移栽期間的管理同出瓶移栽。
出瓶移栽和容器移栽的組培苗經過一段時間后就可上盆或進行大田移栽了。
問題2
植物組培快繁有很多優點,那么是否每種植物都可采用組培快繁技術呢?
基本知識
三、快速繁殖技術應用的局限性
植物組培快繁技術有很多優點,但并不適用于所有的植物。某一種類的植物是否能夠應用這項技術進行快速繁殖,首先取決于技術本身是否穩定完善,其次取決于采用這項技術的生產成本是否低于常規的方法,此外還必須要有掌握這一技術的工作人員和一定的設備條件。在目前及今后相當長的時期內,這項技術只能用于某些植物或某些特殊目的的繁殖上,主要包括以下幾個方面。
1.用于繁殖困難或繁殖速度慢的植物的繁殖,如一些名貴的花卉或某些需要保護的珍稀瀕危植物。
2.某些植物用常規方法雖然很容易繁殖,但是也很容易感染病毒,如百合、香石竹、草莓、馬鈴薯及一些果樹。這些植物可采用分生組織培養的方法去除病毒,獲得脫毒苗,然后以離體快速繁殖技術大量生產試管苗,從而防止病毒再次侵染,提高苗木的質量,并且節省為保持和繁殖無病毒苗木所需的時間和精力。
3.有些雜合的園藝植物,如非洲菊、花燭等,沒有很好的常規營養繁殖方法,用種子繁殖又無法得到性狀均一的后代,應用組培快繁技術可迅速得到無性系。
4.用于需要加速繁殖的特殊基因型,如由常規育種或通過生物工程產生的新品種、國外引入的少量植物材料、果樹中的優良芽變品種和木本植物的優選單株、雌雄異株植物中經濟性狀優良的植株等,以減少投入市場所需要的時間。還可用于育種過程中需要迅速擴大的某些自交系、原始材料及雜種子代等,以縮短育種周期。