第四章茎尖分生组织培养

1、编辑课件1第四章 茎尖分生组织培养 及脱毒苗生产编辑课件2一、概念和意义一、概念和意义 1.概念概念茎尖分生组织培养茎尖分生组织培养：指对不超过0.1mm的茎尖或几十微米的茎尖进行的培养。特点：特点：可获无病毒苗，操作困难，成苗时间长。 普通茎尖培养：普通茎尖培养：对几毫米至几十毫米长的茎尖、芽尖及侧芽的培养。操作技术简单、易成活、成苗时间短、繁殖速度快。 第一节第一节 茎尖分生组织培养茎尖分生组织培养编辑课件3 茎尖分生组织培养除可以生产脱毒苗外，还具有茎尖分生组织培养除可以生产脱毒苗外，还具有方法简便，繁殖迅速，遗传性比较稳定，易保持植株方法简便，繁殖迅速，遗传性比较稳定，易保持植株的优良

2、性状的优点，在基础理论研究和实际应用中具的优良性状的优点，在基础理论研究和实际应用中具有重要价值。有重要价值。2.2.意义意义：1.1.形态建成研究形态建成研究 2.2.用于无病株生产用于无病株生产 3.3.进行营养繁殖进行营养繁殖 4.4.育种中的应用育种中的应用 编辑课件4l二、茎尖分生组织培养一般方法二、茎尖分生组织培养一般方法1.材料的制备材料的制备 健壮枝梢 去除叶片 分成1-2cm 自来水冲洗 消毒 75%的酒精30秒 0.1%升汞或20倍次氯酸钠消毒8-10min 无菌水 修剪剥离茎尖，通常切割下顶端0.20.5 mm叶原基的茎尖（无菌水） 接种。编辑课件5编辑课件62.培养基培

3、养基 多为MS培养基及其改良配方，还有White、B5等。3.培养条件培养条件（1）温度：2628（2）光照：光培养的效果通常比暗培养好。（3）湿度：与其他器官培养相似。一、病毒的危害一、病毒的危害 多数栽培植物，尤其无性繁殖植物，都易受多数栽培植物，尤其无性繁殖植物，都易受到一种或几种，甚至几十种病毒的侵染。例如，草到一种或几种，甚至几十种病毒的侵染。例如，草莓感染莓感染6060多种病毒。并且随着栽培时间的推移，侵多种病毒。并且随着栽培时间的推移，侵染病毒的种类越来越多。染病毒的种类越来越多。 受病毒侵染的植物生长缓慢、畸形、产量大幅受病毒侵染的植物生长缓慢、畸形、产量大幅度下降，品质变劣，

4、甚至完全丧失商品价值。因此度下降，品质变劣，甚至完全丧失商品价值。因此说，病毒带来极大的危害。说，病毒带来极大的危害。第二节第二节 脱毒苗的培育和病毒检测脱毒苗的培育和病毒检测编辑课件8l目前，对细菌和真菌侵染的病害，可以通过药物处目前，对细菌和真菌侵染的病害，可以通过药物处理达到治愈的目的，如多菌灵等。但目前，还没有理达到治愈的目的，如多菌灵等。但目前，还没有药物能治病毒病。药物能治病毒病。l种子一般不带病毒，种子繁殖植物可以得到无菌植种子一般不带病毒，种子繁殖植物可以得到无菌植株。但对于无性繁殖植物，必须采用一种有效的方株。但对于无性繁殖植物，必须采用一种有效的方法，脱去病毒，才能达到提高

5、产量和质量的目的。法，脱去病毒，才能达到提高产量和质量的目的。l二、病毒侵染的特点二、病毒侵染的特点l早在早在4040年代，就有科学家年代，就有科学家(White(White等等) )发现病毒在发现病毒在根上和茎上的分布是不均匀的，离根尖和茎尖越根上和茎上的分布是不均匀的，离根尖和茎尖越近，病毒的密度越低。反之，越高。即病毒在植近，病毒的密度越低。反之，越高。即病毒在植物体内的分布是不均匀的，分生组织一般无病毒物体内的分布是不均匀的，分生组织一般无病毒侵染侵染。l分生组织之所以能避开病毒侵染，可能有分生组织之所以能避开病毒侵染，可能有4 4方面方面原因：原因：l1 1、在植物体中，病毒的移动主

6、要靠两条途径，、在植物体中，病毒的移动主要靠两条途径，一是通过维管系统，而分生组织中尚未形成维一是通过维管系统，而分生组织中尚未形成维管系统；二是通过胞间连丝，但这条途径病毒管系统；二是通过胞间连丝，但这条途径病毒移动速度非常缓慢，难以追赶上活跃生长的茎移动速度非常缓慢，难以追赶上活跃生长的茎尖和根尖。尖和根尖。编辑课件12l2 2、在旺盛分裂的分生组织中，代谢活动很高，、在旺盛分裂的分生组织中，代谢活动很高，使病毒无法进行复制。使病毒无法进行复制。 l3 3、在茎尖中存在高水平内源激素，可以抑制、在茎尖中存在高水平内源激素，可以抑制病毒的增殖。病毒的增殖。l4 4、在植物体内存在有一种、在植

7、物体内存在有一种“病毒钝化系统病毒钝化系统”，它在分生组织中的活性应最高，因而使分生它在分生组织中的活性应最高，因而使分生组织不受侵染组织不受侵染。编辑课件14l 以上是四种可能原因，无论哪种说以上是四种可能原因，无论哪种说法正确，事实是分生组织一般不带病毒。法正确，事实是分生组织一般不带病毒。因此，利用这一原理，进行茎尖培养，因此，利用这一原理，进行茎尖培养，培育无病毒苗。培育无病毒苗。编辑课件15植物脱病毒方法植物脱病毒方法物理方法物理方法化学方法化学方法生物方法生物方法高温处理高温处理茎尖培养茎尖培养微体嫁接微体嫁接珠心培养珠心培养愈伤脱毒愈伤脱毒热处理脱毒热处理脱毒编辑课件16l（一）

8、热处理脱毒法（一）热处理脱毒法l热处理脱毒原理热处理脱毒原理l 病毒病毒DNA分子进入细胞后随植物细胞分子进入细胞后随植物细胞DNA一一起复制。起复制。l 热处理并不能杀死病毒，只能钝化病毒活性，热处理并不能杀死病毒，只能钝化病毒活性，使病毒在植物体内增殖减缓或增殖停止，失去传使病毒在植物体内增殖减缓或增殖停止，失去传染能力。染能力。l 作为一种物理效应可以加速植物细胞的分裂，作为一种物理效应可以加速植物细胞的分裂，使植物细胞在与病毒繁殖的竞争中取胜。使植物细胞在与病毒繁殖的竞争中取胜。编辑课件17l具体方法：具体方法：l第一，热水浸泡处理，适用于切下的材料，在第一，热水浸泡处理，适用于切下的

9、材料，在50度度左右的温水中浸渍数分钟至数小时，方法简便易行左右的温水中浸渍数分钟至数小时，方法简便易行但材料易受伤。但材料易受伤。l第二，热风处理，将生长的盆栽植物移入室内或生第二，热风处理，将生长的盆栽植物移入室内或生长箱内，处理温度因植物种类、生理状况而异。一长箱内，处理温度因植物种类、生理状况而异。一般为般为3540度，短则几十分钟，长达数月。度，短则几十分钟，长达数月。 编辑课件18l热处理的优缺点热处理的优缺点l优点优点: 方法简单，效果明显。方法简单，效果明显。l缺点缺点: l1)具有局限性，不能去除所有病毒。只对圆形具有局限性，不能去除所有病毒。只对圆形病毒（苹果花叶病毒），或

10、对线状病毒（马铃病毒（苹果花叶病毒），或对线状病毒（马铃薯卷叶病毒）有效；而对杆状病毒（千日红病薯卷叶病毒）有效；而对杆状病毒（千日红病毒）无效。毒）无效。l2)热处理后只有小部分植株能够存活。极易使热处理后只有小部分植株能够存活。极易使植物材料受热枯死，造成损失植物材料受热枯死，造成损失l3）延长热处理时间，病毒钝化效果好，同时）延长热处理时间，病毒钝化效果好，同时也可能会钝化植物组织中的抗性因子而降低处也可能会钝化植物组织中的抗性因子而降低处理效果。理效果。编辑课件19其它效果其它效果 香石竹（康乃馨）在香石竹（康乃馨）在3840下经两个下经两个月处理可除去全部病毒。月处理可除去全部病毒。

11、编辑课件20 马铃薯在马铃薯在37下处理下处理1020天能除去卷天能除去卷叶病毒。叶病毒。编辑课件21l（二）茎尖培养脱毒（二）茎尖培养脱毒 l1.茎尖培养脱毒的原理茎尖培养脱毒的原理 l（1）病毒在植物体内的分布）病毒在植物体内的分布 l病毒浓度不同，离尖端越远病毒浓度越高。茎尖或根尖离体培养便可获得无病毒再生植株。l必须指出的是，所谓无病毒，只是相对的，不是必须指出的是，所谓无病毒，只是相对的，不是绝对的。绝对的。l（2）茎尖大小与脱毒）茎尖大小与脱毒 l茎尖外植体的大小与脱毒效果成反比。茎尖分生组织不能合成自身需要，生长素，细胞分裂素，因而带叶原基的茎尖生长快，成苗率高。因此茎尖越大培养

12、成活率越高。因此对不同植物脱毒适宜的茎尖大小不同。编辑课件222.茎尖培养脱毒的方法茎尖培养脱毒的方法（1）取样与消毒可直接选定的植株上取顶芽进行消毒接种。采顶芽与侧芽消毒接种。 消毒方法是：剪取顶芽梢段3、5厘米，剥去大叶片，用自来水冲洗干净，在75%酒精中浸泡30秒左右，用1%-3次氯酸钠或5%-7%的漂白粉溶液消毒10-20分，最后用无菌水冲洗材料4-5次。编辑课件23（2）接种 材料置1040倍的双筒解剖镜下，解剖刀切取0.10.3mm带有12个叶原基的茎尖，接种到培养基上。 编辑课件24（3）培养 接种后材料置25+2 ，光照度1500-5000LX，每日光照10-16h条件下培养。

13、但一般光照培养比暗培养效果好。其间应更换新鲜培养基。提高培养基中BA的浓度可形成大量从生芽。3.培养基与培养方式 ：（1）培养基：常用MS， White等培养基。（2）培养方式：茎尖培养一般采用半固体培养基 编辑课件25l（三）、热处理与茎尖培养结合脱毒（三）、热处理与茎尖培养结合脱毒l果树等木本植物，热处理后新芽顶端嫁接成活率较果树等木本植物，热处理后新芽顶端嫁接成活率较低。低。l茎尖培养时，茎尖过小成活率太低，而茎尖太大又茎尖培养时，茎尖过小成活率太低，而茎尖太大又脱除不掉病毒脱除不掉病毒l将热处理后的较大茎尖进行培养获得无病毒植株，将热处理后的较大茎尖进行培养获得无病毒植株，可以克服这些

14、缺点。可以克服这些缺点。编辑课件26（四）微体嫁接离体培养脱毒法（四）微体嫁接离体培养脱毒法应用微体嫁接的原因：应用微体嫁接的原因：木本植物茎尖培养难以生根形成植株。木本植物茎尖培养难以生根形成植株。具体做法：具体做法： 将极小的茎尖（将极小的茎尖（0.1mm0.2mm）作为接穗嫁接到不）作为接穗嫁接到不带病毒的种子实生苗砧木上，然后将砧木、接穗一起带病毒的种子实生苗砧木上，然后将砧木、接穗一起在培养基上培养。在培养基上培养。优点：优点：接穗在砧木上易成活，故可用很小的茎尖来培接穗在砧木上易成活，故可用很小的茎尖来培养，去除病毒几率大，获得无病毒养，去除病毒几率大，获得无病毒苗的可能性大。苗的

15、可能性大。 微嫁接要求的剥离技术高，嫁接成活率与接穗大小微嫁接要求的剥离技术高，嫁接成活率与接穗大小呈正相关，呈正相关，而脱毒率与接穗大小呈负相关而脱毒率与接穗大小呈负相关编辑课件27脱除病毒的关键：脱除病毒的关键： 要求剥离技术很高要求剥离技术很高 需要考虑砧木和接需要考虑砧木和接穗对营养组成的不穗对营养组成的不同要求；同要求； 与接穗的取材季节与接穗的取材季节有密切关系（苹果有密切关系（苹果46月取材嫁接成活月取材嫁接成活率较高。）率较高。）编辑课件28（五）无病毒种苗的保存、应用及繁殖（五）无病毒种苗的保存、应用及繁殖（1）无病毒原种的保存）无病毒原种的保存 获得无毒原种不易，若保存不好

16、会很快重获得无毒原种不易，若保存不好会很快重新感染病毒。为防止再度感染，应在新感染病毒。为防止再度感染，应在隔离条件隔离条件下保存。下保存。 若原种保存得好，无毒原种可以利用若原种保存得好，无毒原种可以利用5-10年年，在生产上可以创造更多的经济效益。在生产上可以创造更多的经济效益。编辑课件291、隔离种植保存、隔离种植保存 通过无毒原种要在隔离区或隔虫网室内种植保通过无毒原种要在隔离区或隔虫网室内种植保存。植物病毒的传播媒介主要是昆虫如蚜虫、叶蝉存。植物病毒的传播媒介主要是昆虫如蚜虫、叶蝉2、离体保存、离体保存 脱毒苗经鉴定后，选择无病原种株系，回接于脱毒苗经鉴定后，选择无病原种株系，回接于

17、试管内，可长期保存，是最理想的保存方法。试管内，可长期保存，是最理想的保存方法。编辑课件30（2）无毒原种的应用）无毒原种的应用 获得无毒原种后，一方面要积极进行无毒苗获得无毒原种后，一方面要积极进行无毒苗的推广，另一方面还要做好无病毒种的繁育。的推广，另一方面还要做好无病毒种的繁育。 无毒苗的推广应在发展良种的新区使用才能无毒苗的推广应在发展良种的新区使用才能取得良好的效果；在老病区使用时应实行统一的取得良好的效果；在老病区使用时应实行统一的防治措施，一次性全区换种，才能取得应有的效防治措施，一次性全区换种，才能取得应有的效果。果。编辑课件31（3）无病毒原种的繁殖）无病毒原种的繁殖 可在无

18、毒源和其他病虫害的大田中进可在无毒源和其他病虫害的大田中进行，场地土壤要进行消毒，防治蚜虫、线行，场地土壤要进行消毒，防治蚜虫、线虫和其他传毒媒介，并建立一套严格的原虫和其他传毒媒介，并建立一套严格的原种繁育制度和栽培管理制度，防止病毒的种繁育制度和栽培管理制度，防止病毒的再次感染。再次感染。编辑课件32编辑课件33四、植物脱毒苗的鉴定四、植物脱毒苗的鉴定1、视觉观察法、视觉观察法 (直接检测法直接检测法) 看植株的茎叶是否有该病毒所有可见症状。看植株的茎叶是否有该病毒所有可见症状。番茄无菌小苗番茄无菌小苗厚叶莲花掌厚叶莲花掌编辑课件34植物病毒引起植株的症状是各异的，在观赏植物上植物病毒引起

19、植株的症状是各异的，在观赏植物上由病毒引起外部症状主要有以下几种：由病毒引起外部症状主要有以下几种：l（1 1）变色：）变色：褪绿、黄化、花叶、斑驳、红叶等，常见病褪绿、黄化、花叶、斑驳、红叶等，常见病毒有；香石竹斑驳病毒、黄瓜花叶病毒、芋花叶病毒等。毒有；香石竹斑驳病毒、黄瓜花叶病毒、芋花叶病毒等。l（2 2）坏死）坏死：常见的坏死是病斑或斑点。有轮斑、环斑、常见的坏死是病斑或斑点。有轮斑、环斑、条斑条斑条纹等。如香石竹坏死斑点病毒、，凤仙花坏死斑条纹等。如香石竹坏死斑点病毒、，凤仙花坏死斑点病毒草等。点病毒草等。l（3 3）畸形：）畸形：植株可出现矮缩、矮化或叶片皱缩、卷叶、植株可出现矮缩

20、、矮化或叶片皱缩、卷叶、蕨叶等病状。蕨叶等病状。l（4 4）萎蔫）萎蔫 ：主要是指植物根或茎的维管束组织受到破坏主要是指植物根或茎的维管束组织受到破坏而发生供水不足所出现的凋萎现象。而发生供水不足所出现的凋萎现象。编辑课件352、生物鉴定法、生物鉴定法 (指示植物指示植物indicating Plant法法) 由于采用汁液接种法比较困难，所以通常采用由于采用汁液接种法比较困难，所以通常采用嫁接接种的方法嫁接接种的方法, 利用嫁接法接种，把待测的植物接利用嫁接法接种，把待测的植物接种在敏感植物上，然后视其有无病斑，来判断是否脱种在敏感植物上，然后视其有无病斑，来判断是否脱除了病毒。除了病毒。指示植物指示植物接穗接穗嫁接后嫁接后的植物的植物编辑课件36l定义:将一些对病毒敏感、症状特征显著将一些对病毒敏感、症状特征显著的植物作为指示植物的植物作为指示植物(又叫鉴别寄主又叫鉴别寄主),利利用病毒在其他植物上产生的枯斑作为鉴用病毒在其他植物上产生的枯斑作为鉴别病毒种类的方法别病毒种类的方法.优点优点:方法简单方法简单灵敏灵敏准确准确擦方便擦方便,仍为一种经济有仍为一种经济有