花卉繁殖,可分有性繁殖(種子繁殖)和無性繁殖(營養(yǎng)器官繁殖),而近來有不少種花卉已采用組織培養(yǎng)手段,這是一種新的常規(guī)繁殖方法。
用組織培養(yǎng)的方法進行繁殖是一項先進技術(shù),可用極少量的繁殖材料,繁殖大量的植株,并可得到去病毒的壯苗,這在某些花卉的商品中已成為極有效的繁殖手段。
組織培養(yǎng)早在20世紀(jì)初即已開始,已有80多年的歷史。近年發(fā)展很快,并廣泛用于花卉登殖,現(xiàn)在由瓊脂培養(yǎng)轉(zhuǎn)向液體培養(yǎng),即用發(fā)酵罐深層培養(yǎng),形成微繁殖工業(yè)。目前又在研究人造種子,把用微繁殖技術(shù)形成的不定胚和芽條用球形膠囊包裹起來,形成人造種子。這種人造種子能在適宜條件下,生長發(fā)育成植物體。但這項技術(shù)還有很多問題需要進行研究。
1.培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件
(1)培養(yǎng)基成分
培養(yǎng)基的成分主要包括無機鹽類(分大量元素和微量元素)、有機物質(zhì)(即維生素等)、車長調(diào)節(jié)物質(zhì)以及碳源等四大類:
①無機鹽類:植物所需的元素,除碳、氫、氧由水和空氣中供給外,其他氮、磷、焊、硫、鈣、鎂、鐵等七種均需加到培養(yǎng)基中;微量元素有硼、錳、鋅、鑰、鉆、碘、銅等。
②有機物質(zhì):主要是維生素和氨基酸,如民和民以及煙酸等。
③生長調(diào)節(jié)質(zhì):主要有細胞分裂素和生長素兩類。目前用得較多的細胞分裂素有:激動素、玉米素乃及異戊烯基腺嘌吟等,能促進芽的分化;生長素有吲跺乙酸、吲哚丁酸、萘乙酸,能促進生長。
④碳源:因組織培養(yǎng)時植物體處于他養(yǎng)情況下,故必須有能源供給,主要是蔗糖。
(2)培養(yǎng)基的種類
培養(yǎng)基的種類很多,采用哪一種培養(yǎng)基,對于培養(yǎng)是否成功有很大的關(guān)系,在1950~19艦?zāi)瓿醭2捎肳hite培養(yǎng)基,但后來有很多新的培養(yǎng)基,其中Ms是Murashige和skoog1962; ER是Erikssonl965; B5是Gambor等1968; SH是shenk和Hildebrandt l972; HE是Heller1953提出來的,見表1表2。
這些培養(yǎng)基中MS培養(yǎng)基應(yīng)用zui廣泛。ER培養(yǎng)基與MS培養(yǎng)基相似。B5培養(yǎng)基在愈傷組織和懸浮培養(yǎng)方面做了不少試驗,對有些植物很適合,SH培養(yǎng)基與B5相似。HE培養(yǎng)基為歐洲許多實驗室所用,但礦物鹽濃度稍低,應(yīng)用范圍不太廣。在花卉組織培養(yǎng)中用MS培養(yǎng)基zui多。
(3)引培養(yǎng)條件
培養(yǎng)條件,按培養(yǎng)對象的種類不同而有所不同,溫度條件一般在23~26℃左右的恒溫條件下。光照條件對器官形成有作用,一般范圍是1000~3000勒克司,每日12~16小時,高于3000勒克司有強烈抑制作用。培養(yǎng)室要求清潔衛(wèi)生,減少污染。
2.花卉組織培養(yǎng)的途徑
在花卉組織培養(yǎng)實踐中,用植物的組織或細胞培養(yǎng)成植株,也就是試管培養(yǎng),可以通過三條途徑。
(1)通過器官發(fā)生
通過由培養(yǎng)的組織,產(chǎn)生芽及根,器官發(fā)生由于培養(yǎng)材料的不同又可分為兩方面:一是培養(yǎng)花卉植物的莖尖產(chǎn)生大量芽,再將芽分離轉(zhuǎn)移培養(yǎng)成植株;二是培養(yǎng)花卉植物器官外植體產(chǎn)生不定芽,發(fā)育成植株。
(2)通過煎傷組織分化成株
將花卉植物體的一小片組織培養(yǎng)成愈傷組織,再誘導(dǎo)分化成芽和根,成為完整植株。
(3)通過胚狀體發(fā)主
由培養(yǎng)的植株產(chǎn)生愈傷組織,再通過懸浮培養(yǎng),或直接產(chǎn)生大量的胚狀體,再發(fā)育成完整植株。
3.花卉組織墻養(yǎng)的操作方法
花卉組織培養(yǎng)的操作可分為培養(yǎng)基配制、消毒滅菌、接種、培養(yǎng)等幾方面。
(1)培養(yǎng)墓配制
選定培養(yǎng)基以后,需把大量元素、微量元素、有機物都配成母液,擴大倍數(shù)為稀釋液,貯存?zhèn)溆?。使用時,根據(jù)所需配制的量,在稀釋液中加一些肌醇、水解酪蛋白、蔗糖等,再加鐵鹽(需用乙二胺四乙酸二鈉(Na2一EDTA)加硫酸亞鐵配制成螫合鐵)成營養(yǎng)液,然后吸取需用量,加入培養(yǎng)基中,再測其酸堿度(一般pH值在5.5~6.5之間即可),zui后加瓊脂煮沸后分裝入三角瓶或試管中,封口待用。
(2)消毒滅菌
消毒滅菌非常重要,關(guān)系到組織培養(yǎng)的成敗。污染的途徑是器皿、用具、材料的帶菌,以及接種室的空氣、墻壁、地板等的不清潔,故必須針對所提及的幾方面,進行嚴(yán)密的消毒滅菌。
①培養(yǎng)基消毒:將配制分裝好培養(yǎng)基的三角瓶或其他容器放入高壓滅菌鍋中,在15磅/英寸2的壓力下,經(jīng)20分鐘高壓滅菌即可。
②器皿與用具的消毒:接種用具及玻璃器皿、洗滌材料用的無菌水,用牛皮紙包好后和培養(yǎng)基一起放在高壓滅菌鍋中消毒滅菌。
③接種室消毒:接種室的地面及墻壁,在接種前后均要用1 :50的新潔爾敏濕性消毒,每次接種前還要用紫外線燈照射消毒30~60分鐘,并用70%的酒精,在室內(nèi)噴霧,以凈化空氣,zui后是超凈臺臺面消毒,可用新潔爾敏擦襪及70%酒精消毒。
④材料處理及消毒:花卉組織培養(yǎng)取嫩莖、花托、葉柄、葉片均可,取得材料后,需先清理,去掉多余部分,然后沖洗、洗滌劑洗滌、漂清后放入接種室或超凈臺上,用70%的酒精浸泡半分鐘,進行表面消毒,再在10%的漂粉溶液中消毒10分鐘左右,取出后用無菌水沖洗4~5次,即可接種。一般材料的選擇以幼嫩部分為好。草花用嫩莖、花托為好;球根花卉用莖頂、鱗莖盤、鱗葉等為好。
(3)接種
接種用的鉗子、解剖刀、接種針等均需在火焰上消毒后用,用后再消毒。將消毒好的材料置于培養(yǎng)皿中,用解剖刀切去其邊緣,再切成小塊接種在培養(yǎng)基上,使組織塊與培養(yǎng)基密合,不得將材料陷于培養(yǎng)基中,接好后隨即將瓶口封好待培養(yǎng)。
(4)培養(yǎng)
接種完畢后即可置于培養(yǎng)室,在恒溫、加光條件下進行培養(yǎng),培養(yǎng)一段時間后,根據(jù)情況將材料從誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基轉(zhuǎn)到分化培養(yǎng)基(也有只用一種培養(yǎng)基就可直接誘導(dǎo)分化成綠苗的),zui后轉(zhuǎn)移到生根培養(yǎng)基上。
(5)試管苗移栽
試管苗發(fā)根后,必須隨即轉(zhuǎn)移到栽培基質(zhì)中去,這種基質(zhì)可以用培養(yǎng)土、蛭石、珍珠巖等配成。將試管苗從瓶中耿出,洗去殘存的培養(yǎng)基,移植到準(zhǔn)備好的基質(zhì)中去,隨即用細噴壺噴水后加玻璃或塑料罩,3~4日內(nèi)不必澆水,以后澆些清水,1周后見苗已挺直,可去罩澆培養(yǎng)液(過去所用培養(yǎng)基的大量及微量元素減半配成),以利生長,2~4周后可進行常規(guī)栽培。