植物无糖组织培养

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1、植物无糖组织培养杨长友20111109035主要内容植物无糖组织培养的概念植物无糖组织培养技术的特点植物无糖组织培养技术的优势植物无糖组织培养的关键技术植物无糖组织培养技术的限制因素植物无糖组织培养技术的应用前景植物无糖组织培养的概念植物无糖组培技术（Sugar-freemicropropagation）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，并控制影响组培苗生长发育的环境因子，促进植株光合作用，使组培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。无

2、糖组培这一技术概念是在1980年提出的，其技术发明人是日本千叶大学的古在丰树教授。20世纪90年代以后，这一技术成为植物繁殖研究的新领域，受到广泛的关注，同时也在各国开始得到推广应用。特别是近几年来，从事这一技术领域研究的科技人员越来越多，这一技术也逐渐成熟，并开始应用于植物繁殖工厂化生产。植物无糖组织培养技术的特点1、CO2代替了糖作为植物体的碳源在一般的有糖组培中，小植株是以糖（如蔗糖、白砂糖、果糖等）作为主要碳源进行异养或兼养生长，糖被看作是植物组织培养中必不可少的物质。而无糖组培是以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

3、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，研究的重点主要放在培养基的配方以及激素的用量和有机物质的添加上。无糖组培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，一般使用或者说只能使用小的培养容器。而无糖培养在培养过程

4、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。植物无糖组培室-大型培养箱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。植物无糖组织培养技术的优势植物无糖组织培养技术理论上适用于所有植物,包括木本植物、草本植物、藤本植物、C3植物、C4植物和CAM植物。到目前为止,植物无糖组织培养技术已经在60多种植物上取得成功

5、,昆明环境科学研究所对非洲菊、康乃馨、满天星、彩星、勿忘我、彩色马蹄莲、洋桔梗、草莓、菠萝、马铃薯、甘蔗、甘薯等多种植物进行了无糖组培快繁的研究,并取得成功。与有糖培养相比，无糖组织培养技术显示出其特有的优势：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。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、大幅度减少了植物繁殖生产过程中的微生物污染率。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。5、植株的生根率和

6、成苗率显著提高,特别是对于木本植物来说，无糖组培技术能显著改善根的质量，提高生根率，使得种苗驯化期间的成活率大幅度上升,并且使复杂的驯化过程得以简化。6、节省投资，降低生产成本，与传统的微繁殖技术相比，种苗生产综合成本平均降低30%。7、组培生产工艺的简单化，流程缩短，技术和设备的集成度提高，降低了操作技术难度和劳动作业强度，更易于在规模化生产上推广应用。8、培养不受培养容器的限制，可实现穴盘苗商业化生产，也可实现大规模容器自动工厂化生产。植物无糖组织培养的关键技术植物无糖组织培养技术经过30多年的发展，基础理论的建立和研究已经成熟，但商业化的应用

7、还处于起步阶段。在植物无糖组织快繁技术的应用中，CO2的供给和浓度的调控是其关键技术之一。在植物无糖组织培养过程中，为了增加培养容器中的CO2浓度，可采用两种不同的CO2补充方式：一种是在密封的容器上使用透气膜，通过自然换气方式提供小植株光合作用所需的CO2。随着无糖组织培养培养容器的不断增大，强制性换气系统得到了应用。与自然换气相比，强制性换气具有CO2浓度容易控制，操作方便，植物生长发育加快等特点。在植物无糖组织培养中，培养基质对试管苗生长来说也是一个非常重要的因素。研究表明，与琼脂相比，多孔的无机物质能显著提高试管苗生长和根的发生率，以及净光

8、合速率。另外，光量子通量、培养容器换气次数等环境因子均对试管苗生长产生影响。植物无糖组织培养技术的限制因素植物无糖组织培养