顏曉魯
(甘肅省小隴山林業(yè)實驗局云坪林場,甘肅兩當(dāng)742403)
植物組織培養(yǎng)在林業(yè)育苗實踐中的應(yīng)用
顏曉魯
(甘肅省小隴山林業(yè)實驗局云坪林場,甘肅兩當(dāng)742403)
植物組織培養(yǎng)育苗就是在無菌而又適合植物生長發(fā)育所需營養(yǎng)和環(huán)境條件下,培養(yǎng)活植物的組織或器官,使之成為一新的獨立植株。植物的組織或器官可以取自植物的任何部位,如根、莖、葉、花、果實、種子、胚等任何部位的細(xì)胞、單個細(xì)胞,甚至細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)體。
目前在我局林業(yè)科研所的生產(chǎn)上采用最多的是植物莖尖(3 mm以下)、胚、花器等的組織培養(yǎng)。組織培養(yǎng)可以迅速擴(kuò)大繁殖系數(shù),僅用一小塊植物組織,就可在很短時間內(nèi)繁殖出上萬株苗木。植物組織培養(yǎng)所用組織或細(xì)胞很少,對稀有珍貴而且繁殖極其困難的植物種類具有非常重要的意義。
1組織培養(yǎng)條件
1.1實驗室
組織培養(yǎng)在無菌條件下進(jìn)行,需要一定的實驗室條件,應(yīng)具備的基本條件:
1.1.1化學(xué)實驗室。存放各類化學(xué)藥品,配制培養(yǎng)基等。需具備下列物品:藥品柜、玻璃器皿柜、實驗臺、冰箱、天平、水浴鍋、酸試計、水池等。其要求與一般化學(xué)實驗室要求相同。
1.1.2洗滌消毒室。用做器皿的洗刷、消毒、干燥等,配有高壓滅菌鍋、烘箱、木架、水池等。
1.1.3無菌操作室。用于植物材料的消毒、接種、轉(zhuǎn)移、原生質(zhì)體制備等。要求室內(nèi)封閉,保持無菌。并具有以下物品:超凈工作臺、紫外燈、解剖鏡、低速離心機(jī)。
1.1.4培養(yǎng)室。是供培養(yǎng)物生長的場所。要求室內(nèi)整潔,有控溫和照明設(shè)備。室內(nèi)溫度要求恒溫,均勻一致,有自動調(diào)節(jié)溫度的設(shè)備,一般要求室溫在25~27℃,或依所培養(yǎng)植物而定。光源以白色熒光燈為好,還應(yīng)有培養(yǎng)架裝置等。
1.2常用藥品
組培所需藥品主要用于培養(yǎng)基的配制,也有部分用于外植體消毒。
1.2.1需要消毒藥品。次氯酸鈣(鋁)、過氧化氫、漂白精片、溴水、硝酸銀等。
1.2.2無機(jī)鹽類。包括大量元素和微量元素兩類。大量元素包括植物生長發(fā)育所必需的N、P、K、Ca、
社區(qū))和山頭地塊及小班。地方政府牽頭組織有關(guān)部門(單位)聯(lián)合對下達(dá)的防控目標(biāo)任務(wù)完成情況開展春季、年度和平時督查指導(dǎo),發(fā)現(xiàn)問題,督促整改,及時通報結(jié)果??h重大外來林業(yè)有害生物防控指揮部安排縣林業(yè)局于每年年底對各鄉(xiāng)鎮(zhèn)及有關(guān)部門(單位)防控情況進(jìn)行全面檢查考核,并將考核結(jié)果進(jìn)行通報。對領(lǐng)導(dǎo)到位、責(zé)任落實、防控任務(wù)目標(biāo)完成好的鄉(xiāng)鎮(zhèn),予以表彰;對不能認(rèn)真履行責(zé)任,沒有完成防控任務(wù)目標(biāo)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)(場),依法追究有關(guān)責(zé)任人的責(zé)任。
3.5加大資金投入,保障防控需要
堅持以地方投入為主,上級補(bǔ)助為輔的原則,縣財政要優(yōu)先安排防控經(jīng)費,并積極爭取上級部門對防控資金的支持,保證防控資金按需要投入。經(jīng)費主要包括春秋季兩次松材線蟲病疫情普查經(jīng)費、重點地帶疫情監(jiān)測經(jīng)費、零星松枯死木清理處理經(jīng)費、松墨天牛防治經(jīng)費、檢疫執(zhí)法工作經(jīng)費、松材線蟲病疫情舉報獎勵費和林分改造費,以及一旦發(fā)生松材線蟲病疫情除治費等費用。加強(qiáng)對松材線蟲病防控資金使用的管理,確保防控成效和資金專用。防控所用農(nóng)藥器械由縣林業(yè)部門統(tǒng)一采購提供。
參考文獻(xiàn)
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Mg、S等;微量元素包括Fe、Zn、Cu、B、Mo、C等。
1.2.3有機(jī)物。主要是蔗糖、維生素、氨基酸等。
1.2.4植物生長調(diào)節(jié)劑。用于組培的主要有生長素、細(xì)胞分裂素及赤霉素。
1.2.5有機(jī)附加物。常用的有酵母提取物、椰乳、果汁等及相應(yīng)的植物組織浸提液。
1.2.6水。培養(yǎng)基用水原則上使用蒸餾水、去離子水等。
2培養(yǎng)基的配制
2.1培養(yǎng)基種類及成分
培養(yǎng)基分為固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基兩類。在培養(yǎng)基中加入一定量的凝固劑(如瓊脂、明膠等)即為固體培養(yǎng)基,而不加入凝固劑的為液體培養(yǎng)基。這兩種培養(yǎng)基的基本成分是類似的,一般分為兩部分,即基本培養(yǎng)基和附加成分如激素和天然附加物等。
2.2培養(yǎng)基的配制
2.2.1母液的配制與保存。為減少工作量及便于低溫貯藏,一般配成比所需濃度高10~100倍母液保存在低溫環(huán)境條件下,在配制培養(yǎng)基時按比例量取即可。母液的配制及保存應(yīng)注意藥品稱量要精確,微量元素化合物精確到0.0001g,大量元素化合物精確到0.01g。母液貯藏時間不宜過長,一般為幾個月。要在盛裝母液的容器上注明配制日期,以便定期檢查,出現(xiàn)渾濁等現(xiàn)象時不能用。母液應(yīng)放在2~4℃的冰箱內(nèi)保存。
2.2.2培養(yǎng)基配制。將母液從冰箱中取出,依次排好,按照需要量定量吸取放入量筒中。稱取瓊脂,培養(yǎng)基中的蔗糖和瓊脂,可依其需要量隨稱取隨用。加少量水煮制。加熱時要不斷攪拌,使之充分混合。測定一下配好的培養(yǎng)基pH值,用0.1~1.0的HCI(或NaOH)對培養(yǎng)基的pH位進(jìn)行調(diào)整,使pH值保持在5.4~ 6.0。再分裝于三角瓶等培養(yǎng)容器內(nèi)封禁包好備用。
3方法和程序
3.1外植體的選取和滅菌
組培外植體一般分為兩類:一類是帶芽的外植體,如莖類、側(cè)芽、鱗芽、原球莖等,可直接誘導(dǎo)促進(jìn)叢生芽的大量產(chǎn)生;另一類是根、莖、葉等營養(yǎng)器官及花藥、花瓣、花萼、胚珠、果實等生殖器官,要經(jīng)過愈傷組織階段再分化出芽或產(chǎn)生胚珠狀體后形成再生植株。進(jìn)行培養(yǎng)的植物材料大都為植物的莖尖,通常切取莖尖的大小,一般2~5 mm。脫毒組織培養(yǎng)小于3mm。切下的芽應(yīng)分別用流水沖洗30 min,然后放在10%次氯酸鈉溶液或漂白粉溶液中浸泡10~15 min。滅菌的時間和滅菌液的濃度應(yīng)根據(jù)芽的大小和成熟度及不同種類的植物進(jìn)行調(diào)整,做到既要防止菌類污染,又要避免滅菌液的殺傷作用引起組織壞死。
滅菌后的芽應(yīng)在無菌條件下進(jìn)行剝離和切割,體積較大的剝離可以在肉眼下直接操作,太小的要在顯微鏡下進(jìn)行。切出的組織可以直接接種在已準(zhǔn)備好的培養(yǎng)基上。在瓶上做好標(biāo)記然后移到培養(yǎng)架上。
3.2外植體的增殖
接種后的培養(yǎng)容器放在營養(yǎng)室中,一般每天光照16 h,溫度控制在25℃左右,對外植體進(jìn)行分化培養(yǎng)。在新梢形成后為了擴(kuò)大繁殖系數(shù),還需要進(jìn)行繼代培養(yǎng)。把材料分株或切斷后轉(zhuǎn)入增殖培養(yǎng)基中,增殖培養(yǎng)1個月左右后,可視情況再進(jìn)行多次增殖,以增加植株數(shù)量。增殖培養(yǎng)基一般在分化培養(yǎng)基上加以改良,以利于增殖率的提高。
3.3根的誘導(dǎo)
繼代培養(yǎng)形成的不定芽和側(cè)芽等一般沒有根,必須轉(zhuǎn)移到生根培養(yǎng)基上進(jìn)行生根培養(yǎng)。生根培養(yǎng)基較多用l/2MS培養(yǎng)基。一般在生根培養(yǎng)基中培養(yǎng)1個月左右即可獲得健壯根系。此外,生產(chǎn)中也有用具有根原基的試管苗移植,這樣的試管苗只在坐根培養(yǎng)基中培養(yǎng) 7~10d,誘導(dǎo)出根原基或小于1mm的幼根,但其基部切口已愈合,不易感染,栽后能很快生根,亦具較高的成活率。
3.4組培苗的移栽
組培苗一般長至高5~8 cm,有3~5條根后即可移栽。先將培養(yǎng)容器蓋子打開,在室內(nèi)光照下放l~2d,使幼苗的葉片能增強(qiáng)一些抗性。然后取出苗,用自來水將根系上的瓊脂沖洗干凈,再栽入已準(zhǔn)備好的基質(zhì)中。盆栽苗需放在與培養(yǎng)室溫度差不多的溫室中,溫度25℃左右,相對濕度90%左右,但基質(zhì)不宜過濕或積水,以防爛苗。培養(yǎng)4~6周,新梢開始生長,小苗即可轉(zhuǎn)入正常管理。
組織培養(yǎng)育苗,要受到溫度、光照、濕度等物理條件和不同氣體、培養(yǎng)基的組成、pH值、滲透壓等化學(xué)條件,以及外植體的樹種、部位、大小等生物條件的影響。
中圖分類號:S722.3+7
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
作者簡介:顏曉魯(1988-),男,林業(yè)助理工程師,E-mail:whh790502@163.com。
DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2016.03.027