植物组织培养在林业育苗实践中的应用
2016-08-15颜晓鲁
颜晓鲁
(甘肃省小陇山林业实验局云坪林场,甘肃两当742403)
植物组织培养在林业育苗实践中的应用
颜晓鲁
(甘肃省小陇山林业实验局云坪林场,甘肃两当742403)
植物组织培养育苗就是在无菌而又适合植物生长发育所需营养和环境条件下,培养活植物的组织或器官,使之成为一新的独立植株。植物的组织或器官可以取自植物的任何部位,如根、茎、叶、花、果实、种子、胚等任何部位的细胞、单个细胞,甚至细胞内原生质体。
目前在我局林业科研所的生产上采用最多的是植物茎尖(3 mm以下)、胚、花器等的组织培养。组织培养可以迅速扩大繁殖系数,仅用一小块植物组织,就可在很短时间内繁殖出上万株苗木。植物组织培养所用组织或细胞很少,对稀有珍贵而且繁殖极其困难的植物种类具有非常重要的意义。
1组织培养条件
1.1实验室
组织培养在无菌条件下进行,需要一定的实验室条件,应具备的基本条件:
1.1.1化学实验室。存放各类化学药品,配制培养基等。需具备下列物品:药品柜、玻璃器皿柜、实验台、冰箱、天平、水浴锅、酸试计、水池等。其要求与一般化学实验室要求相同。
1.1.2洗涤消毒室。用做器皿的洗刷、消毒、干燥等,配有高压灭菌锅、烘箱、木架、水池等。
1.1.3无菌操作室。用于植物材料的消毒、接种、转移、原生质体制备等。要求室内封闭,保持无菌。并具有以下物品:超净工作台、紫外灯、解剖镜、低速离心机。
1.1.4培养室。是供培养物生长的场所。要求室内整洁,有控温和照明设备。室内温度要求恒温,均匀一致,有自动调节温度的设备,一般要求室温在25~27℃,或依所培养植物而定。光源以白色荧光灯为好,还应有培养架装置等。
1.2常用药品
组培所需药品主要用于培养基的配制,也有部分用于外植体消毒。
1.2.1需要消毒药品。次氯酸钙(铝)、过氧化氢、漂白精片、溴水、硝酸银等。
1.2.2无机盐类。包括大量元素和微量元素两类。大量元素包括植物生长发育所必需的N、P、K、Ca、
社区)和山头地块及小班。地方政府牵头组织有关部门(单位)联合对下达的防控目标任务完成情况开展春季、年度和平时督查指导,发现问题,督促整改,及时通报结果。县重大外来林业有害生物防控指挥部安排县林业局于每年年底对各乡镇及有关部门(单位)防控情况进行全面检查考核,并将考核结果进行通报。对领导到位、责任落实、防控任务目标完成好的乡镇,予以表彰;对不能认真履行责任,没有完成防控任务目标的乡镇(场),依法追究有关责任人的责任。
3.5加大资金投入,保障防控需要
坚持以地方投入为主,上级补助为辅的原则,县财政要优先安排防控经费,并积极争取上级部门对防控资金的支持,保证防控资金按需要投入。经费主要包括春秋季两次松材线虫病疫情普查经费、重点地带疫情监测经费、零星松枯死木清理处理经费、松墨天牛防治经费、检疫执法工作经费、松材线虫病疫情举报奖励费和林分改造费,以及一旦发生松材线虫病疫情除治费等费用。加强对松材线虫病防控资金使用的管理,确保防控成效和资金专用。防控所用农药器械由县林业部门统一采购提供。
参考文献
[1]王玲萍.福建省松材线虫病防控类型区划与对策措施[J].生物灾害科学,2014(3):228-231.
[2]詹祖仁,张龙华,詹斐,等.福建省松材线虫病防控的法规问题及建议[J].中国林副特产,2013(1):94-96.
Mg、S等;微量元素包括Fe、Zn、Cu、B、Mo、C等。
1.2.3有机物。主要是蔗糖、维生素、氨基酸等。
1.2.4植物生长调节剂。用于组培的主要有生长素、细胞分裂素及赤霉素。
1.2.5有机附加物。常用的有酵母提取物、椰乳、果汁等及相应的植物组织浸提液。
1.2.6水。培养基用水原则上使用蒸馏水、去离子水等。
2培养基的配制
2.1培养基种类及成分
培养基分为固体培养基和液体培养基两类。在培养基中加入一定量的凝固剂(如琼脂、明胶等)即为固体培养基,而不加入凝固剂的为液体培养基。这两种培养基的基本成分是类似的,一般分为两部分,即基本培养基和附加成分如激素和天然附加物等。
2.2培养基的配制
2.2.1母液的配制与保存。为减少工作量及便于低温贮藏,一般配成比所需浓度高10~100倍母液保存在低温环境条件下,在配制培养基时按比例量取即可。母液的配制及保存应注意药品称量要精确,微量元素化合物精确到0.0001g,大量元素化合物精确到0.01g。母液贮藏时间不宜过长,一般为几个月。要在盛装母液的容器上注明配制日期,以便定期检查,出现浑浊等现象时不能用。母液应放在2~4℃的冰箱内保存。
2.2.2培养基配制。将母液从冰箱中取出,依次排好,按照需要量定量吸取放入量筒中。称取琼脂,培养基中的蔗糖和琼脂,可依其需要量随称取随用。加少量水煮制。加热时要不断搅拌,使之充分混合。测定一下配好的培养基pH值,用0.1~1.0的HCI(或NaOH)对培养基的pH位进行调整,使pH值保持在5.4~ 6.0。再分装于三角瓶等培养容器内封禁包好备用。
3方法和程序
3.1外植体的选取和灭菌
组培外植体一般分为两类:一类是带芽的外植体,如茎类、侧芽、鳞芽、原球茎等,可直接诱导促进丛生芽的大量产生;另一类是根、茎、叶等营养器官及花药、花瓣、花萼、胚珠、果实等生殖器官,要经过愈伤组织阶段再分化出芽或产生胚珠状体后形成再生植株。进行培养的植物材料大都为植物的茎尖,通常切取茎尖的大小,一般2~5 mm。脱毒组织培养小于3mm。切下的芽应分别用流水冲洗30 min,然后放在10%次氯酸钠溶液或漂白粉溶液中浸泡10~15 min。灭菌的时间和灭菌液的浓度应根据芽的大小和成熟度及不同种类的植物进行调整,做到既要防止菌类污染,又要避免灭菌液的杀伤作用引起组织坏死。
灭菌后的芽应在无菌条件下进行剥离和切割,体积较大的剥离可以在肉眼下直接操作,太小的要在显微镜下进行。切出的组织可以直接接种在已准备好的培养基上。在瓶上做好标记然后移到培养架上。
3.2外植体的增殖
接种后的培养容器放在营养室中,一般每天光照16 h,温度控制在25℃左右,对外植体进行分化培养。在新梢形成后为了扩大繁殖系数,还需要进行继代培养。把材料分株或切断后转入增殖培养基中,增殖培养1个月左右后,可视情况再进行多次增殖,以增加植株数量。增殖培养基一般在分化培养基上加以改良,以利于增殖率的提高。
3.3根的诱导
继代培养形成的不定芽和侧芽等一般没有根,必须转移到生根培养基上进行生根培养。生根培养基较多用l/2MS培养基。一般在生根培养基中培养1个月左右即可获得健壮根系。此外,生产中也有用具有根原基的试管苗移植,这样的试管苗只在坐根培养基中培养 7~10d,诱导出根原基或小于1mm的幼根,但其基部切口已愈合,不易感染,栽后能很快生根,亦具较高的成活率。
3.4组培苗的移栽
组培苗一般长至高5~8 cm,有3~5条根后即可移栽。先将培养容器盖子打开,在室内光照下放l~2d,使幼苗的叶片能增强一些抗性。然后取出苗,用自来水将根系上的琼脂冲洗干净,再栽入已准备好的基质中。盆栽苗需放在与培养室温度差不多的温室中,温度25℃左右,相对湿度90%左右,但基质不宜过湿或积水,以防烂苗。培养4~6周,新梢开始生长,小苗即可转入正常管理。
组织培养育苗,要受到温度、光照、湿度等物理条件和不同气体、培养基的组成、pH值、渗透压等化学条件,以及外植体的树种、部位、大小等生物条件的影响。
中图分类号:S722.3+7
文献标识码:B
作者简介:颜晓鲁(1988-),男,林业助理工程师,E-mail:whh790502@163.com。
DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2016.03.027