植物组培苗生产中提高繁殖速度的方法1、组培苗繁殖速率及计算
统计组培苗增殖速度, 有以苗为单位, 也有以芽或未生根的小茎作单位的, 以原球茎球状体或胚状体因难以统计, 则以瓶为单位 。 大多数以芽和苗作单位 。
由于组培苗在无菌条件下生长, 营养充足, 温度适宜, 光照充分, 100%的相对湿度, 又不受季节、气候的限制, 也无病虫的危害, 故增殖极快, 那么, 怎样计算其增殖速度呢?计算增殖速率有理论计算和实际计算两种 。 实践中要受到多种因素制约, 困难很多, 因此实际产苗要远远低于理论数字 。 但理论计算可以作为一个计算产量的指标, 提供参考, 有它的积极意义 。 组培苗理论上一年能繁殖多少, 可用下面的简单公式计算:
y=mxn
y=年繁殖数
m=无菌母株苗数
x=每个培养周期增殖的倍数
n=全年可增殖的周期次数
例如月季每5周转接一次, 甲品种每次增殖3倍, 乙品种每次增殖5倍, 丙品种每次增殖7倍, 假定一开始都是一个芽, 那么这三个品种一年能繁殖多少呢?根据公式可知:
n==10.4, 即每年可转接10次, 那么这三个品种年繁殖率分别计算如下:
甲品种y=1×310=59000=5.9×104
乙品种y=1×510=9760000=9.76×106
丙品种y=1×710=282000000=2.82×108
2、提高繁殖速度的方法
不仅组培苗的繁殖类型不同, 而且在试管内又受到基因型、外植体来源、年龄、部位、培养基种类、附加成分和培养环境等多种因素的影响, 应通过具体试验来摸索每种植物最快最好的繁殖方法 。
1.改进培养基
长期以来, 根据培养的组织不同, 目的不同, 已设计了许多种培养基 。 初代培养能否进行增殖, 培养基的选择是一个关键 。 ms培养基可以适用于许多植物的培养, 但在大量组织器官培养中发现, 由于其无机盐浓度较高, 对某些植物来说出现了抑制生长甚至毒害作用, 例如, 扑虫堇(pinguiculamoranensis)的叶, 接种到1/2ls培养基中死亡率很高(ls和ms的无机盐一样), 在1/5ls培养基中效果很好, 而越橘的嫩茎在1/4ms培养基中生长良好, 作为热带气生兰的许多种类均需要较低的盐浓度 。
糖类具有维持培养基渗透压的作用, 在培养过程中, 组织不断地从培养基中吸取糖, 随时间增长, 逐渐降低了糖的浓度, 不能维持正常的渗透压, 这种情况下应尽快将材料转移至新鲜的培养基, 否则影响组培苗的生长 。
在植物组织培养中所用的维生素类绝大部分为b族维生素, 如硫胺素、烟酸、叶酸、生物素等, 它们以各种辅酶的形成参与代谢活动, 影响形态发生、分化及组培苗的生长 。 有的外植体或愈伤组织能自己合成各类维生素, 但在没有研究和确定的情况下, 一般均加入, 以防缺乏 。
植物生长调节物质, 在组培苗增殖中起决定性的作用, 由于植物体内源激素难以测定, 因此, 外源激素的加入靠一系列的试验来修正 。 下面叙述试管内增殖的三种不同途径和使用不同的植物生长调节物质 。
(1)促进腋芽形成和生长的激素高等植物的每一个叶腋中都有腋芽, 在一定条件下可使它生长 。 现在知道顶端优势抑制芽的生长可被外源的细胞分裂素打破, 所以在利用这条途径来增殖时, 几乎都要加入细胞分裂素 。 由于细胞分裂素的持续作用, 腋芽不断分化和生长, 逐渐形成芽丛 。 反复切割和转移到新的培养基中继代培养, 就可以在短期内得到大量的芽 。 除了细胞分裂素以外, 培养基中还经常加入低浓度的生长素, 以促进腋芽的生长, 但要防止愈伤组织化 。 有时还加入低浓度的赤霉素, 以促进腋芽的伸长 。 在实际操作中, 一般高浓度细胞分裂素和低浓度生长素的配比, 既能提高腋芽的增殖速度, 也能保证腋芽健壮生长, 为后续的生根移栽打下良好基础 。 如果细胞分裂素浓度过高生长素浓度过低, 会形成过于细密的嫩芽, 虽然提高了增殖速度, 但苗多而弱, 降低了芽的质量, 不适宜作为生根或移栽用苗, 这不免是一种浪费 。 但这并不意味着促进腋芽的增殖必须同时需要生长素和细胞分裂素 。 许多情况下只用细胞分裂素也可以达到优质的增殖芽 。
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