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我省马蹄莲“安家”新西兰
华西都市报（08-10-07）
本报讯（记者徐洁莹）记者昨日获悉，经攀枝花出入境检验检疫局检验检疫合格，凉山
州一家公司培育的8万多株彩色马蹄莲组培苗空运至新西兰后顺利通关，这标志着我省组培苗首次走出国门，实现了组培苗木出口零的突破。
彩色马蹄莲花形高雅娇美，花色艳丽，具有较高观赏价值，被称为21世纪的“花卉之星”。近年来，彩色马蹄莲成为国内外花卉品种新宠，国外年需求量在8亿株以上，且以年10%的
快速繁殖的概念与途径
§1
快速繁殖的概念与途径
一快速繁殖的概念
1 概念
在无菌条件下，利用植物体的一部分，在人工控制的营养和环境条件下繁殖植物的方法，由于其繁殖速率快，称之为“快速繁殖”，由于其所用材料细小，称之为“微型繁殖”。
又称离体繁殖。
2 性质一种特殊的营养繁殖方法
快繁过程
In vitro =
in vivo
Branching
Adventitious Growth
Callus
Agriculture includes:
–Plant selection (usefulness)
–Plant breeding (for specific traits)–Plant propagation(selected plants chosen tomaintain their traits)–Crop production (growing under controlled conditions for maximum yield)
–Food technology (preserving plant products as a source of food)
二组织培养再生植株（增殖）的途径1 再生
生物体的一部分离开母体后，在一定条件下，经过一定的生长发育，形成一个遗传特性和外部形态与母体基本一致的完整个体的现象。
2
途径
器官发生型
百合花药：小鳞茎器官型
1）顶芽、腋芽途径
具有顶芽、腋芽的休眠侧芽（已有芽原基）启动生长，形成一个微型的多枝多芽的小灌木丛状的结构，重复芽苗增殖的培养，并且迅速获得多数的嫩茎。
特点l培养方法简单
l最能使无性系后代保持原品种的特性l能长期继代繁殖
l繁殖系数受腋芽原基数目的限制
2）不定芽途径
从现有芽之外的任何组织、器官上通过器官发
生重新形成的芽。
u器官发生方式
?愈伤组织仅有根或芽器官的分别形成?先形成芽，再在芽伸长后，在其茎的基部长出根而形成小植株，多数植物属这种情况?先产生根，再从根的基部分化出芽而形成小植株
?先在愈伤组织的邻近不同部位分别形成芽和根，然后两者结合起来形成一株小植株
3）胚状体途径
番
（木间瓜胚接状途体发径生）
？胚状体发生与器官发生在组织学上的比较
“由于胚状体发生和器官发生均可起源与愈伤组织或者直接来自外植体，特别从外观上，常常它们均有光滑、圆形突起式形状，因此这两种再生的苗途径常易混淆”
4）原球茎途径
§原球茎(兰花种子萌发过程）
?球形胚胀大，胚表层的细胞形状不规则，外壁加厚，球形胚开始有初布的分化，种子开始萌发，胚胎的合点端将种皮纵向胀破形成早期原球茎（protocorm）
?种子萌发形成具有顶生或侧生分生组织的原球茎；种子萌发
后形成的原球茎首先在其顶端随后在整个表面普遍长出假根
在顶端分生组织的一侧分化出一片子叶
?随后，在子叶的相对一面开始形成第一片真叶，原球茎伸长成根茎。同时，在顶端分生组织下方出现原形成层。由原形成层细胞分化成维管束。当原球茎进一步伸长形成根茎时，在根茎内可见到形成的维管束。根茎有不断延伸的趋势，在其伸长过程中，假根也不断产生，其数目与条件和原胚的大小有关。?
当第3—
4
片叶形成时，开始分化根
大花蕙兰原球茎增殖与植株再生
Seed germination
germination on barkasymbioticgermination
无菌播种
1.果荚在未破裂前采收2.
果荚采收后,将上下二端剪除3.以次氯酸钠消毒15-20分钟
4.无菌箱內准备播种5.夹出果荚勿碰触瓶口6.用消毒过的手术刀将果荚剖成二半
7.用镊子轻轻地将种子剥入三角瓶中8.稍加摇动,使种子均匀散布9.写上播种日期及父母本
Node culture
culture in soil culture in vitro
三特点1 优点
§速度快l增殖方式?周年生产?增殖周期短
§使用的材料少、小
§利于国际间与地区间种质交流§离体繁殖诱变
§
占用空间少，高度集约化200kg1kg
21M实验室可相当于40亩地
§结果迟、果型小、外观品质差由于组培苗前期长势差、上棚晚，导致结果时间延迟，果实生长时间不足，后期结的果由于天气变差，生长受影响，使得整个果园的小果数量比例增多。由于罗汉果的价值是由其果型大小所决定的，所以在产量相差不大的情况下，组培苗果园产值不如种薯苗果园高§二龄薯烂薯严重种植组培苗的农户普遍反映，种植当年植株根薯膨大较快，根系发达，但次年根薯腐烂严重(腐烂率达50％以上，有的甚至全烂)，以至丧失其经济价值(目前烂薯原因尚未明确)，若要种植尚须重新购苗，由于组培苗价钱较高，每株5元，果农必须每年要拿出500—1000元左右资金用于购苗，这无疑加大了生产成本，既增加了果农负担，又降低了经济效益。
组培苗优势主要表现中后期生长旺盛，病害较少，丰产性好。由于组培苗是外植体经过脱毒后育成，其种苗不带病毒，藤蔓生长不受种源病毒影响，因此，其中后期(自生根系生长发达后)植株生长旺盛，抗性也较强，病害少，丰产性也较好。从测产验收结果看，组培苗果园结果数较多，正常果园一般可达到一亩产级内果6000个以上，高的达13500个，而种植种薯苗的果园由于种薯带病病害严重，结果数减少，有的甚至每亩不足1000个级内果。
四快速繁殖概况
1970年代以来，国外组培苗生产发展很快，欧洲许多国家纷纷建立植物繁殖公司、重点是繁殖那些经济价值较高的观赏植物。例如：洋兰、香石竹、丝石竹、扶郎花、月季、杜鹃、百合、大花萱草、安祖花、唐菖蒲、玉簪、蕨类、六出花等30余种。据欧洲及地中海植物保护组织(EPPO)1991年公报，西欧国家共有248个植物微繁殖公司。
1980年代以来，以商品为目的组培苗生产量以20％-30％的速度递增、年产组培苗在10万株以上的植物微繁殖公司约占50％、年产量大于50万株的公司约占25％。整个西欧年产组培苗达2亿多株。荷兰的许多公司都具有很强的组培苗生产能力、年生产组培苗达6100万株。
以色列的组培苗生产同样发展很快．全国有6个组培公司。其中Shemi的香石竹种苗公司专门从事香石竹的育种及种苗生产，组培繁殖的技术以及设备均属先进。其他国家如美国Ball园艺公司和IVerson植物园，每年在世界各地组织生产大量组培苗、供市场需求。此外,印尼、马来西亚、泰国、新加坡以及台湾等国家和地区、组培苗商业比生产极为普遍。特别是热带兰、火鹤芋、玫瑰、香石竹以及各种观叶植物的组培苗、成为这些国家和地区的花卉拳头产品。
我国的植物组培生产性研究工作，是从马铃薯去病毒，建立马铃薯无病毒薯基地开始的。以后中科院上海植生所与广东、广西、四川、福建等省有关农林院校与研究所合作开展甘蔗、香蕉等的组培苗商业性生产。林科院亚林所采用组培方法培育杉木无性系，第一个将优质杉木组培苗进行人工造林、取得了良好的社会与经济效益；广西利用商业化生产的桉树组培苗，营造大面积人工林获得成功；中科院北京遗传所等单位、利用组培脱毒技术，获得去病毒唐菖蒲脱毒苗；山东、湖北、河南等省的果树研究所为建立无病毒柑桶、葡萄、苹果母本，提高水果品质取得了成功；广东、广西及深圳等地为热带兰组培苗商品化生产做了大量工作，大批组培苗远销海外。上海培育的香石竹、丝石竹、铁郎花、勿忘我等组培苗已广泛应用于生产与外销、年产达100万株以上并与美国、日本有关公司合作、组织生产大量组培脱毒苗、出口日本、美国和以色列。
值得一提的是，带动我国组培苗商品化发展的重要原因是为外方提供“组培苗代加工”业务。外方提供新培育的无病毒植物种源，经过我国组培快速增殖后成为商品苗，再返销国外。这种三角关系为我国组培技术与国际接轨、使我国组培苗成为国际性商品提供了极好的机遇。目前，我国为国外代加工生产或直接出口的组培商品种有百合、玉管、大花萱草、唐菖蒲、丝石竹、菊花、蕨类、热带兰、勿忘我、扶郎花、金线莲、小蔓长春藤、甘蔗、香蕉、安祖花、观音莲、花叶芋、竹芋、银苞芋、橡皮树、椿树、翡翠、风梨、万年青、朱蕉、非洲紫罗兰、金边瑞香、彩色马蹄莲、芦荟等多种观赏植物。
§2快速繁殖的技术与方法
一快速繁殖的阶段
in vivostage 0: preparation of the mother plantin vitrostage 1: aseptic initiation
stage 2: multiplication
stage 3a: elongation
stage 3b: root induction and
pre-acclimatization
in vivostage 4: acclimatization
1 材料的选择
1）母株
品种纯正、生长健康、无病虫害、发育阶段尽量年幼p木本植物的幼年型、成年型及复壮
幼年型(Juvenile)组织培养中的细胞具有与原种相同的营养繁殖能力。
成年型(mature)细胞丧失形成不定器官和不定胚的能力。
复壮(植物器官、组织和细胞中某些成rejvenation)
熟特性消失和某些幼年型特性重现，从而恢复形成不定器官和不定胚的能力。
决定(determination)细胞对发育信息发生反应和形成稳定表现型的过程，其中失活的基因越来越多，导致细胞高度分化，全能性消失。
p复壮措施
?栽培措施
?将成熟枝条的接穗嫁接于幼嫩砧木上?平茬
?修剪
?肥水供应
?理化措施
?刺激物质处理
?逆境处理
?萜烯、抗生素处理
?BA、GA
等处理
?组织培养
§微嫁接即将成熟树木接穗的芽尖或芽顶端分生组织嫁接在萌发2—3个月的幼苗上，之后反复嫁接达到复壮目的。与常规的嫁接方法相比，微嫁接方法使用的砧木体积小，幼态程度高，具有缩短再嫁接周期、快速获得复壮效果的优点。
§继代培养即将成熟树木接穗的芽尖或芽顶端分生组织在离体条件下培养，并定期取伸长的芽尖或芽顶端分生组织再次继代培养，随着继代次数的增多．幼态程度也随之升高。继代周期一般为7—8周。
§取材部位
鹿子百合鳞片不同部位分离的外植体的子球形成能力鳞片部位
外植体数
子球形成外植体数
子球形成率（%）上中下9426 260 1 670 3.8 71.3
§发育阶段
?马铃薯4，12月的茎具有较高的形态发生能力，2，3或5-11月则较少
?拟石莲花幼叶（根）；老叶（芽）；中龄叶（苗）
§生长环境
胶皮枫香组培苗叶片芽发生能力比温室苗叶片大四倍
外植体制备§减少污染§减轻褐变§加快启动生长
§减少生长竞争§不能太小3
5 常见的问题及解决方法
1
）污染
§盆栽材料；水培材料；健壮母株
§早春
§晴天下午
§§勤换接种工具§
2
）褐变
组织培养中，切割材料时，激活了多酚氧化酶或破坏了组织中酶与底物的区域化，使组织中多酚化合物被氧化，产生带棕褐色的醌类物质，导致培养基逐渐成褐色，外植体也随之
变褐而死亡。
§基因型木本植物、单宁含量
或色素含量高的植物容易发生褐
变；同种植物不同类型、不同品
种在组织培养中褐变发生的频
率、严重程度都存在很大差别
§生理状态幼嫩材料（分生）较老熟材料轻§预处理流水冲洗；抗氧化剂浸泡§取材季节早春、秋季
§消毒时尽量轻些，修整时尽量减少创伤§外植体不宜太小
§培养基
?较低的无机盐、糖、植物生长调节剂
?培养基中添加抗氧化剂?培养基中添加吸附剂?
改用液体培养
降低温度、光照进行培养n连续转管n
1 影响增殖的因素
1）培养基
§植物生长调节剂
HM
HM + 2,4-D 0.1 + BA 1
2)培养条件
?温度20-25度适宜增殖，低温增殖发生晚，增殖周期长。温带树种要求温度低一些，亚热带、热带则高一些。
12/10℃（日/夜）18/15℃（）2
6/
24
℃（）
36/34℃（）
光照l
12-16hr
100-3000lx
l通气
生长减缩
白化
2
）玻璃化苗
3）优点
?生根条件可以严格控制
?带菌条件下难生根的，在无菌条件下容易生根
4）缺点
?成本高
?适应性差
?根短、脆无分支，缺少根毛，维管系统与芽苗的连接不好
?移栽时，根容易受损伤，受病原菌的危害
2）优点成本低
根系质量高
3）缺点
难生根材料用此方法更难生根。
?根无吸收功能或很低?叶片极易散失水分
?气孔口开张大，不能关闭?叶光合作用能力极低
3）炼苗
§出瓶前，逐渐降低容器湿度，逐渐提高光照强度通过增强光照和空气湿度的变化促进茎叶保护组织的发生和气孔功能的恢复。炼苗时先打开瓶口，逐渐降低湿度，并逐渐增强光照，进行驯化，使新叶逐渐形成蜡质，产生表皮毛，降低气孔开张度，逐渐恢复气孔功能，减少
水分散失，促进新根发生，以适应环境。
§加入生长延缓剂：促进根系发育
?高度降低，粗度增大，变得矮壮
?发根快、根数多，从而大大增加了根系吸收养料的能力?叶色浓绿，叶绿素含量增加，加强移栽后的自养能力草
莓
试
管
苗
4）驯化
n洗苗
用杀菌剂处理0.1%代森锌，浸根
3-5minn
n栽植到消毒处理的培养土中?单层土栽植?双层土栽植
§栽上苗木后，再喷洒500-800
倍多菌灵
§初期宜用水，避免生理干旱。随幼苗的生长可施加1/4-1/2MS大量元素配成的营养液。
§移栽后加强湿度和光照强度的管理
湿度
100%
90%
80%
除去覆盖物光照散射光2%直射光50%直射光80%直射光
（五）快繁程序的标准化
§方法完善可靠，每次繁殖生产能得到相同的结果§幼苗生长发育均匀一致，移栽成活率高
§能基本控制培养过程中影响生长的主要因素，对可能出现的某些干扰因子能作出相应的有效预防措施§微体快繁应能与常规营养繁殖配合，形成完整的体系，以获得大量具有稳定优良特性的壮苗
四应用
1 应用领域
§新育成的、新引进的、新发现的良种的快繁§脱毒种苗的快繁
§特殊育种材料（如太空育种材料）的快繁§制种材料的快繁
§自然和人工诱导有用突变体的快繁§基因工程植株的快繁
§濒临灭绝野生植物的快繁
§种质资源的保存与快繁
2 局限性
§许多难于常规无性繁殖的植物，离体繁殖也难以过关§污染、褐变、玻璃化的克服有困难
§连续增长苗的变异未能很好的克服，继代次数有限
