花卉组织培养

第六节　花卉组织培养

花卉组织培养，又俗称植物克隆，是分离花卉植物体的一部分，如茎段、叶、花、幼胚等，在人工控制条件下，配合一定的营养、激素、温度、光照等条件，使其产生完整植株繁殖种苗的方法。对一些难繁殖的名贵花卉品种及一些短期内大量急需生产的花卉，如兰花、菊花、唐菖蒲等利用腋芽增生，短期可得到大量植株。非洲紫罗兰可通过叶片，百合、水仙可通过鳞片诱导产生不定芽，大量繁殖。百合、鸢尾等许多花卉可以进行远缘杂交，在试管中进行胚培养，可使其顺利生长，得到远缘杂种。菊花、唐菖蒲、水仙、郁金香、大丽花等无性繁殖花卉，病毒逐代传递积累，危害日趋严重，而分离花卉植物0.1～0.3毫米大小的生长点，可培养无病毒苗。

组织培养育苗的优点是能保持原品种固有的优良性状，可以获得无病毒植株，实现育苗工厂化、自动化。但与扦插繁殖相比，组织培养育苗成本高，技术难度大，因此，只要能用扦插方法繁殖的花卉就不一定非要采用组织培养技术。

一、花卉组织培养对实验室及设备的要求

花卉组织培养是一种现代工厂化生产种苗的新技术，对实验室及设备有一定的要求：

图3-4　配制培养基成分母液

（一）实验室方面

1.化学实验室

主要承担配制培养基的任务。（图3-4）要求具有各种化学药品试剂、各种玻璃器皿、天平等。

2.洗涤室

主要进行玻璃器皿的洗涤，要求有自来水装置，同时有烘箱，以便洗后烘干。

3.灭菌室

主要用于配制培养基及用具的消毒。要有高压灭菌锅，配置水源和电源。（图3-5）

图3-5　培养基灭菌

图3-6　接种室

4.接种室

是花卉材料分离、消毒、接种的场所。要求密闭、清洁、整齐，装有紫外线灯，能随时灭菌。（图3-6）

5.培养室

是花卉试管苗培养生长的地方。要求清洁，保温好，室温均匀一致，并有绝热、防火功能。（图3-7）

图3-7　培养室

（二）主要设备

1.天平

供配制培养基时称量药品和激素用。大量元素用托盘天平；微量元素和激素用电子分析天平。

2.酸度计

测定培养基的pH值。

3.高压灭菌锅

用于培养基和器械用具灭菌消毒。（图3-8）

图3-8　高压灭菌锅

4.烘箱

洗净的玻璃器皿干燥灭菌。

5.蒸馏水制造装置

得到纯净水配制母液和培养基。

6.冰箱

供贮放母液和植物材料。

7.超净工作台

用于植物材料无菌接种。

8.空调

控制室温。

9.培养架

用于无菌苗的增殖和生根培养。

二、花卉组织培养对培养基和培养条件的要求

（一）培养基

培养基是花卉植物组织培养的基质，主要成分是水、大量元素、微量元素、维生素、生长调节物质、蔗糖和琼脂等。

用于繁殖花卉植物常用的培养基有：MS、H、N6、Nitsh、White、Mi11er等。其配方见附件。目前花卉组织培养中应用最多的为MS培养基。

（二）培养条件

按培养物的种类不同而不同，温度要求23℃～25℃左右的恒温条件。光照范围是1 000～3 000勒克斯，每日12小时～16小时。培养室要求清洁卫生。

三、花卉组织培养的途径

用植物的组织或细胞培养成植株，可以通过四条途径：

1.通过离体器官培养产生完整植株后再进行扩繁

一是培养花卉植物的茎尖产生大量丛生芽，再将芽分离转接培养成植株；二是培养花卉茎段产生不定芽发育成植株后，不断切段繁殖新的植株。（图3-9）

图3-9　彩色马蹄莲丛生芽培养成植株

图3-10　愈伤组织分化成苗

2.通过愈伤组织分化成株

将花卉植物体的一小片组织（叶片等）培养成愈伤组织，再诱导分化成芽和根，成为完整植株。（图3-10）

3.通过胚状体发育

由培养的植株产生愈伤组织，通过悬浮培养，或直接产生大量的体细胞胚状体，再发育成完整植株。（图3-11）

图3-11　大花惠兰原球茎增殖

图3-12　大花惠兰原球茎分化成苗

4.通过原球茎分化成苗

培养植株的茎尖或种子产生原球茎后，不断扩繁原球茎，再分化成苗，形成完整植株（图3-12）。

五、花卉组织培养的操作方法

花卉组织培养的操作可分为培养基配制、消毒灭菌、接种、培养等几方面。

图3-13　分装培养基

（一）培养基配制

选定培养基以后，需把大量元素、微量元素、有机物、铁盐等都配成母液，贮存备用。使用时根据所需配制的量，在稀释液中加肌醇、水解酪蛋白、蔗糖，再加琼脂煮沸后，测其酸碱度（一般pH值在5.5～6.5即可），分装入培养瓶或试管中，封口待用。（图3-13）

（二）消毒灭菌

消毒灭菌非常重要，关系到组织培养的成败。污染的途径是器皿、用具、材料带菌，以及接种室的空气、墙壁、地板等不清洁，故必须针对所提及的几方面，进行严密的消毒灭菌。

1.培养基消毒

将配制分装好培养基的培养瓶或其他容器放入高压灭菌锅中，然后在121℃下灭菌20分钟即可。冷却后放到培养室预培养3天，如没有杂菌污染，可进行花卉材料的接种。

2.器皿与用具的消毒

接种用具及玻璃器皿、洗涤材料用的无菌水，用牛皮纸包好后和培养基一起放入高压灭菌锅中消毒灭菌。

3.接种室消毒

接种室的地面及墙壁，在接种前后均要用1∶50的新洁尔灭溶液消毒，每次接种前还要用紫外线灯照射消毒20～30分钟，最后是超净台台面消毒，可用新洁尔灭擦抹及70%酒精消毒。

4.材料处理及消毒

花卉组织培养取嫩茎、花托、叶柄、叶片均可，取得材料后，需先清理，去掉多余部分，然后冲洗、洗涤剂洗涤、漂清后放入超净台上，用70%的酒精浸泡半分钟，进行表面消毒，再在10%的漂粉溶液中消毒10～30分钟，取出后用无菌水冲洗4～5次，即可接种。培养材料选择幼嫩部分为好。草花用嫩茎、花托；球根花卉用茎顶、鳞茎盘、鳞叶等。（图3-14）

图3-14　外植体（嫩茎）消毒

图3-15　转接无菌苗

（三）接种

接种用的镊子、解剖刀、接种针等均需在火焰上消毒后方能使用，用后再消毒。将消毒好的材料或待转接的瓶苗置于超净台中的培养皿中，用解剖刀切去其边缘，再切成小块接种在培养基上，使组织块与培养基密合，不得将材料陷于培养基中，接种后随即将瓶口封好待培养。（图3-15）

（四）培养

接种完毕即可置于培养室，在恒温、加光条件下进行培养，培养一段时间后，根据情况将材料从诱导愈伤组织的培养基转到分化培养基（也有只用一种培养基就可直接诱导分化成绿苗的），或继代增殖培养，最后转移到生根培养基上。

（五）试管苗移栽

试管苗生根后，必须随即转移到栽培基质中去，基质可以用培养土、蛭石、珍珠岩等配成并消毒待用。将试管苗从瓶中取出，洗去残存的培养基，栽植到准备好的基质中去，随即用细喷壶喷水后覆盖塑料薄膜保湿，开始7～10天要遮阴，以后逐渐见阳光，3～4日内不必浇水，以后浇些清水，1周后见苗已挺直，可浇MS母液的10倍液以利生长，2～4周长出新叶后可进行常规栽培。（图3-16）

图3-16　移栽试管苗

六、几种花卉组织培养要点（表3-1）

表3-1　几种花卉组织培养要点

上述几种花卉组织培养要点中，“+”表示添加；左边第一个“+”之前的符号是培养基代号，如MS为MS培养基；1/2表示一半浓度，即1升中仅用MS培养基的一半浓度。BA为6-苄基腺嘌呤，IAA为吲哚乙酸，IBA为吲哚丁酸，NAA为萘乙酸，KT为激动素，CM为椰子乳，这些试剂在化学试剂商店中有售。