莖尖培養在農業上有何意義

莖尖培養也就是將莖尖的分生組織，或者是包括有此分生組織的莖尖分離，之後進行無菌培養。它意義就在於能快速的繁殖無性系、培養無病菌的幼苗。在進行培養的時候，操作並不是很難，而且也很容易成活。相比較而言，成苗的時間也很快，速度會變短，並且繁殖的速度也是很快的。

植物組織培養有什麼意義

植物組織培養:

在無菌的條件下，將離體的植物材料包括器官，組織，細胞以及原生質體在人工培養基上進行培養，使其再生髮育

成完整植株的過程，又稱植物離體培養。

植物組織培養的意義:

•植物快速繁殖：增殖速度快，成本低，易於批量生成和管理。

•脱除病毒：植物在生長過程中幾乎都要蒙受到病毒的危害，採用莖尖培養方法可以除去植物體內的病毒。脱毒苗恢復了原有的優良種性，生長勢明顯增強，整齊一致。

•培養新品種：克服遠緣雜交不親合性；克服遠緣雜交的不孕性；選擇細胞突變體；單倍體育種；轉基因育種。

•植物次生代謝產物生產：利用植物組織後細胞的大規模培養，可以生產一些天然有機化合物，這些次生代謝產物，往往具有一些特定的功能，對人類有重要的影響和作用。

•植物種質資源的離體保存。

•培育人工種子。

•提高觀賞價值。

莖尖培養除去病毒的方法的原理是什麼？

近幾年來，採用莖尖培養法除去病毒，獲得無病毒種苗，已經在很多國家被廣泛採用，取得了良好的效果。除去病毒的花卉，具有質量好、產量高的優點。

所謂莖尖培養，也叫做莖頂培養、分生組織培養或生長點培養。早在1943年，White採用離體培養的方法成功地培養了被煙草花葉病毒（TMV）侵染的番茄根，發現根尖部分不存在病毒。以後很多人也發表了類似的文章。根據這些現象，Morel等人從感病的大麗花植株上切取莖尖培養，獲得了去病毒植株，從而為拯救優良品種開闢了一條新的有效途徑。至今已有幾十種花卉植物採用莖尖培養法取得了成功。Hollings（1960）以香石竹為材料研究莖尖大小與脱去香石竹斑駁病毒的關係，結果發現，當莖尖大小為0.11mm時，脱毒率為66%；0.25mm時，脱毒率為40%；0.5mm時，為13%；0.75mm時，為11%；1.0mm時，則全部帶毒。這説明，愈接近莖尖，病毒濃度愈低。病毒在植物體內的分佈情況很不一致，其中以分生組織中含毒量最低，甚至完全不帶病毒。因此，取一定大小的莖尖（一般為0.2～0.8mm長，帶1～2個葉原基為好）進行莖尖培養，可獲得脱毒種苗。

目前國際上已獲得無病毒種苗，並在生產上大規模應用的花卉植物有大麗花、香石竹、菊花、蘭花、矮牽牛、百合、小蒼蘭、鳶尾等幾十種花卉。

1 無病毒種苗的生產流程

1.1 莖尖的切取與消毒

植物頂端分生組織的形態大小，依植物品種、生長期以及外界環境的影響而有變化。如百合的頂端為半球形，比較大，容易製取；香石竹的莖尖比較小，為對生葉，由十字交叉的葉原基交互發育而成，頂端分生組織的橫切面呈橢圓形，有長短徑之分，旁邊為葉原基；矮牽牛的莖尖外形及大小與香石竹相似；大麗花的葉原基為對生，着生在分生組織附近，因此要切取不帶葉原基的分生組織就比較困難；菊花的葉原基被密生的絨毛所纏繞，分生組織很小，比較難切割。因此，所謂莖尖，也就是指莖端最前面的分生組織以及由數個葉原基組成的部分。

取外表生長健康、品種優良的花卉植株作為莖尖培養的材料，摘取長度為2～3cm的頂芽或側芽，最好是隨採隨處理。剝去外邊葉片後，在自來水中用紗布輕輕擦洗3～4次，再在清水中沖洗多次，在濾紙上吸乾後，在70%的酒精中浸0.5～1min，迅速轉移到10%的漂白粉溶液（加入若干滴吐温-20）中處理10min，取出，於無菌水中漂洗40～5次。漂白粉中效果更好。取出材料，放在無菌培養皿中的濾紙上，待用。不同的植物材料採用不同的表面消毒劑，其濃度與消毒時間也常有變化。

莖尖培養要求技術熟練，開始時憑肉眼或藉助擴大鏡進行粗剝，除去莖外面的葉片，然後移到解剖鏡下，將葉片層層剝離，或者沿莖的縱向，將莖表及葉片切開，使生長點暴露出來，然後切取帶有1～2個或3～4個葉原基的莖尖，迅速轉移到培養基上，切口向下。注意不能碰破莖尖。

1.2 培養基及培養條件

莖尖培養成敗的關鍵在於尋找合適的培養基。莖尖培養基的成分與一般組培用培養基基本一致，包括大量元素、微量元素及有機成分。由這三類成分構成的培養基稱為基礎培養基。對多數植物來説，只靠基礎培養基還不行，還須加入必要的生長調節物質，如赤黴素（GA）、吲哚乙酸（IAA）、萘乙酸（NAA）、激動素（KT）、2，4-D和6-BA等。有些植物的莖尖培養還需加入天然複合物，如椰乳、酵母或麥芽糖提取液等。

目前採用的培養基有很多種。常用的種類有Murashigeskong（簡稱MS培養基）、White培養基、Eriksson（簡稱ER培養基）、Gamborg（簡稱B5培養基）、Shenk-Hildbrandt（簡稱SH培養基）、Heller（簡稱HE培養基）等。各類培養基都各具特色，尤其是MS及White培養基使用較為普遍。例如，香石竹莖尖培養，採用的是MS培養，培養温度為25℃，1000～1500lx、12～14h的光照，3～4d後莖尖轉為綠色，25～40d後組培苗轉綠，繼代培養後，轉移到1/2培養基上髮根，獲得完整植株。

1.3 莖尖培養成敗因子

莖尖培養的目的是為獲得無病毒優質種苗。成敗的標準首先是莖尖苗是否成活、成苗。其次，成活的莖尖苗是否帶有病毒，因為培育出仍然帶有病毒的莖尖苗是毫無意義的。也就是説，莖尖培養的成功率包括莖尖苗的存活和脱毒率兩個方面。

影響莖尖培養成敗的因子是多方面的。除了上面所提到的培養基種類、無菌操作技術、培養條件等因素外，還必須注意以下幾點：

第一，莖尖的大小。莖尖的大小與莖尖苗的成活率和脱毒率有相關性。所取莖尖越大，越易成苗，但脱毒率低；莖尖越小，脱毒率越高，但過小的莖尖難以成苗。因為葉原基的存在是莖尖成活的必要條件。一般採用帶有1～2個或3～4個葉原基的莖尖比較合適，這樣大小的莖尖既保證一定的成活率，又能使一定數量的莖尖苗不帶有病毒。

第二，培養過程中可能出現的幾種情況。在正常情況下，接種在培養基上的莖尖放在合適的培養條件下，由原來的白色或淡灰色轉為綠色，莖尖增大，有時形成少量的愈傷組織。如香石竹莖尖培養大致經過1個月時間，形成綠色小莖及小葉，經過繼代培養後轉移到髮根培養基上很快形成根系，成為完整植株。

接種的莖尖經過1～2周後仍不見明顯變化，也無莖、葉分化，這可能是培養基中分裂素濃度低或分裂素與生長素二者比例不合適，或者是培養温度偏低所致。

接種後如果莖尖增長過快，形成大量愈傷組織，但很少見到莖尖伸長，顏色也較淡，或呈透明狀，時間一久就會死掉，這可能是由於激素濃度過高、光照不足或温度偏高所致。

第三，熱處理與去病毒。利用某些病毒受熱以後的不穩定性使病毒失去活性，從而獲得無毒苗。這在花卉脱毒方面已經被廣泛採用。不同花卉品種熱處理時間及温度高低有所不同，一般是將盆栽植物在35～45℃的温度下持續培養一至數月。將這種高温下培育出來的側芽用作莖尖培養材料，其脱毒率可以大大提高。

植物組織培養技術在我國農業生產中的應用

1、快速繁殖優良種苗

用組織培養的方法進行快速繁殖是生產上最有潛力的應用，包括花卉和觀賞植物，其次是蔬菜、果樹、大田作物及其它經濟作物。快繁技術不受季節等條件的限制，生長週期短，而且能使不能或很難繁殖的植物進行增殖。

2、無病毒苗(Virus free)的培養

幾乎所有植物都遭受到病毒病不同程度的危害，有的種類甚至同時受到數種病毒病的危害，尤其是很多園藝植物靠無性方法來增殖，若蒙受病毒病，代代相傳，越染越重。

自從Morel(1952)發現採用微莖尖培養的方法可得到無病毒苗後，微莖尖培養就成為解決病毒病危害的重要途徑之一。若再與熱處理相結合，則可提高脱毒培養的效果。對於木本植物，莖尖培養得到的植株難以髮根生長，則可採用莖尖微體嫁接的方法來培育無病毒苗。

3、在育種上的應用

植物組織培養技術為育種提供了許多手段和方法，使育種工作在新的條件下更有效的進行。如用花葯培養單倍體植株；用原生質體進行體細胞雜交和基因轉移；用子房、胚和胚珠完成胚的試管發育和試管受精等 ；種質資源的保存等等。

4、工廠化育苗

近年來，組培苗工廠化生產已作為一種新興技術和生產手段，在園藝植物的生產領域蓬勃發展。

擴展資料

組織培養除了在農業上的應用外，21世紀初世界各國都在重視另一個方面，即有用化合物的工業化生產。有用化合物包括藥物、橡膠、香精油、色素等。這些化合物許多都是高等植物的次生代謝物，有些化合物還不能大規模地人工合成，而靠植物產生這些化合物來源有限。

因此，利用組織培養方法，培養植物的某些器官或愈傷組織，並篩選出高產、高合成能力、生長快的細胞株系，以進行工業化生產，是一條行之有效的途徑。

參考資料：新華網-什麼是植物組織培養技術？它有何優勢？