用人工氣候箱進(jìn)行植物組織培養(yǎng)外植體的接種與培養(yǎng)
一、外植體的接種
外植體的接種是指把經(jīng)過(guò)表面消毒處理的材料切割后轉(zhuǎn)接到培養(yǎng)基上的過(guò)程。此過(guò)程是在無(wú)菌條件下進(jìn)行的主要包括:修剪切割和接種兩個(gè)過(guò)程。
(一)、修剪切割
1、莖段切割,一般來(lái)講莖段切割是將消毒完畢且經(jīng)過(guò)無(wú)菌水沖洗的莖段外植體切割成1-2cm的小段(帶1-2個(gè)腋芽),同時(shí)將接觸過(guò)消毒劑部分的切口切除一定的組織,使其露出新鮮的沒有經(jīng)過(guò)消毒劑接觸的切面。
2、鱗莖類的切割,一般來(lái)講是將新鮮鱗莖片或者鱗莖盤切割成合適的小塊,然后接種在培養(yǎng)基上。如百合是將外層剝開,取出新鮮的鱗片,然后再無(wú)菌的條件下切割成1.0-2.0cm2的長(zhǎng)方形小塊。一般來(lái)講下部的組織比上部的成功幾率要大。大蒜是使用鱗莖盤進(jìn)行培養(yǎng),先將鱗莖盤切下,然后將鱗莖盤切成0.5*0.5cm2的小塊。
3、葉片類切割,葉片類一般是將其切割成0.5-1cm2的小塊(可用手術(shù)刀切割也可使用打孔器切割),背面朝下接種在培養(yǎng)基上(視品種而定,有些品種正面比背面的效果好)。
4、莖尖類切割,此過(guò)程是借助體視顯微鏡來(lái)完成的。在顯微鏡下將外層的組織逐層剝離,當(dāng)一個(gè)透亮的半圓球(不同植物,樣子有差異)的頂端分生組織充分暴露出來(lái)之后,用解剖刀片將分生組織切下來(lái),為了提高成活率,可帶1-2枚葉原基,然后將其接到培養(yǎng)基上。注意:剝離莖尖時(shí),應(yīng)盡快接種,莖尖暴露的時(shí)間應(yīng)當(dāng)越短越好,以防莖尖變干。
(二)、接種
1、平鋪于培養(yǎng)基表面,此方法一般適用于種子、葉片、鱗莖組織等外植體材料。
2、插入培養(yǎng)基,此方法主要針對(duì)莖段類外植體,插入培養(yǎng)基時(shí)應(yīng)該注意材料的極性,一定要將極性上的下端插入培養(yǎng)基,切勿弄反!
二、外植體的培養(yǎng)
在接種之后,將外植體放在人工氣候培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)。一般來(lái)說(shuō),對(duì)外植體生長(zhǎng)發(fā)育有影響的主要包括溫度、濕度、光照和PH值等培養(yǎng)條件。
(一)、溫度
在植物組織培養(yǎng)中,不同植物繁殖的MAX適溫度不同(百合約為20℃、月季25-27℃、番茄28攝氏度……),在25±2℃的條件下大多植物組織都可以正常生長(zhǎng)。低于15℃時(shí),培養(yǎng)的外植體組織生長(zhǎng)出現(xiàn)停滯,但高于35℃對(duì)生長(zhǎng)也不利。促進(jìn)芽發(fā)生的溫度可略低,如煙草芽形成以18℃MAX合適,12℃以下或33℃以上出芽率均低。有時(shí)候高溫處理既可獲得無(wú)病毒苗,又影響到器官發(fā)生。如草莓的莖尖分生組織經(jīng)38℃處理3-5天,提高了無(wú)病毒莖尖分生組織的成活率。在一些木本植物,如桃的胚培養(yǎng)中,一定時(shí)間的2-5℃低溫處理有利于提高胚的成活率。
(二)、光照
光是組培中的重要環(huán)境條件,它對(duì)外植體生長(zhǎng)和分化有很大的影響,表現(xiàn)在光照、光質(zhì)和光周期等方面。
有的材料適合光培養(yǎng),有的則適合暗培養(yǎng),如玉簪花芽和花莖的培養(yǎng),前者愈傷組織的誘導(dǎo),以暗培養(yǎng)比光培養(yǎng)下的高,而后者則只有暗培養(yǎng)才能誘導(dǎo)出愈傷組織。
光質(zhì)也影響著外植體愈傷組織的誘導(dǎo)、組織的增殖及其器官分化。如對(duì)楊樹愈傷組織的生長(zhǎng),紅光有促進(jìn)作用,藍(lán)光則有阻礙作用。在百合珠芽增殖和分化時(shí)發(fā)現(xiàn),在紅光下8周后不僅產(chǎn)生愈傷組織,同時(shí)可以直接分化出苗,11周后所產(chǎn)生的愈傷組織也分化出苗;而在藍(lán)光下12周后才出現(xiàn)愈傷組織;白光下則未見愈傷組織的形成,可見紅光能促進(jìn)生長(zhǎng)和分化。與白光和黑暗條件相比,藍(lán)光明顯促進(jìn)綠豆下胚軸愈傷組織的形成。在用白、紅、綠、藍(lán)等不同光質(zhì)培養(yǎng)雙色花葉芋時(shí),發(fā)現(xiàn)不同光質(zhì)不僅能影響培養(yǎng)物的生物總量,還能影響器官發(fā)生,其中以黃光誘導(dǎo)發(fā)生的頻率MAX高。關(guān)于光質(zhì)對(duì)不同種類材料的試管苗增殖和分化的影響不一致,可能與植物組織中的光敏色素和隱花色素有關(guān)。
關(guān)于光周期對(duì)試管苗外植體的增殖和分化,通常都選用一定的光周期來(lái)進(jìn)行外植體的組織培養(yǎng),如光周期為16h光照、8h黑暗。有人發(fā)現(xiàn)非洲菊的增殖隨光照時(shí)間的延長(zhǎng)而加快,但超過(guò)16h又無(wú)作用。在石刁柏的莖尖培養(yǎng)中,根和莖的分化需要每天16h1000Lux照度的光照;而菊芋塊莖培養(yǎng)中,每天12h光照就有利于根的形成。對(duì)短日照敏感的葡萄品種,其莖切段的組織培養(yǎng)物只有在短日照條件下才能形成根;反之,對(duì)日照長(zhǎng)度不敏感的品種則在任何光周期下都能生根。
(三)、培養(yǎng)基的pH值
外植體的培養(yǎng)增殖都要求一定的pH值。通常一般培養(yǎng)基的pH值都在5.6-6.0之間。如果pH值不適則直接影響外植體的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收,進(jìn)而影響外植體的脫分化、增殖和器官形成。不過(guò)pH值對(duì)不同植物的影響會(huì)有差異,如蘭花宜偏酸些,pH值5.2或更小些。而玉米胚乳愈傷組織在pH值7.0時(shí)鮮重增加MAX快,在pH值6.1時(shí)干重增長(zhǎng)MAX快。
(四)、濕度
組織培養(yǎng)中的濕度影響主要有兩方面:一是培養(yǎng)容器內(nèi)的濕度,它的濕度條件??杀WC100%;二是培養(yǎng)箱的濕度,控制條件差的實(shí)驗(yàn)室的濕度變化隨季節(jié)而有很大變動(dòng),往往是冬天因室內(nèi)溫度比室外高,結(jié)果室內(nèi)濕度低;而夏天卻因室內(nèi)溫度比室外低,結(jié)果室內(nèi)濕度高。濕度過(guò)高過(guò)低都不利于培養(yǎng)物生長(zhǎng)。室內(nèi)濕度過(guò)低會(huì)造成培養(yǎng)基失水而干枯或滲透壓升高,影響培養(yǎng)物的生長(zhǎng)和分化;而過(guò)高又會(huì)造成雜菌滋長(zhǎng),導(dǎo)致大量污染。因此,我們要求組培室內(nèi)建議是加裝濕度控制系統(tǒng)人工氣候培養(yǎng)箱內(nèi)常年保持70%左右的相對(duì)濕度。