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甘蔗开放式组织培养快繁技术

  培养基中的无机盐为植物组织培养过程提供必需的大量元素和微量元素,是植物细胞和组织生长必不可少的,缺少这些物质会导致生长、发育异常。无机盐浓度试验结果表明,在开放式培养中,污染率低为对照,但对照与各处理间污染率差异不显着,说明无机盐浓度高低对污染率影响不大;对甘蔗腋芽诱导分化有影响,但没有规律性;对苗的增殖影响大,随无机盐浓度的降低,甘蔗组培苗增殖数量而减少,且因营养不足蔗苗生长也表现出比较弱小。综合污染率、芽分化、苗增殖等因素考虑,在开放式培养中无机盐浓度以原MS基本培养基浓度为宜。

  植物组织培养过程以自养为主、异养为辅的寄生型育苗过程。植物所需的碳源和能量大部分由培养基中的蔗糖提供,同时,蔗糖也是微生物孳生的主要原因。试验结果表明,蔗糖浓度为1%时污染率低,随着蔗糖浓度的提高,污染率有上升的趋势,研究结果与吴桂容等[3]在荸荠的开放式组织培养中相似。蔗糖浓度的高低对芽分化有一定的影响,但影响差异不大,其原因可能是接的芽组织较大,自身携带有一定的营养物质供其在分化过程中利用;虽然随着蔗糖浓度的提高其污染率升高,但其芽繁殖数也随之升高,3%的蔗糖浓度有利于甘蔗繁殖,结果与赵青华等[9]在磨芋的开放式组织培养中研究相似。综合污染率、芽分化、苗增殖等因素考虑,在开放式培养中蔗糖浓度以3%较适宜。

  组织培养中不同植物所需的激素的种类和浓度不同;同一植物,不同的培养阶段其所需的激素的种类和浓度也不同。在甘蔗组培快繁中,常用的激素种类相对简单,愈伤组织脱分化为2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)、愈伤组织再分化与组培苗增殖为6-BA(6-苄氨基腺嘌呤)与NNA(萘乙酸)、生根培养为NAA。试验中以甘蔗腋芽为供体,所用激素为6-BA与NNA,试验只对6-BA进行不同浓度处理。结果表明,6-BA浓度高低与污染率高低无关;随6-BA浓度的增加,腋芽诱导分化率与苗的增殖数量芽增殖等相应提高。由于未设置太多的激素组合处理,试验结果仅供参考。综合污染率、芽分化、苗增殖等因素考虑,在开放式培养中6-BA浓度以1.5~2.0 mg/L较适宜。

  植物开放式组织培养技术对环境无严格的无菌要求、操作程序简化,成本降低,是未来植物组织培养发展的主要方向。试验中添加的次氯酸钠,虽然对组织培养过程中的微生物生长有较好的抑制作用,实现了开放式培养;但同时,次氯酸钠对甘蔗组培苗的繁育也有抑制作用,与传统培养方式相比,在培养基中添加抑菌剂繁育的甘蔗组培苗较弱。

  综上所述,在MS+BA 1.5~2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖30‰+次氯酸钠1 000 mg/L的培养基中,腋芽繁殖速度较快,可在甘蔗开放式组织培养中使用;但腋芽增殖速度与组培苗素质仍低于对照。因此,筛选出既能抑菌又不影响外植体生长的抑菌剂是植物开放式组织培养技术的核心,也是开放式培养在生产中成功应用的前提。来源:网络


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