茎尖培养在农业上有何意义

茎尖培养也就是将茎尖的分生组织，或者是包括有此分生组织的茎尖分离，之后进行无菌培养。它意义就在于能快速的繁殖无性系、培养无病菌的幼苗。在进行培养的时候，操作并不是很难，而且也很容易成活。相比较而言，成苗的时间也很快，速度会变短，并且繁殖的速度也是很快的。

植物组织培养有什么意义

植物组织培养:

在无菌的条件下，将离体的植物材料包括器官，组织，细胞以及原生质体在人工培养基上进行培养，使其再生发育

成完整植株的过程，又称植物离体培养。

植物组织培养的意义:

•植物快速繁殖：增殖速度快，成本低，易于批量生成和管理。

•脱除病毒：植物在生长过程中几乎都要蒙受到病毒的危害，采用茎尖培养方法可以除去植物体内的病毒。脱毒苗恢复了原有的优良种性，生长势明显增强，整齐一致。

•培养新品种：克服远缘杂交不亲合性；克服远缘杂交的不孕性；选择细胞突变体；单倍体育种；转基因育种。

•植物次生代谢产物生产：利用植物组织后细胞的大规模培养，可以生产一些天然有机化合物，这些次生代谢产物，往往具有一些特定的功能，对人类有重要的影响和作用。

•植物种质资源的离体保存。

•培育人工种子。

•提高观赏价值。

茎尖培养除去病毒的方法的原理是什么？

近几年来，采用茎尖培养法除去病毒，获得无病毒种苗，已经在很多国家被广泛采用，取得了良好的效果。除去病毒的花卉，具有质量好、产量高的优点。

所谓茎尖培养，也叫做茎顶培养、分生组织培养或生长点培养。早在1943年，White采用离体培养的方法成功地培养了被烟草花叶病毒（TMV）侵染的番茄根，发现根尖部分不存在病毒。以后很多人也发表了类似的文章。根据这些现象，Morel等人从感病的大丽花植株上切取茎尖培养，获得了去病毒植株，从而为拯救优良品种开辟了一条新的有效途径。至今已有几十种花卉植物采用茎尖培养法取得了成功。Hollings（1960）以香石竹为材料研究茎尖大小与脱去香石竹斑驳病毒的关系，结果发现，当茎尖大小为0.11mm时，脱毒率为66%；0.25mm时，脱毒率为40%；0.5mm时，为13%；0.75mm时，为11%；1.0mm时，则全部带毒。这说明，愈接近茎尖，病毒浓度愈低。病毒在植物体内的分布情况很不一致，其中以分生组织中含毒量最低，甚至完全不带病毒。因此，取一定大小的茎尖（一般为0.2～0.8mm长，带1～2个叶原基为好）进行茎尖培养，可获得脱毒种苗。

目前国际上已获得无病毒种苗，并在生产上大规模应用的花卉植物有大丽花、香石竹、菊花、兰花、矮牵牛、百合、小苍兰、鸢尾等几十种花卉。

1 无病毒种苗的生产流程

1.1 茎尖的切取与消毒

植物顶端分生组织的形态大小，依植物品种、生长期以及外界环境的影响而有变化。如百合的顶端为半球形，比较大，容易制取；香石竹的茎尖比较小，为对生叶，由十字交叉的叶原基交互发育而成，顶端分生组织的横切面呈椭圆形，有长短径之分，旁边为叶原基；矮牵牛的茎尖外形及大小与香石竹相似；大丽花的叶原基为对生，着生在分生组织附近，因此要切取不带叶原基的分生组织就比较困难；菊花的叶原基被密生的绒毛所缠绕，分生组织很小，比较难切割。因此，所谓茎尖，也就是指茎端最前面的分生组织以及由数个叶原基组成的部分。

取外表生长健康、品种优良的花卉植株作为茎尖培养的材料，摘取长度为2～3cm的顶芽或侧芽，最好是随采随处理。剥去外边叶片后，在自来水中用纱布轻轻擦洗3～4次，再在清水中冲洗多次，在滤纸上吸干后，在70%的酒精中浸0.5～1min，迅速转移到10%的漂白粉溶液（加入若干滴吐温-20）中处理10min，取出，于无菌水中漂洗40～5次。漂白粉中效果更好。取出材料，放在无菌培养皿中的滤纸上，待用。不同的植物材料采用不同的表面消毒剂，其浓度与消毒时间也常有变化。

茎尖培养要求技术熟练，开始时凭肉眼或借助扩大镜进行粗剥，除去茎外面的叶片，然后移到解剖镜下，将叶片层层剥离，或者沿茎的纵向，将茎表及叶片切开，使生长点暴露出来，然后切取带有1～2个或3～4个叶原基的茎尖，迅速转移到培养基上，切口向下。注意不能碰破茎尖。

1.2 培养基及培养条件

茎尖培养成败的关键在于寻找合适的培养基。茎尖培养基的成分与一般组培用培养基基本一致，包括大量元素、微量元素及有机成分。由这三类成分构成的培养基称为基础培养基。对多数植物来说，只靠基础培养基还不行，还须加入必要的生长调节物质，如赤霉素（GA）、吲哚乙酸（IAA）、萘乙酸（NAA）、激动素（KT）、2，4-D和6-BA等。有些植物的茎尖培养还需加入天然复合物，如椰乳、酵母或麦芽糖提取液等。

目前采用的培养基有很多种。常用的种类有Murashigeskong（简称MS培养基）、White培养基、Eriksson（简称ER培养基）、Gamborg（简称B5培养基）、Shenk-Hildbrandt（简称SH培养基）、Heller（简称HE培养基）等。各类培养基都各具特色，尤其是MS及White培养基使用较为普遍。例如，香石竹茎尖培养，采用的是MS培养，培养温度为25℃，1000～1500lx、12～14h的光照，3～4d后茎尖转为绿色，25～40d后组培苗转绿，继代培养后，转移到1/2培养基上发根，获得完整植株。

1.3 茎尖培养成败因子

茎尖培养的目的是为获得无病毒优质种苗。成败的标准首先是茎尖苗是否成活、成苗。其次，成活的茎尖苗是否带有病毒，因为培育出仍然带有病毒的茎尖苗是毫无意义的。也就是说，茎尖培养的成功率包括茎尖苗的存活和脱毒率两个方面。

影响茎尖培养成败的因子是多方面的。除了上面所提到的培养基种类、无菌操作技术、培养条件等因素外，还必须注意以下几点：

第一，茎尖的大小。茎尖的大小与茎尖苗的成活率和脱毒率有相关性。所取茎尖越大，越易成苗，但脱毒率低；茎尖越小，脱毒率越高，但过小的茎尖难以成苗。因为叶原基的存在是茎尖成活的必要条件。一般采用带有1～2个或3～4个叶原基的茎尖比较合适，这样大小的茎尖既保证一定的成活率，又能使一定数量的茎尖苗不带有病毒。

第二，培养过程中可能出现的几种情况。在正常情况下，接种在培养基上的茎尖放在合适的培养条件下，由原来的白色或淡灰色转为绿色，茎尖增大，有时形成少量的愈伤组织。如香石竹茎尖培养大致经过1个月时间，形成绿色小茎及小叶，经过继代培养后转移到发根培养基上很快形成根系，成为完整植株。

接种的茎尖经过1～2周后仍不见明显变化，也无茎、叶分化，这可能是培养基中分裂素浓度低或分裂素与生长素二者比例不合适，或者是培养温度偏低所致。

接种后如果茎尖增长过快，形成大量愈伤组织，但很少见到茎尖伸长，颜色也较淡，或呈透明状，时间一久就会死掉，这可能是由于激素浓度过高、光照不足或温度偏高所致。

第三，热处理与去病毒。利用某些病毒受热以后的不稳定性使病毒失去活性，从而获得无毒苗。这在花卉脱毒方面已经被广泛采用。不同花卉品种热处理时间及温度高低有所不同，一般是将盆栽植物在35～45℃的温度下持续培养一至数月。将这种高温下培育出来的侧芽用作茎尖培养材料，其脱毒率可以大大提高。

植物组织培养技术在我国农业生产中的应用

1、快速繁殖优良种苗

用组织培养的方法进行快速繁殖是生产上最有潜力的应用，包括花卉和观赏植物，其次是蔬菜、果树、大田作物及其它经济作物。快繁技术不受季节等条件的限制，生长周期短，而且能使不能或很难繁殖的植物进行增殖。

2、无病毒苗(Virus free)的培养

几乎所有植物都遭受到病毒病不同程度的危害，有的种类甚至同时受到数种病毒病的危害，尤其是很多园艺植物靠无性方法来增殖，若蒙受病毒病，代代相传，越染越重。

自从Morel(1952)发现采用微茎尖培养的方法可得到无病毒苗后，微茎尖培养就成为解决病毒病危害的重要途径之一。若再与热处理相结合，则可提高脱毒培养的效果。对于木本植物，茎尖培养得到的植株难以发根生长，则可采用茎尖微体嫁接的方法来培育无病毒苗。

3、在育种上的应用

植物组织培养技术为育种提供了许多手段和方法，使育种工作在新的条件下更有效的进行。如用花药培养单倍体植株；用原生质体进行体细胞杂交和基因转移；用子房、胚和胚珠完成胚的试管发育和试管受精等 ；种质资源的保存等等。

4、工厂化育苗

近年来，组培苗工厂化生产已作为一种新兴技术和生产手段，在园艺植物的生产领域蓬勃发展。

扩展资料

组织培养除了在农业上的应用外，21世纪初世界各国都在重视另一个方面，即有用化合物的工业化生产。有用化合物包括药物、橡胶、香精油、色素等。这些化合物许多都是高等植物的次生代谢物，有些化合物还不能大规模地人工合成，而靠植物产生这些化合物来源有限。

因此，利用组织培养方法，培养植物的某些器官或愈伤组织，并筛选出高产、高合成能力、生长快的细胞株系，以进行工业化生产，是一条行之有效的途径。

参考资料：新华网-什么是植物组织培养技术？它有何优势？