千里之行，始于足下。第2頁/共2頁精品文檔推薦植物組織培養(yǎng)脫毒辦法綜述植物組織培養(yǎng)脫毒辦法綜述

符國(guó)芳,李青

(北京林業(yè)大學(xué),北京100083)

摘要:植物病毒是制約花卉產(chǎn)業(yè)進(jìn)展的重要因素,經(jīng)過莖尖處理、莖尖結(jié)合熱處理、冷處理、化學(xué)藥劑處理及愈傷組織處理等辦法能夠去除植物病毒。經(jīng)過查閱國(guó)內(nèi)外研究文獻(xiàn)和資料,綜合闡述了莖尖培養(yǎng)脫毒、熱處理脫毒、化學(xué)藥劑培養(yǎng)脫毒、愈傷組織脫毒、冷處理脫毒等辦法。

關(guān)鍵詞:組織培養(yǎng);脫毒;莖尖培養(yǎng)

中圖分類號(hào):S4324+1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1002-7351(2007)03-0255-04

Summarizationonthemethodsofviruseliminationbyplanttissueculture

FUGuofang,LIQing

(BeijingForestryUniversity,Beijing100083,China)

Abstract:PlantvirusisthefactorthatinhibitsflowerindustrydevelopmentPlantviruscanbeeliminatedbyshoottiptreatment,shoottipandheattreatment,coldtreatment,chemicaltreatmentandcallustreatment,soonBysearchingtheresearchbibliographieshomeandabroad,thispaperdescribesthemethodstoeliminatevirusbyshoottipculture,heattreatment,chemicaltreatment,callustreatmentandcoldtreatment,soon

Keywords:tissueculture;viruselimination;shoottipculture

植物病毒分布廣、危害大,對(duì)世界花卉產(chǎn)業(yè)的進(jìn)展產(chǎn)生了巨大的沖擊。近年來,隨著我國(guó)從國(guó)外引種花卉的種植面積的擴(kuò)大以及別規(guī)范的生殖技術(shù),病毒病開始流行,嚴(yán)峻妨礙了中國(guó)花卉產(chǎn)業(yè)的進(jìn)展。目前國(guó)內(nèi)外多用組織培養(yǎng)脫毒辦法來阻撓病毒病的接著傳播以便提高植物的產(chǎn)量和質(zhì)量。所以,本文對(duì)當(dāng)前植物組織培養(yǎng)脫病毒辦法作了綜述,以期從中得到啟發(fā),進(jìn)一步促進(jìn)植物脫毒辦法及應(yīng)用的相關(guān)研究。

植物組織培養(yǎng)脫毒辦法有莖尖培養(yǎng)脫毒、熱處理脫毒、冷處理脫毒、化學(xué)藥劑處理脫毒、花藥培養(yǎng)脫毒、愈傷組織脫毒、珠心胚培養(yǎng)脫毒、莖尖微體嫁接脫毒等,其中由于莖尖培養(yǎng)脫毒效果好,是目前植物無病毒苗哺育應(yīng)用最廣泛、最重要的一具途徑

[1]。研究表明,假如將別同的辦法結(jié)合起來應(yīng)用效果會(huì)更好,

通常將莖尖結(jié)合熱處理來脫毒。1莖尖培養(yǎng)脫毒

莖尖培養(yǎng)脫毒原理:在染病毒植株體內(nèi),病毒分布并別均勻,在生長(zhǎng)點(diǎn)病毒含量最低。病毒經(jīng)過維管束和胞間連絲傳播,在分生區(qū)內(nèi)無維管束,病毒擴(kuò)散慢,加之植物細(xì)胞別斷分裂增生,因此病毒含量少,在莖尖生長(zhǎng)點(diǎn)幾乎檢測(cè)別出病毒,所以切取莖尖愈小愈好,但實(shí)際操作中莖尖取太小別易培養(yǎng)成活,過大又別能去毒[2]。

11莖尖培養(yǎng)的辦法及注意事項(xiàng)

將消毒后的材料放置在20~40倍解剖顯微鏡下,用解剖刀剝?nèi)?1~1mm的莖尖,迅速放入培養(yǎng)基中,假如在空氣中暴露時(shí)刻過長(zhǎng),就會(huì)因失水引起莖尖死亡。趙軍良等人的研究表明,帶有一具葉原基的莖尖,脫毒效果最好,成活率最高[3]。別同的植物材料莖尖剝?nèi)〉霓k法和最適合脫毒的莖尖大小別同。在菊花的莖尖培養(yǎng)中,在超凈工作臺(tái)內(nèi)將消毒后的莖尖中用肉眼能看到的葉柄切除,在實(shí)體解剖鏡下用解剖刀剝離頂芽至露出帶有1~2片葉原基的生長(zhǎng)點(diǎn),生長(zhǎng)點(diǎn)大小約在03~05mm左右,大于以上尺寸脫毒率將會(huì)下落,反之成活率將會(huì)下落,迅速將摘出的生長(zhǎng)點(diǎn)置于培養(yǎng)基中

[4]。就香石竹而言,切掉葉柄后,

收稿日期:2007-01-08;修回日期:2007-03-15

作者簡(jiǎn)介:符國(guó)芳(1982-),女(土家族),湖南張家界人,北京林業(yè)大學(xué)碩士研究生,從事園林植物組織培養(yǎng)研究。第34卷第3期

2007年9月福建林業(yè)科技JourofFujianForestrySciandTechVol34No3Sep,2007

生長(zhǎng)點(diǎn)是在幾重葉原基的包圍下,要從外到內(nèi)逐一切掉外層葉原基,當(dāng)生長(zhǎng)點(diǎn)露出時(shí)把包括1~2片葉原基在內(nèi)的生長(zhǎng)點(diǎn)切下,迅速移入事先準(zhǔn)備好的培養(yǎng)基內(nèi),注意生長(zhǎng)點(diǎn)的方向及別要把生長(zhǎng)點(diǎn)埋在培養(yǎng)基內(nèi)[5]。在康乃馨的莖尖培養(yǎng)中取帶有1~2個(gè)葉原基、長(zhǎng)02~03mm的莖尖接種到培養(yǎng)基上,接種時(shí)只須沾取莖尖置于輕輕劃破的培養(yǎng)基表面即可[6]。洋蔥可用05~07mm莖尖培養(yǎng),能有效地脫除洋蔥中的OYDV和GLV病毒

[7]。在對(duì)白蔥的莖尖脫毒研究表明,以帶有1片葉原基大小為02~06mm的莖

尖外植體較為適宜[8]。12莖尖培養(yǎng)也許浮現(xiàn)的咨詢題及防治辦法

莖尖培養(yǎng)也許浮現(xiàn)褐化、玻璃化等現(xiàn)象,這會(huì)嚴(yán)峻妨礙植物的成活率,因此必須解決這些咨詢題。褐化是由于外植體在培養(yǎng)過程中分泌的酚、醌類物質(zhì)影響自身的生長(zhǎng),而活性炭能夠吸附外植體在培養(yǎng)過程中的有害物質(zhì),從而達(dá)到防止褐化的目的。在香蕉莖尖培養(yǎng)的培養(yǎng)基中加入活性炭或與維生素C配合使用均能改善外植體褐變事情[9]。玻璃化是植物組織培養(yǎng)過程中特有的一種生理失調(diào)或生理病變,非常難接著用作繼代培養(yǎng)和擴(kuò)繁材料,生根困難,移栽后也非常難成活。實(shí)驗(yàn)表明,采納強(qiáng)光10000~20000lx,在培養(yǎng)中提高糖和瓊脂的濃度,落低細(xì)胞分裂素的用量,對(duì)克服香石竹莖尖培養(yǎng)玻璃化有明顯效果[10]。2熱處理脫毒

熱處理的原理是病毒由蛋白質(zhì)組成,高溫能夠使蛋白質(zhì)變性,因此經(jīng)過高溫鈍化病毒。熱處理的材料能夠是母株(已長(zhǎng)芽的塊莖),也能夠是差不多剝離的已長(zhǎng)到1cm左右的小植株[11]。高溫?zé)崽幚硎窃诤銣叵鋬?nèi)舉行,將籽球或小苗放入恒溫箱中,起點(diǎn)溫度可稍低些,逐漸升至處理溫度,普通在35~54條件下熱處理幾小時(shí)、幾天甚至幾個(gè)月[12]。

熱處理通常與莖尖培養(yǎng)相結(jié)合脫毒,關(guān)于單用莖尖或熱療法難以脫除的病毒,可先舉行熱力處理,使植株莖尖無毒化,再采納莖尖組織培養(yǎng)法,如此能夠提高脫毒成功的幾率[13]。趙祝成等人用水仙02~03mm微莖尖培養(yǎng)、371熱力處理30d,能夠有效脫除水仙病毒[16]。香石竹置于38環(huán)境中60d,其莖尖中的病毒即可被消除[10]

。在熱處理莖尖的過程中,通常溫度越高、時(shí)刻越長(zhǎng)、脫毒效果就越好,然而并且植物的生存率卻呈下落趨勢(shì)[14],因此溫度挑選應(yīng)當(dāng)思考脫毒效果和植物耐性2個(gè)方面。洪霓等在梨病毒的脫毒研究中采納2種處理,一為恒溫處理,溫度操縱在371;二為變溫處理,溫度為32和38每隔8h變換1次,發(fā)覺變溫處理比恒溫處理植株死亡率低,脫毒效率高[15]。

熱處理的缺陷是別能脫除所有病毒。例如在侵染馬鈴薯的病毒之中,關(guān)于PLRV、PVA和PVY別舉行高溫預(yù)處理,脫毒率也相當(dāng)高,而高溫預(yù)處理卻能夠顯著提高對(duì)PAMV、PVX和PVS的去除[17]。普通而言,關(guān)于球狀病毒和類似紋狀的病毒以及類菌質(zhì)體所導(dǎo)致的病害才有效,對(duì)桿狀和線狀病毒的作用別大。3化學(xué)藥劑處理脫毒

其原理是抗病毒藥劑在三磷酸狀態(tài)下會(huì)阻撓病毒RNA帽子結(jié)構(gòu)形成[19]。常用的抗病毒化學(xué)藥物有三氮唑核苷(病毒唑),5二氫尿嘧啶(DHT)和雙乙酰二氫5氮尿嘧啶(DADHT),環(huán)已酰胺,放線菌素D,堿性孔雀綠等[20]。其中病毒唑是廣譜性抗病毒藥物,早在20世紀(jì)70年代末和80年代初,國(guó)外一些科學(xué)家就將這種抗動(dòng)物病毒的藥物應(yīng)用于植物,成功地脫去了馬鈴薯X病毒、黃瓜花葉病毒和苜蓿花葉病毒等[21]

。

化學(xué)治療劑常常加到植株生長(zhǎng)的培養(yǎng)基上,能提高培養(yǎng)基中去除病毒的能力,能夠顯著提高產(chǎn)生無病毒植株的百分率[21]。目前采納病毒抑制劑與莖尖培養(yǎng)相結(jié)合的脫毒辦法,能夠較容易地脫除多種病毒,而且這種辦法對(duì)取材要求別嚴(yán),接種莖尖可大于1mm,易于分化出苗,提高存活率[22]。謝嘉華等人的研究表明,三氮唑核苷對(duì)黃瓜花葉病毒、馬鈴薯X病毒、煙草花葉病毒等多種病毒的增殖有抑制作用,用添加三氮唑核苷的培養(yǎng)基培養(yǎng)帶毒植株一段時(shí)刻(2~3個(gè)月)后,取萌發(fā)的頂芽移植到別含三氮唑核苷的培養(yǎng)基中繼代培養(yǎng),可增加產(chǎn)生無病毒后代植株的百分率[23]。依照尚佑芬等人的報(bào)道,培養(yǎng)基未加藥劑處256福建林業(yè)科技第34卷

理的莖尖苗脫毒率為333%,添加15%TS病毒鈍化劑處理后脫毒率提高495%[24]。一些植物生長(zhǎng)激素如NAA、BAP對(duì)落低百合外植體中病毒濃度也有一定效果(Chavdarov1995)。也有將莖尖培養(yǎng)與熱處理、化學(xué)藥劑處理相結(jié)合來脫毒的,在MS培養(yǎng)基上,附加5mgL-1病毒唑培養(yǎng)唐菖蒲,再經(jīng)38~40熱處理,切取微莖尖2次,去除了危害唐菖蒲的3種要緊病毒TMV、CMV和TVY[25]。

4愈傷組織脫毒

愈傷組織脫毒已獲成功的有草莓、唐菖蒲、老鸛草等[26]。愈傷組織脫毒的原理是愈傷組織的某些細(xì)胞別帶病毒,這是由于病毒的復(fù)制速度趕別上細(xì)胞的增殖速度,或者是有點(diǎn)細(xì)胞經(jīng)過突變獲得了抗病毒的抗性。辦法是經(jīng)過花卉各種器官或組織誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織,然后從愈傷組織再誘導(dǎo)分化產(chǎn)生芽,長(zhǎng)成小植株,能夠得到無病毒苗。劉文萍等人用唐菖蒲花蕾舉行離體培養(yǎng),可脫除煙草花葉病毒,脫毒率為60%[27]。枸杞的花藥能夠誘導(dǎo)出愈傷組織,從而脫毒[28]。這種辦法的缺陷是植株遺傳性別穩(wěn)定,也許會(huì)產(chǎn)生變異植株,同時(shí)一些植物的愈傷組織尚別能產(chǎn)生再生植株。

5冷處理脫毒

低溫處理脫毒的原理目前還別清晰,這方面的報(bào)道也別多見。菊花植株在5條件下經(jīng)4~5個(gè)月處理后,切取莖尖舉行培養(yǎng)可除去菊花矮化病毒(CSV)和菊花褪綠斑駁病毒(CCMV)[18]。從理論上來講能夠利用超低溫舉行脫毒處理,其原理是易感病毒的大細(xì)胞內(nèi)含水量大,在超低溫處理的過程中易受凍害而死亡,而別含病毒的小莖尖容易成活,分化成芽,長(zhǎng)成脫毒苗。然而目前臨時(shí)還沒有這方面的報(bào)道。6其他辦法脫毒

利用高濃度二氧化碳和高溫短期處理的辦法脫去病毒,在葡萄上已初見成效[29]。微體嫁接的原理將01~02mm的莖尖作為接穗,嫁接到由試管中培養(yǎng)出來的無菌實(shí)生砧木上,接著舉行試管培養(yǎng),愈合成為完整的植株,這在桃、柑橘、蘋果等果樹上已獲得成功,同時(shí)有的已在生產(chǎn)上應(yīng)用。XXX用柑桔莖尖微嫁接生殖無病毒柑桔營(yíng)養(yǎng)系,美國(guó)用此辦法使蘋果無病毒苗工廠化育苗,并在全國(guó)普遍開展。

7前景展望

從上述脫毒辦法能夠看出,必須從2方面來思考脫毒咨詢題:一是殺死病毒的辦法,二是植物本身的性質(zhì)。首先是殺死病毒的辦法,目前應(yīng)用的有高溫、低溫、超低溫柔化學(xué)藥劑等,在應(yīng)用時(shí)要思考植物的臨界溫度及對(duì)化學(xué)藥劑的抗性。其中,由于化學(xué)藥劑的挑選范圍廣,對(duì)別同植物脫毒效果別同,且目前研究的報(bào)道較少,因此這方面還有待進(jìn)一步的研究。還有非常多殺毒辦法能夠嘗試,如紫外線、pH,在研究這些辦法時(shí)同樣要思考植物性質(zhì)。其次是植物本身的性質(zhì),在植物體的某些特定部位病毒分布較少甚至沒有,對(duì)這些部位舉行組織培養(yǎng)可獲得無毒植株,如莖尖脫毒處理和愈傷組織處理。

目前植物脫病毒方面的報(bào)道要緊集中在莖尖和熱處理這2個(gè)方面,其他方面的發(fā)展報(bào)告較少,本文較為全面地概括了植物脫毒的各種可行辦法,希翼可以在此基礎(chǔ)上拓展思維,采納更多辦法來推動(dòng)植物脫毒技術(shù)的進(jìn)展,從而阻撓植物病毒的擴(kuò)散,提高植物的品質(zhì),促進(jìn)整個(gè)花卉產(chǎn)業(yè)的繁榮。

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