基本介紹
介紹,簡介,摘要,與傳統技術的主要不同點,培養容器,培養基質,CO2輸入,
介紹
簡介
現在常規的植物組培快繁技術大多數是以第三種方式進行。在異養和兼養的條件下，小植株主要依靠培養基中的糖作為碳源，極易引起微生物的污染。為了減少微生物的污染，封閉的、小的容器必須被使用。在小的培養容器中，環境控制系統的開發是困難的；由於培養基中糖的成在，導致葉片表層結構發育差，氣孔開閉功能不強，葉片小，葉綠素含量降低，最終抑制和降低了小植株的光合作用能力；與植株自然生長差異懸殊的容器內環境，還導致植株生理、形態上的一定紊亂，難以適應的種類會生長發育延緩或死亡；有的種類會出現植株生長細弱，葉片舒展度差，生根不良，引起馴化階段植株較高的死亡率；為了解決這些問題，必須依靠使用植物生長調節劑，植物生長調節劑的使用往往導致畸形和變異。
現代的研究已經證明，培養容器中的小植株都有相對高的光合能力。在光獨立培養及無糖條件下，也可能比在異養和兼養的條件下生長得快。原有技術高成本的原因之一，是培養基中糖的存在，糖的成本占培養基成本的12%～15%（按每瓶培養基加30g糖計），同時常規植物組培快繁生產過程中，出現的高污染率，也由於培養基中糖的存在而引起。在此論點下，植物組織無糖快繁技術的概念被提出來了。
植物組織無糖快繁技術與常規的植物組織快繁技術不同之點在於改變了碳源的供給途徑，即改變培養基成分，培養基中不再含有糖；組培苗由原玻璃瓶內養殖改為箱式大容器培養；輸入可控制量的CO2氣體作為碳源。並通過控制培養環境因子，促進植株光合作用速率，使之由異養型轉變為自養型。因而可使植株長勢良好，生物量較有糖培養的顯著增加，污染率明顯降低。
摘要
植物無糖組培快繁技術又稱為光獨立培養微繁殖技術，其英文名為：photoautotrophic micropropagation。該技術由國家外專局和昆明市科技局從日本千葉大學引進，它是植物組織培養的一種全新的概念。特點在於：採用人工環境控制的手段，用CO2代替糖作為植物體的碳源，提供最適宜植株生長的光、溫、水、氣、營養等條件，促進植株的光合作用，從而促進植物的生長發育，在短時間內，在較低的生產成本下，快速繁殖大量的優質種苗，它適用於所有植物的微繁殖。
關鍵字：無糖培養； CO2濃度； 強制性換氣；
與傳統技術的主要不同點
大型的培養容器無糖培養微繁殖與傳統技術的主要不同點
培養容器
培養容器是小植株生長的場所，它直接影響小植物的生長發育。在傳統的組織培養微繁殖中，由於培養基中糖的存在，一般是採用小的培養容器以防止微生物的污染，因此容器中的植株是生長在高的相對濕度，低的光照強度，稀薄的CO2濃度的條件下。而且培養基中高的糖濃度和鹽以及植物生長調節劑，有毒物質的累積和微生物的缺乏。這此條件常常引起植物低的蒸發率、光合能力、水和營養的吸收，而小植物的暗呼吸卻很高，結果造成貧乏的生長。
光獨立培養微繁殖的一個優勢就在於培養基中除去了糖，污染率降低，大型的培養容器能夠使用。我們知道，容器的類型影響容器內氣體的構成和光的環境。密封的容器及弱光照容易產生玻璃苗。為了對容器內的空氣濕度、氣體的流動、CO2的濃度、熱的擴散等因素進行控制。昆明市環境科學研究所開發了一種大型的培養容器，尺寸是根據日光燈管的長度和培養架的寬度確定的，體積120L，培養面積5610(cm)2,可放在培養架上多層立體式培養。目的是為了有效的利用光源和培養面積，進一步降低能耗、投資和運行成本。
實踐證明：這種新型的培養容器，透光性好，便於氣體交換，分布均勻、利於植株對CO2的充分吸收；能夠促進植株更快的生長發育，減少生理和形態的紊亂，植株健壯；可以使馴化過程變得簡單甚至可以省去；而且簡化了操作程式，極大的降低生產成本。
培養基質
在植物組織培養中，培養基質的種類是十分重要的，它直接影響植株根區的環境，影響植株的生根率。在傳統培養中，凝膠狀的物質如瓊脂、卡那膠通常被用作培養基質。但植株根系的發育在瓊脂中通常是瘦小、脆弱的，當植株移植到土壤時容易被損壞。事實上，多孔的無機的材料，例如蛭石、珍珠岩、砂、塑膠泡沫、石棉、陶棉、纖維素等也能用作培養基質。我們的試驗表明，多孔的無機材料比凝膠狀的物質好，因為它良好的透氣性，使植物的根區環境中有較高的氧濃度，從而促進了植株根系的發育，生根率達98-100%，而且多孔的無機材料代替價格昂貴的瓊脂，生產成本低。
CO2輸入
無糖培養微繁殖技術的一個重有的特徵就是培養基中的糖被除去。而由CO2代替糖作為植物體的碳源，以減少微生物的污染，促進植株自養進行光合作用，從而促進植株快速生長和發育，以便在短時間內獲得大量的遺傳均勻一致的植株。但單靠容器內的CO2濃度遠遠不能滿足植株生長的需求，需要人為的輸入CO2，一般而言，輸入的方式有兩種：自然換氣和強制性換氣，自然換氣是培養室的空氣通過培養容器的微小的縫隙或透氣孔進行培養容器內外氣體的交換；強制性換氣是指利用機械力的作用進行培養容器內外氣體的交換。在強制性換氣條件下生長的植株一般都比自然換氣條件下生長的好。
需有特別指出的是CO2濃度和光照強度是植物進行光合作用的兩個最重要的因素，生產中應根據不同植物CO2的補償點、飽和點以及光的補償點和飽和點來調節CO2濃度和光照強度，以促進植株的生長發育，縮短培養周期。我們在生產中常採用的指標是：在5000lx-6000lx的光照條件下，C3植物的CO2濃度以1000-1500ppm為宜；在7000LX-8000LX的光照條件下，C4植物以2000ppm-3000ppm為宜。
