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为什么植物茎尖无病毒(为什么植物茎尖无病毒感染)

文章来源:花卉科普最后更新:2023-11-10 10:26:46
茎尖培养为什么能脱出植物病毒?

茎尖培养脱毒原理

感染病毒植株的体内病毒的分布并不均匀,病毒的数量随植株部位及年龄而异,越靠近茎顶端区域的病毒的感染深度越低,生长点(约0.1-1MM区域)则几乎不含或含病毒很少。这是因为分生区域内无维管束,病毒只能通过胞间连丝传递,赶不上细胞不断分裂和活跃的生长速度。在切取茎尖时越小越好,但太小则不易成活,过大又不能保证完全出去病毒。

茎尖培养脱毒,由于其脱毒效果好,后代稳定,所以是目前培育无病毒苗最广泛和最重要的一个途径

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。

应用植物组织培养技术培养的根尖或茎尖可获得无病毒植株 原因是什么

有些植物..举个例子,马铃薯吧,一般都用它的块茎种植,而有的块茎因为在有毒素的土地生长时间长而富集了这些毒素.如果用组织培养的话只取一点,在培养基里生长,再移栽到无毒土地上,就能达到脱毒的目的。

植物茎尖组织无什么病毒少

茎尖有分生区,细胞不断分裂,分生组织的细胞生长速度快,病毒在植物体内繁殖的速度相对较慢;而且病毒在植物体内是通过输导组织进行传播的,而茎尖和根尖均无输导组织,所以茎尖和根尖一般没有病毒。

为什么植物的根尖,茎尖少病毒甚至无病毒

植物的根尖分为根冠区、生长区、伸长区和根毛区四个区域,其中生长区属于分生组织,分生组织的细胞代谢旺盛,细胞壁薄  ,细胞核大 ,细胞质浓,具有很强的分裂能力,能够不断产生新细胞,再由这些细胞形成其他组织。由于分生区的毒素少,所以它所分生出来的细胞所含的毒素就少!

茎尖也是类似。

为什么植物的茎尖处病毒少

一般讲,这句话没有多大问题,但细究,确实有值得商榷的地方:即病毒分真病毒和亚病毒,就植物而言,真病毒就是有外壳蛋白和核酸的病毒,亚病毒中主要是类病毒,植株感染类病毒后,如果是全株系统侵染,刚刚分裂出的细胞一般是携带类病毒的,如PSTVd,因为类病毒存在于细胞核内,因此茎尖脱毒或液氮超低温脱毒对类病毒几乎无效。

这句话对于病毒感染的说法是合理的,植物病毒在植株内的运转有长距离和短距离两种,长距离是通过韧皮部传播的,短距离是通过胞间连丝在运动蛋白(MP)的帮助下传播的。刚刚分裂的细胞维管组织还没形成,或刚刚出现,因此病毒的长距离传播无从谈起,短距离胞间连丝的传播也受阻,随着生长推进,传播管道形成,感染病毒的几率就上升了。

另外还有其他的因素,如分裂活跃的区域激素水平较高,也会抑制病毒的增殖。

至于高尔基体吞噬病毒,大概是动物细胞中的现象吧,在植物中还真没见到这样的报道。

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