2022年医学专题—植物的脱毒培养与人工种子.ppt

第一节 植物(zhw)脱毒（virus elimination)培养一、概念利用植物组织培养技术，脱除植物细胞中的病毒(bngd)，生产健康的繁殖材料。第一页，共二十三页。二、植物(zhw)病毒病简介定义：由植物病毒寄生引起的病害。症状：变色，叶片的叶绿素形成受阻或积聚(jj)，从而产生花叶、斑点、环斑、脉带和黄化等。花朵的花青素也可因而改变,使花色变成绿色或杂色等,常见的症状为深绿与浅绿相间的花叶症如烟草花叶病。坏死，在叶片上常呈现坏死斑、坏死环和脉坏死，在茎、果实和根的表面常出现坏死条等。畸形，器官变形，如茎间缩短，植株矮化，生长点异常分化形成丛枝或丛簇，叶片的局部细胞变形出现疱斑、卷曲、蕨叶及带化等。第二页，共二十三页。黄瓜黄瓜(hung gu)病毒病病毒病辣椒辣椒(ljio)病毒病病毒病黄瓜黄瓜(hung gu)病毒病病毒病一串红病毒病一串红病毒病第三页，共二十三页。目前受病毒危害严重影响生产的有：大田作物(dtinzuw)：马铃薯、甘薯、甘蔗、烟草。蔬 菜：白菜、大蒜、葱、番茄、黄瓜、辣椒。果 树：柑橘、苹果、草莓、香蕉。花 卉：香石竹、各种菊花、天竹葵、紫罗兰等第四页，共二十三页。危害园艺植物的病毒(bngd)数目植物种类植物种类染病毒种染病毒种类类植物种类植物种类染病毒种染病毒种类类植物种类植物种类染病毒种染病毒种类类菊花19矮牵牛5葡萄26康乃馨11马铃薯17樱桃44水仙4大蒜24无花果5唐菖蒲5豌豆15桃23风信子3百合6梨11月季10柑橘23草莓24天竺葵5苹果36第五页，共二十三页。第六页，共二十三页。病毒的特性(txng)及侵染有性生殖退化、仅用无性繁殖方法繁殖的植物，极易受病毒病的侵染(qn rn)。大多植物病毒不经种子传播（专化性强的病毒除外）。病毒在生长旺盛的部位繁殖速度慢.第七页，共二十三页。三、传统的植物脱毒技术(jsh)简介物理方法：物理方法：X X射线、紫外线、超短波、射线、紫外线、超短波、高温高温热处理热处理等等原理：钝化病毒，从而原理：钝化病毒，从而(cng r)(cng r)达到抑制病毒蔓达到抑制病毒蔓延的目的。延的目的。化学方法：化学方法：采用化学抑制剂，干扰病毒在植物体内的复制。生物学方法：生物学方法：选用抗病毒品种或采用种子繁殖方法。第八页，共二十三页。四、植物(zhw)脱毒的原理和技术基本原理早在1934年，White发现烟草(ynco)花叶病毒在烟草(ynco)根中的分布是不均匀的，越靠根尖（root tip）区病毒含量越低，在根尖的顶端在根尖的顶端不含病毒。不含病毒。能量竞争，病毒核酸和植物细胞分裂时DNA合成均需要消耗大量的能量，而分生组织细胞本身很活跃，其DNA合成是自我提供能量自我复制，而病毒核酸的合成要靠植物提供能量来自我复制，因而就得不到足够的能量，从而就抑制了病毒核酸的复制。第九页，共二十三页。q 传导抑制，病毒在植物(zhw)体内的传播主要是通过维管束实现的，但在分生组织中，维管组织还不健全，从而抑制了病毒向分生组织的传导。q 激素抑制，在分生组织中，生长素和细胞分裂素水平均很高，因而阻滞了病毒的侵入(qnr)或者抑制病毒的合成。q 酶缺乏，1969年，Stace-Smith提出，可能病毒的合成(hchng)需要的酶系统在分生组织中缺乏或还没建立，因而病毒无法在分生组织中复制。q 抑制因子，1976年，Martin-Tanguy等提出了抑制因子假说，认为在分生组织中存在有某种抑制因子第十页，共二十三页。茎尖脱毒是控制植物病毒(bngd)的有效途径：药物防治病毒病效率低；抗病毒育种步履艰难；组织培养的高效隔离防治了病毒的再侵染。第十一页，共二十三页。n预处理：一般(ybn)采用热处理方法香石竹在3840条件下经两个月处理可除去全部病毒。菊花在3538条件下处理60天可使病毒失活。q 1.被脱毒植物携带病毒(bngd)的诊断 根据植物病毒病的症状特征和表现程度判断病毒类型及感染程度。q 2.母体植株的选择和预处理 母体的选择：欲脱毒材料的品种典型性；外植体健康程度选择;无损伤。植物(zhw)脱毒的技术规程第十二页，共二十三页。脱毒时，最好(zu ho)找出茎原基所带叶原基的数目与生长点（茎尖）大小的相关性，这样在取材时就方便多了茎尖越小对培养基的要求越高，剥离技术要求越高，成功率越低第十三页，共二十三页。q 3.茎尖分生组织培养再生(zishng)植株 外植体消毒-茎尖剥离-茎尖培养q4.脱毒效果检测 一般来说，再生植株后，在18个月以内进行病毒鉴定，因为病毒在植物(zhw)体内的潜伏期为6-12个月以上。第十四页，共二十三页。抗抗血清血清(xuqng)反应反应鉴定鉴定ISEM 五、脱毒植物(zhw)的鉴定方法指示植物指示植物(zh sh zh w)鉴定鉴定直观鉴定直观鉴定第十五页，共二十三页。脱毒苗的保存与快速繁殖 脱毒苗的离体保存与繁殖，建立脱毒种苗生产繁殖网络体系，木本植物建立隔离(gl)的脱毒苗母本园。Rooting mediumProliferation medium第十六页，共二十三页。l指示植物(test plants)鉴定(jindng)利用病毒在其他植物上出现症状的特征，作为鉴别种类的标准。这种专用以产生症状的（寄主）植物就是指示植物。寄主植物能够辨别某种病毒的专化性症状。l方法：将待测植物的汁液接种到指示植物，如果待测植株带毒，则指示植物上会出现特定症状。l由于病毒的寄生范围不同，所以应根据不同的病毒选择适合的指示植物。五、脱毒植物的鉴定(jindng)方法第十七页，共二十三页。血清鉴定(serological test)(抗原抗体反应(fnyng)：病毒抗血清具有高度的专化性，因而可用于鉴定受感染而没有症状的带毒植物。试管沉淀反应；免 疫双扩散；酶联免疫吸附测定(ELISA)。植物(zhw)汁液抗血清对照(duzho)血清五、脱毒植物的鉴定方法第十八页，共二十三页。六、植物脱毒培养(piyng)的意义能够有效地保持优良品种的特性；生产无病毒种苗，防止品种退化；快速繁殖新品种，使优良品种迅速应用；节约耕地(gngd)，提高农产品的商品率；第十九页，共二十三页。第二节 人工(rngng)种子1.人工种子的概念人工种子的概念人工种子（artificial seeds）又称合成种子（synthetic seeds）或体细胞种子（somatic seeds）。任何一种繁殖体，无论是在涂膜胶囊中包裹的、裸露的或经过(jnggu)干燥的，只要能够发育成完整的植株，均可称之为人工种子。第二十页，共二十三页。根据包被的需要程度可分为三类：第一类是裸露的或休眠的繁殖体，如可以适当干燥的体细胞胚（如鸭毛草的体细胞胚）、休眠的微鳞茎和微块茎等，它们在不加包被的情况下也具有较高的成株率；第二类为人工种皮包被的繁殖体，一些体细胞胚、原球茎等虽不能过度干燥，但只需人工种皮包被即可维持良好的发芽状态，如胡萝卜体细胞胚；第三类是水凝胶包埋再包被人工种皮的繁殖体，大多数体细胞胚、不定芽、茎尖等均需要先包埋在半液态凝胶中，再经人工种皮包裹才能避免失水，从而(cng r)维持良好的发芽能力。第二十一页，共二十三页。与试管苗技术和自然有性繁殖种子相比，人工种子具有以下(yxi)突出的、甚至是不可取代的优点：其一，在无性繁殖植物中，有可能建立一种高效快速的繁殖方法，它既能保持原有品种的种性，又可以使之具有实生苗的复壮效应；其二，可以对优异杂种种子不通过有性制种而快速获得大量种子，特别是对于那些制种困难的植物更具有重要的实用意义；其三，对于一些不能正常产生种子的特殊植物材料如三倍体、非整倍体、基因工程植物等，有可能通过人工种子在短期内加大繁殖应用；其四，与田间制种相比，可以节省制种用地，且不受季节限制，可以实现工厂化生产，同时还避免了种子携带病原菌的危险；其五，与利用试管苗相比，可以避免移栽困难，且可以实现机械化操作，同时还便于储藏和运输。第二十二页，共二十三页。内容(nirng)总结第一节 植物脱毒（virus elimination)培养。花朵的花青素也可因而改变,使花色变成绿色(l s)或杂色等,常见的症状为深绿与浅绿相间的花叶症如烟草花叶病。有性生殖退化、仅用无性繁殖方法繁殖的植物，极易受病毒病的侵染。大多植物病毒不经种子传播（专化性强的病毒除外）。生物学方法：选用抗病毒品种或采用种子繁殖方法。组织培养的高效隔离防治了病毒的再侵染。母体的选择：欲脱毒材料的品种典型性第二十三页，共二十三页。