墨兰达摩组织培养是一种高效繁殖的新途径,以下是详细介绍:
材料选择:墨兰达摩组织培养通常选用幼嫩的叶片、茎尖、侧芽等作为外植体。幼嫩组织细胞的分化程度相对较低,具有较高的全能性,更易于诱导形成愈伤组织和再生植株。例如,茎尖是比较理想的外植体,因为茎尖生长点细胞分裂旺盛,且基本不含病毒,能有效保证培养出的植株品质。
外植体消毒:采集的外植体需要进行严格的消毒处理,以防止微生物污染。首先用流水冲洗外植体表面的污垢和杂质,然后在超净工作台上用70% - 75%的酒精浸泡30 - 60秒,再用含有0.1% - 0.2%升汞的溶液消毒8 - 12分钟,最后用无菌水冲洗3 - 5次,确保外植体表面的消毒剂彻底清除。
基本培养基:墨兰达摩组织培养常用的基本培养基有MS培养基(Murashige and Skoog medium)、1/2MS培养基等。MS培养基含有丰富的大量元素、微量元素和有机成分,能够满足外植体生长和分化的基本需求。对于墨兰达摩的不同培养阶段,可能需要对基本培养基进行适当的调整。例如,在生根阶段,可使用1/2MS培养基,降低无机盐浓度,有利于根系的生长。
激素添加:在培养基中添加植物激素是调节外植体生长和分化的关键。常用的激素有生长素类(如NAA - 萘乙酸、IAA - 吲哚乙酸)和细胞分裂素类(如6 - BA - 6 - 苄氨基腺嘌呤、KT - 激动素)。在诱导愈伤组织阶段,通常添加较高浓度的生长素和较低浓度的细胞分裂素,如添加2.0 - 3.0mg/L的NAA和0.5 - 1.0mg/L的6 - BA。在芽分化阶段,适当提高细胞分裂素与生长素的比例,如6 - BA浓度为3.0 - 5.0mg/L,NAA浓度为0.1 - 0.5mg/L,以促进芽的分化。
其他添加物:为了改善培养基的物理性质和提供外植体生长所需的营养补充,还会添加一些其他物质。例如,添加琼脂(6 - 8g/L)来固化培养基,使外植体能够稳定地生长在培养基表面;添加活性炭(1 - 3g/L)可以吸附培养基中的有害物质,防止外植体褐变;添加椰子汁(10% - 20%)、香蕉泥(100 - 200g/L)等天然有机物,可以为外植体提供一些未知的生长因子,促进其生长和分化。
光照条件:墨兰达摩组织培养过程中,光照是影响外植体生长和分化的重要因素。在愈伤组织诱导和增殖阶段,一般采用弱光或黑暗条件,光照强度为500 - 1000lx,光照时间为10 - 12小时/天。当外植体分化出芽和根后,逐渐增加光照强度到1500 - 2000lx,光照时间延长到14 - 16小时/天,以促进植株的光合作用和生长。
温度控制:适宜的温度是保证组织培养成功的关键因素之一。墨兰达摩组织培养的适宜温度为22 - 28℃。温度过高可能导致外植体生长不良、褐变甚至死亡;温度过低则会使外植体生长缓慢,延长培养周期。在培养过程中,可使用培养箱来精确控制温度,确保外植体在稳定的温度环境中生长。
湿度调节:培养容器内的相对湿度一般保持在70% - 80%。过高的湿度可能会引起微生物滋生,过低的湿度则会导致培养基干涸,影响外植体的生长。为了保持适宜的湿度,可以将培养容器密封,但要注意定期通风换气,防止容器内积累过多的有害气体。
诱导过程:将消毒后的外植体接种到含有适宜激素的诱导培养基上,在合适的培养条件下,外植体开始脱分化形成愈伤组织。一般经过2 - 4周的培养,外植体的切口处或表面会逐渐长出淡黄色或浅绿色的愈伤组织。例如,墨兰达摩的幼叶外植体在诱导培养基上培养一段时间后,叶片边缘会首先出现愈伤组织,然后逐渐向叶片中部扩展。
增殖培养:将诱导出的愈伤组织转移到增殖培养基上进行增殖培养。增殖培养基的激素浓度和配比可能需要根据愈伤组织的生长情况进行适当调整。在适宜的条件下,愈伤组织会不断增殖,一般每3 - 4周进行一次继代培养,使愈伤组织的数量不断增加。通过不断的增殖培养,可以获得大量的愈伤组织,为后续的芽分化和植株再生提供充足的材料。
芽分化培养:将增殖后的愈伤组织转移到芽分化培养基上,在适当的激素调节下,愈伤组织开始分化出芽。这个过程需要密切关注激素浓度和培养条件的变化。一般经过4 - 6周的培养,愈伤组织上会出现绿色的芽点,然后逐渐发育成小芽。例如,当6 - BA浓度为3.0 - 5.0mg/L,NAA浓度为0.1 - 0.5mg/L时,有利于墨兰达摩愈伤组织的芽分化。
植株再生:当芽长到一定高度(一般2 - 3cm)后,将其转移到生根培养基上进行生根培养。生根培养基通常降低了细胞分裂素的浓度,增加了生长素的浓度,如添加1.0 - 2.0mg/L的NAA。经过2 - 3周的培养,小芽会逐渐长出根系,形成完整的植株。再生植株经过炼苗后,即可移栽到合适的基质中,进行正常的栽培管理。