柏科植物组织培养研究现状与展望

第25卷第2期世界林业研究Vol.25No.2 2012年4月World Forestry Research Apr.2012

柏科植物组织培养研究现状与展望*

金江群韩素英郭泉水

（中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所，国家林业局森林生态环境重点实验室，北京100091）

摘要：柏科植物组织培养困难，但经过多年的探索取得了很大进展。文中综述20世纪70年代以来柏科植物组织培养中外植体选择、培养基制备、诱导分化、试管苗生根、组培苗移栽等关键环节的研究进展及存在的主要问题，提出研究展望，为深入开展柏科植物组织培养研究提供参考。

关键词：柏科，组织培养，研究进展

中图分类号：S723.1+32.6文献标识码：A文章编号：1001－4241（2012）02－0034－07

Research Advances and Prospect in Tissue Culture of Cupressaceae

Jin Jianɡqun Han SuyinɡGuo Quanshui

（1Research Institute of Forest Ecology and Protection，Chinese Academy of Forestry；Key Laboratory of Forest Ecology

and Environment，State Forestry Administration，Beijing100091，China）

Abstract：Cupressaceae is difficult for tissue culture，but after years of exploration，the research in this regard has made great progress.This paper summarized the research progress of tissue culture of Cupressaceae since the1970s，with regard to explant selection，medium preparation，induction of differentiation，rooting，regenerated plantlet transplant and so on.The primary problems rising in the research were also described.

Finally，the paper prospected the future research，which would provide a reference for further study on plant tissue culture of Cupressaceae.

Key words：Cupressaceae，tissue culture，research advances

全世界共有柏科植物22属，约150种，中国产8属29种7变种［1］。柏科植物中大多数树种材质优良，耐腐朽，可作为建筑、桥梁、家具等用材；树形优美，叶色翠绿或浓绿，常被栽培作园林绿化或庭园观赏植物。柏科植物具有抗肿瘤、抗氧化等广泛的生物活性，是重要的药用植物；由于其生态适应性强，在造林、固沙及水土保持方面也占有重要地位。鉴于其重要的经济和生态价值，有关柏科植物繁殖的研究日益受到重视。目前，在柏科植物有性繁殖［2－6］和扦插繁殖［7－9］方面已取得了很多研究成果，并成为柏科植物繁殖的主要途径，组织培养工作也取得了较大进展。

组织培养可以通过连续继代获得大量繁殖体，对于有性繁殖困难、繁殖材料又极度匮乏的珍稀濒危树种而言，其重要性尤为凸显［10］。通过组织培养繁殖的无性系苗木可以保持母本的优良性状，有利于遗传改良和新基因型树种的形成；而且其组织培养不受季节、取材数量等方面的限制，一旦组培技术获得突破，则可进行大规模育苗，既可作为商业生产的手段，也是保护珍稀濒危植物的重要生物技术。不同植物组织培养成效不同，柏科植物组织培养成功的范例还很少，但经过多年的探索仍取得了很大进展，特别是在外植体选择、培养基制备、诱导分化、试管苗生根、组培苗移栽等关键环节上积累了一些成功的经验。本文将综述20世纪70年代以来国内外柏科植物组织培养研究现状，并针对研究中存在的主要问题提出未来应加强的研究工作，以期为深入开展柏科植物的组

*收稿日期：2010－11－04

基金项目：国家林业局野生动植物保护项目（2011）

作者简介：金江群（1986－），女，重庆人，硕士研究生，研究方向为繁殖生态学及抗性生理，E－mail：tiamojjq@https://www.wendangku.net/doc/425665362.html, 通讯作者：郭泉水，男，研究员

第2期金江群，韩素英，郭泉水：柏科植物组织培养研究现状与展望

织培养和研究提供参考。

1外植体

1.1外植体选择

选择具有最大分化潜能的外植体是确保组织培养成功的关键［11］。柏科植物中已成功诱导分化的外植体有成熟胚、未成熟胚、上胚轴、子叶、下胚轴、胚乳、茎尖、嫩叶、腋芽、小枝、茎段等，其中胚和茎尖分化率较高，是常用的外植体。

不同外植体诱导率不同，同一外植体也可诱导分化出不同组织，而同一树种不同外植体诱导出的试管苗间对培养条件的适应性也有差异。李春艳等用叉子圆柏（Sabina vulgaris）茎段、茎尖、叶诱导出愈伤组织，其中茎尖愈伤组织诱导率为100%，茎段为59%，叶为67%，而根尖则无愈伤组织形成［12］。石美丽等则用叉子圆柏的茎段诱导出丛生芽［13］。Gomez等通过试验发现，由叶片诱导的酸刺柏（Juniperus oxycedrus）丛生芽生根率可达100%，而在同样的培养条件下，由茎尖和茎段诱导的丛生芽生根率仅为7% 10%［14］。1.2外植体预处理

对外植体进行适当预处理，可提高出愈率和诱导丛生芽分化。齐力旺等用侧柏胚乳诱导愈伤组织时发现，热激可使出愈率提高55.0% 60.0%，且在未出愈的培养基上进行热激后，也产生了愈伤组织，但热激并未使出愈始期提前。另外，胚乳刻伤也可使出愈率提高20%［15］。Lambardi等用地中海柏木（Cu-pressus sempervirens）胚诱导丛生芽时，先将种子淋洗后在5?的黑暗条件下层积3 4天，再将胚剥离培养，一个外植体平均分化出14个芽［16］。Mostafa在对裸子植物无性繁殖的研究中将植物个体的激素处理与试管培养相结合，获得了多种裸子植物的试管苗，其中包括柽柳叶圆柏（Juniperus sabina var.tamariscifo-lia）及北美乔柏（Thuja plicata）等。其在进行组织培养前，首先对要取材的外植体施用外源激素，这样能够使植物体在叶腋、茎尖等部位产生大量新芽，这些新芽在形态上更为幼嫩，甚至接近刚萌发的幼苗［17］。

1.3外植体消毒

为了减少污染，在外植体选择时应该尽量选择带菌少的部位。胚不易污染且具有极幼嫩的分生组织细胞，是极好的外植体材料。如果选用茎尖、鳞叶等作为外植体，应尽量选择室内栽培的植株，采新生的嫩芽、新叶；野外取材时，可在取材前对母本喷施杀菌剂、杀虫剂等。对于准备接种的外植体，应进行彻底的表面消毒和深度灭菌，深度灭菌时常常会用到灭菌效果好的升汞，但由于其污染环境，应该注意回收利用和废液处理。

Morte等以1年生山达脂柏（Tetraclinis articula-ta）幼苗的茎尖为外植体进行组织培养时，采用将流水冲洗与30%次氯酸钠溶液、10%双氧水及80%乙醇消毒相结合的方法［18］。在对叉子圆柏的小枝灭菌中，采用消毒剂与灭菌剂配合使用的方法，可以获得很好的消毒效果［12］。Mario等在对Juniperus navicu-laris茎尖进行消毒时采用了漂白剂和杀真菌剂相结合的方法，污染率仅为1%［19］。

2培养基

2.1基本培养基

目前，常用的基本培养基主要有MS（Murashige 和Skoog，1962），SH（Schenk和Hild-ebrandt，1972），DCR（Gupta和Durzan，1985），WPM（Lloyd和Mc-Cown，1981），LP（von Am-old和Eriksson，1981），GD （Gresshoff和Day，1972），DKW（Driver和Kuniyuki，1984），QP（Quoirin和Lepoivre，1977）等。不同树种、不同外植体、同一外植体的不同发育时期适宜的培养基不尽相同，同一外植体不同培养阶段所需的培养基条件也存在着一定的差异。

Mimi等用ACLP（LP medium of Aitken-Christie，1984），CBM（Cupressus Basal medium，1985），CD （Campbell和Durzan，1975），CDAA（CD medium modi-fied by Ishii，1986）及SH为基本培养基，以黄扁柏（Chamaecyparis nootkatensis）的胚为外植体进行丛生芽诱导，发现SH的诱导率可达73%，CBM，CD和CDAA均为60%，而ACLP仅为53%［20］。

对于一些植物而言，在培养基中存在某一特定的成分会影响试管苗的生长或分化。据报道，在不加硝酸铵的MS培养基上可以从乔桧（Juniperus excelsa）的愈伤组织上诱导出丛生芽，而在全量的MS培养基上则没有芽形成［21］。Pochet等通过研究发现，在培养条件一致的情况下，含SO－2

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较多的琼脂对北美乔柏丛生芽诱导有益［22］。

2.2生长调节物质

不同生长调节物质以及不同浓度和处理时间等对外植体分化会产生不同影响。柏科植物组织培养常用

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的激素有BA（N6－benzyladenine，6－苄基腺嘌呤），IAA（indole－3－acetic acid，吲哚乙酸），ABA（abscisic acid，脱落酸），NAA（α－naphthlcetic acid，萘乙酸），IBA（Indole－3－Butytric acid，吲哚丁酸），2，4－D （2，4－Dichlorophenoxy acid，2，4－二氯苯氧乙酸），2ip ［N6－（2－Isopentenyl）adenosine，异戊烯腺嘌呤］，ZT（zeatin，玉米素），KT（Kinetin，激动素）等。诱导时间一般为1 4周。Lambardi等用地中海柏木的胚进行丛生芽诱导时将胚接于含10μM/L BA的1/2QP培养基上培养10天后即转到不含激素的培养基上进行培养［16］。Indra等进行加那利刺柏（Juniperus cedrus）胚培养时在加入5μM BA的1/2QP培养基上培养15天后转入伸长培养基中培养［23］。而绿干柏（Cupressus arizonica）则在添加激素的培养基上培养1个月后再转至无激素的培养基上进行伸长生长培养［24］。

生长调节物质在使用时可以单独添加，也可以多种激素配合使用。Loureiro等进行腓尼基桧（Juniperus phoenicea）的茎尖培养时发现，在DKW培养基中同时添加NAA和BA比只添加BA形成了更多的丛生芽［25］；而以添加10μM/L ZT的1/2QP培养基培养日本香柏（Thuja occidentalis）茎尖，诱导的丛生芽数量大于ZT与KT或2ip配合使用的培养基［26］。因此，在培养基中添加生长调节物质应根据树种、培养目的和培养阶段来具体调配。

2.3附加成分

在培养基中添加一些附加成分可以起到诱导外植体分化的作用。水解酪蛋白、水解乳蛋白、L－谷氨酰胺等既可用于愈伤诱导，也可以添加到丛生芽诱导的培养基中［27］。Gomez等认为，在诱导酸刺柏愈伤组织的培养基中加入100mg/L水解酪蛋白能有效提高愈伤组织增殖效率［28］。活性炭可以吸附培养基中累积的抑制物质和氧化物质，有利于细胞生长［29］。在很多报道中，都将添加活性炭而不加激素的培养基作为伸长培养基，而且其促进不定芽伸长生长的效果明显。另外，这种无激素而添加活性炭的培养基还常被作为生根培养基。由于柏科植物次生代谢物质成分复杂，萜烯、单宁等多酚类物质在培养基中的累积致使褐化现象常有发生，在培养基中加入适量抗氧化物质可以有效防止褐化现象。Mahmood在对几种刺柏属植物的组培时通过加入PVP（polyvinyl pyrroli-done，聚乙烯基吡咯烷酮）来防止褐化现象［30］，而Mario等在进行Juniperus navicularis生根培养时则通过在培养基中加入AA（Ascorbic acid，抗坏血酸）来防止褐化现象［19］。Lorenzo等在大果柏木（Cupressus macrocarpa）和南美扁柏（C.arizonica）愈伤组织诱导和细胞悬浮培养时也发现，培养基中加入PVP和AA 能有效防止褐化［31］。

2.4培养条件

培养室的温度、湿度、光照时数、光质等都会在一定程度上影响外植体的器官分化和生长。培养室温度常设为（25?2）?左右，湿度一般为75%，光照强度约1600Lx，波长350 750nm，光照时数16h/d［32］，不同植物的培养环境应根据具体情况调整。Javeed在用波斯杜松（Juniperus polycarpos）茎尖诱导愈伤组织时发现，在漫射光条件下能更好地诱导愈伤组织生成［33］。除了周期性的光照，在柏科植物的组培过程中适当的暗培养也是有益的。Mario等在Juniperus navicularis生根培养时先进行1个星期19?恒温的暗培养，最大生根率能达到60%［19］。在愈伤组织培养时，暗培养应用更多。Andreas等在欧洲刺柏（Juni-perus communis）体细胞胚培养中，首先在完全黑暗条件下进行3次以1个月为周期的继代培养，获得胚性细胞系［34］。大果柏木和南美扁柏愈伤组织诱导需在黑暗条件下进行，给外植体12h/d光照时，培养4周开始褐化，继代2次即全部死亡［31］。Sakal等培养墨西哥柏（Cupressus lusitanica）等几种柏树以获得其有效成分时，在27?黑暗条件下震荡培养1个月后提取愈伤组织中积累的次生代谢物质用于制药等［35］。另外，培养基的酸碱度也会影响外植体的生长，一般来说，以pH值5.7 5.8为好，其诱导分化速度快、效果好。

3增殖培养及芽诱导

增殖培养是组织培养中的重要环节，基本培养基类型、激素种类及浓度等都会影响芽的增殖，根据树种的不同，应当选用不同的培养基和激素。柏科植物的增殖培养有不定芽和腋芽2种方式。不定芽的形成可以通过直接从外植体上诱导产生，也可以从外植体上诱导出愈伤组织，再通过愈伤组织诱导产生不定芽，而直接诱导是柏科植物组培不定芽形成的主要途径。从外植体上诱导出愈伤组织，再从愈伤组织中诱导出不定芽的实例较少。直接从外植体上诱导不定芽是常用的方式，表1列出了部分已经直接成功从外植体诱导出不定芽的柏科植物。

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表1柏科植物丛生芽诱导

拉丁学名中文名称外植体培养基激素（mg/L）参考文献Chamaecyparis nootkatensis黄扁柏胚SH BA（0.35）文献［20］

C.pisifera cv.squarrosa绒柏茎尖MS BA（0.2）+2，4－D（0.75）+

NAA（0.5）+尿素（60）

文献［36］

Cupressus arizonica绿干柏嫩叶FK2ip（2）文献［24］C.sempervirens地中海柏木胚1/2QP，DCR2，4－D（2.2）/BA（1.28）文献［16］Juniperus cedrus加那利刺柏胚1/2QP BA（0.64）文献［23］

J.excelsa J.navicularis 乔桧

———

子叶

胚

嫩枝

EM/MS

EM/MS

GD

BA（0.5）+NAA（0.02）

BA（1.0）+NAA（0.02）

BA（0.2）+NAA（0.5）

文献［37］

文献［37］

文献［19］

J.oxycedrus酸刺柏叶Mod－SH BA（0.11）文献［38］J.oxycedrus酸刺柏茎尖Mod－SH BA（0.11）文献［14］J.phoenicea腓尼基桧茎尖DKW NAA（0.5）/KT（0.2）文献［25］Sabina chinensis圆柏茎尖1/2MS BA（0.5）+NAA（0.5）+IBA（0.2）文献［39］S.vulgaris叉子圆柏茎尖1/2MS BA（5）+NAA（0.3）文献［13］Tetraclinis articulata山达脂柏茎尖SH BA（0.5）文献［18］Thuja occidentalis日本香柏胚1/2QP ZT（2）文献［26］T.plicata北美乔柏腋芽Mod－MS2ip（200），浸1h后冲洗接种文献［22］注：EM（Eriksson Media，1965），FK（Fujimura和Komamine media，1975）

用于柏科植物丛生芽诱导的培养基多为MS和SH以及各种改良MS和改良SH。激素通常为NAA，IBA，2，4－D，KT，BA和ZT等，多为不同激素结合使用，但也有报道认为单独使用KT或BA效果比配合使用更好。不同的树种适宜的培养基和激素不同。张秀华等通过试验发现，在同样的条件下以圆柏和龙柏当年生幼嫩茎段为外植体进行组织培养，在1/2MS +BA0.5mg/L+NAA0.5mg/L的培养基上圆柏试管苗分化率最高；而龙柏则在1/2MS+BA1.5mg/L +NAA0.5mg/L的培养基上分化率最高，BA（1.0 mg/L）+NAA（0.01mg/L）是龙柏芽增殖的最好激素组合［39］。Gomez等认为，0.5μM/L BA是最适宜酸刺柏丛生芽增殖的激素，而在培养基中加入0.5μM BA和0.05μM KT时最有利于丛生芽的伸长生长［14］。

4生根培养和移栽

4.1生根培养

生根培养是柏科植物组织培养的瓶颈［41］。多种植物有试管苗培养成功却未能生根的报道，或生根率极低。这就限制了其组织培养技术在商业生产上的应用。如何提高生根率是柏科植物组织培养中亟待解决的问题。外植体的基因型及年龄、不定芽发育情况、生长调节剂的使用、预处理、培养环境（温度、光照）等都会影响生根率和根的质量［32］。由于其生根周期长，常导致在试管内生根时遇到营养供给不足的情况，所以除了应用组织培养传统的试管内生根方法之外，在柏科植物的生根培养中还常常用试管外生根的方法。

4.1.1试管内生根

柏科植物生根培养的基本培养基往往与重生芽分化及伸长生长等培养阶段所用的基本培养基相同，但有时会将大量元素减半。常用的生长调节剂有IBA，NAA，IAA，KT和ZT等，生长调节剂在生根培养中常配合使用，但也有试验认为单独使用一种生长调节剂生根效果更好。Thomas等研究发现，NAA和KT 及ZT都能诱导侧柏（Platycladus orientalis）愈伤组织生根［41］。Morte等将山达脂柏丛生芽接种在含9.8μM IBA和10.7μM NAA的SH培养基上，其生根率可达60%，而只加入9.8μM IBA时生根率仅为34%［18］。绒柏（Chamaecyparis pisifera）的不定芽茎段接种在生根培养基（MS+KT0.3mg/L+IBA0.2mg/

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L+2，4－D1.8mg/L）上，20天后即有根长出，40天后根长达2 4mm，生根率达85%［43］。活性炭常被作为附加成分加入生根培养基，可明显提高生根率。但Gomez等认为，活性炭的加入使酸刺柏的生根率大幅度降低，而在含有2.5μM NAA和4%（w/v）蔗糖的培养基上生根率能达到100%［44］。

柏科植物生根培养普遍采用先将外植体用激素诱导一段时间后再转入不含激素的培养基上进行生根培养的办法。外源激素的处理方法可以是速蘸或直接加入培养基进行一定时期诱导培养，速蘸时间5 s和5min及10min不等。根诱导培养的时间也有2周、3周、4周等，但无论诱导时间长短，最后都将转入不含激素的培养基中进行相对更长时间的生根培养。Loureiro等在腓尼基桧茎尖培养中将无根试管苗蘸入2.4μM IBA溶液中5min，再转入不添加激素的OM（Rugini olive medium）培养基中进行生根培养，生根率达40%［25］。Mario等在Juniperus navicularis生根培养中使用了5s速蘸、5min激素处理、3d激素处理和2周诱导培养等多种方法，结果发现进行2周诱导培养后生根率最高，达到60%［19］。

4.1.2试管外生根

柏科植物试管苗生根时间长，进行试管内生根时，如果长时间不转接，试管苗会营养不良，但培养时间短又不能形成不定根。为了解决这一矛盾，常进行试管外生根，即将无根试管苗移栽至合适的基质上，并提供适当的营养、水分、光照、温度等条件，使其可以长时间固定于适宜的环境中，不用转接，也不再存在缺乏营养的问题，从而达到生根的目的。有试验表明，某些树种的无根试管苗在有菌条件下的生根效果与无菌条件下相同甚至更好。

Mimi等报道，黄扁柏在SH培养基中生根率仅为13% 15%，将无根试管苗栽种在珍珠岩和泥炭土按1?1（v?v）混合的基质中移入温室进行试管外生根9 12个月后生根率达到59% 62%［20］。Indra等认为，加那利刺柏在试管内的生根率为0%，在珍珠岩+泥炭土+蛭石（体积比1?1?1）混合的基质中培养5个月后生根率可以达80% 100%［23］。Ne-gussie在进行乔桧的试管苗生根培养时，首先将试管苗在加入IBA（1mg/L）和NAA（0.5mg/L）或含1%（w/v）活性炭的培养基上诱导3周后再进行试管外生根，4个月后即可生根［37］。对Juniperus navicu-laris而言，试管外生根率为34%，小于试管内60%的生根率，但通过试管外生根的个体更健康且生长更快［19］。

4.2植株移栽

移栽的湿度、温度、光照等环境条件，幼苗本身的适应性，移栽基质等多种因素影响试管苗移栽的成活率。在无菌条件下培养的幼苗移栽到有菌的环境条件中，本身的抗性低也会影响成活率。移栽后的空气湿度和光照等自然条件与培养室中恒定的温度及光照条件相比发生了变化，都会影响到组培苗的成活，移栽前往往需要炼苗。将培养瓶放入日光温室中可以使其适应自然光照的变化，而开瓶炼苗使其适应空气湿度及有菌条件，再移栽可以提高成活率。

移栽基质常用珍珠岩、泥炭土、蛭石和河沙等，可以是某一种基质，也可以是按不同比例配制的混合基质，不同树种适宜的基质不同。珍珠岩、蛭石、泥炭土按体积比1?1?1混合是最常用的移栽基质。此外，按其他比例配制的基质也有报道。例如，Loureiro等将腓尼基桧生根试管苗移栽到泥炭土与珍珠岩（3?2）混合的基质中生长良好［25］。生根30天的圆柏（Sabina chinensis）组培苗移栽到蛭石+砂土（1?2）的灭菌基质中，遮荫，成活率在90%以上［42］。

5评述与展望

自从植物组织培养技术诞生以来，已有130余科1500余种植物经组织培养获得了完整植株［43］。而柏科植物较少，仅有20余种。组织培养未能广泛应用在柏科植物繁殖上，主要原因是存在不易获得分化率高的外植体、常用外植体灭菌比较困难、试管苗培养周期长和生根困难等。

1）组织培养最大的优点是能在快速和大量繁殖个体的同时保持母本的优良性状。柏科植物中有大量树种为重要的观赏植物和用材树种，进行组织培养不仅可以快速繁殖，而且可以保留其遗传性状。因此，在柏科植物中开展组织培养研究十分必要。柏科植物组织培养中应重点解决的是周期长、生根难等问题。大量实验表明，以胚等幼嫩材料为外植体进行组织培养更易获得生根试管苗。只有成年植株才能完全体现其基因型，在无性繁殖的取材中，应从发育完全、性状优良的成年母树上取材进行繁殖。但从成年植株上获取外植体进行组织培养加大了分化及生根等的难度，且难以控制污染。通过成年树木复幼后采集外植体进行组织培养，既能保证其基因的优良性状

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又具有较高的分化潜能，将是以后柏科植物组织培养的方向。通过修剪等方法使母树复幼从而获得具有较强生根能力插穗已被广泛应用到树木扦插试验中，同样，组织培养中也有通过施用外源激素获得幼态茎尖作为外植体的例子。另外，试管内连续多次继代培养，可以使许多成熟树木的分生组织复幼。通过试管培养诱导复幼的裸子植物有北美崖柏、海岸松（Pinus pinaster）、北美红杉（Sequoia simpervirens）、日本柳杉（Cryptomeria japonica）等［44］。通过继代复幼的外植体再诱导分化可以提高分化率。

2）柏科植物枝叶形态特殊（鳞状叶），在以茎尖、鳞叶和茎段为外植体进行组织培养时，污染控制也是一个难点。在采集材料前喷施杀菌剂或以室内培养植株为培养材料等方法可以减少污染。落叶树种可以采枝条放入人工气候箱内培养，采新生芽为外植体进行培养也是有效降低污染的方法。对于柏科植物这些常绿树种而言，除了尽量采取带菌少的部分为外植体之外，采用合适的表面灭菌和深度灭菌方法显得尤其重要，常用升汞、次氯酸钠、双氧水、乙醇等灭菌剂，用杀真菌剂、漂白剂、消毒剂等配合灭菌剂使用能有效降低污染。

3）试管苗生根困难是柏科植物组织培养的技术瓶颈。有些种能诱导丛生芽分化，却未能实现其试管苗生根，有些虽然有生根的情况，但生根率低。柏科植物试管苗生根周期长与组织培养中应该经常转接试验材料至新鲜培养基以提供更好的营养条件供植物生长相矛盾，缩短试管苗生根周期或者提供良好的条件进行试管外生根应是今后努力的方向。

4）目前对柏科植物生根机理研究较少，今后应加强植物组织培养外部影响因素的研究，特别是培养基的配制、新型的生长调节物质的研究与使用、生根培养和移栽障碍等方面尚需深入探讨，同时应开展组织分化、生根机理方面的基础研究。

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植物组织培养的基本步骤

植物组织培养的基本步骤 成熟细胞离体——（脱分化）——分生细胞——（分裂）——愈伤组织——（再分化）——形态建成————完整植株。 培养基的主要成分 【水分】 【无机盐】1.大量元素：N，P，K，Ca，Mg，S（由相关的无机盐提供） 2.微量元素：Fe，B，Cu，Mn，Mn，Zn，Co 【有机营养成分】1.糖类 2.维生素 3.氨基酸 4.肌醇 5.天然有机物【植物生长调节剂】1.生长素 2.细胞分裂素 3.其他生长调节剂 【凝固剂】琼脂 【其他物质】1.活性炭 2.抗生素 3.抗氧化物质 4.硝酸银 培养基和组织培养用具的灭菌方式 【培养基，无菌水】高压蒸汽灭菌，0.105MPa灭菌15~30分钟 【移栽基质】曝晒，甲醛熏蒸或高压蒸汽灭菌0.14MMPa灭菌1~2h 【接种室，缓冲室】紫外线灯照射30min，或气雾消毒剂 【超净工作台】紫外线灯30min，之后打开风机过滤除菌 【外植体】不同的化学消毒剂浸泡消毒 【接种工具】70%乙醇浸泡或擦拭，之后用火焰灼烧灭菌 【培养室】3%来苏尔喷雾，或甲醛，气雾消毒熏蒸 【皮肤】先用肥皂洗手，接种前用70%乙醇擦拭 【瓶口，管口】70%乙醇擦拭，用火焰封口

【培养瓶表面】70%乙醇擦拭 【台面，桌面】70%乙醇擦拭或喷雾消毒 植物外植体的灭菌方式 【茎尖，茎段，叶片】1. 用70%乙醇浸泡30秒，再用无菌水冲洗1次。 2.用2%次氯酸钠浸泡15min或0.1%升汞浸泡5~10min。 3.若材料有绒毛，最好在消毒液中加入几滴吐温。 4.消毒时要不断震荡，使植物材料与消毒剂充分接触。 5.最后用无菌水冲洗3~5次。 【果实】1.用乙醇迅速漂洗一下，再用无菌水冲。 2.用2%次氯酸钠浸泡10min，用无菌水冲洗2~3次。 【种子】用10%次氯酸钠浸泡20~30min，或0.1%升汞消毒5~10min，然后再用无菌水冲洗3~5次。 【花蕾】1.用70%乙醇浸泡10~15秒，无菌水冲洗一次。 2.在漂白粉中浸泡10min，用无菌水冲洗2~3次。 【根及地下部器官】用0.1%升汞浸泡5~10min 或用次氯酸钠浸泡10~15min，再用无菌水冲洗3~5次。 【消毒后的外植体应及时按照无菌操作技术接种在适宜的培养基上】

酶学性质研究

1.6 酶学性质研究 （1）pH 的影响：分别测定粗酶液在pH3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0下的酶活力，确定其最适反应pH 值；将粗酶液用上述pH 缓冲液稀释后，45℃水浴保温4小时后，测定其剩余酶活力。 （2）温度的影响：分别在40~95℃下测定酶活力，确定其最适反应温度；将酶液在40～90℃范围内的不同温度下保温60 min 后，测定其剩余酶活力。 （3）金属离子的影响：在酶液中分别添加各种金属离子，使其浓度为4 mmol ／L ，然后测定酶活力。 2.5 纤维素酶粗酶液酶学性质 2.5.1酶反应的最适pH 值和酶的pH 稳定性 粗酶液在不同pH 值下测得的酶活及在不同pH 值下处理4小时后测得的相对酶活示于图11。结果表明，CMCase 在pH 3.5～4.5有较高的酶活力，最适反应pH 值为4.0；β-Gluase 在pH 4.5～5.5酶活力较高，最适反应pH 值为5.0，同样方法测得FPA 最适反应pH 为5.0。可见，该菌株所产的各组分纤维素酶是酸性酶。 图11表明，该菌产CMCase 在pH3.0～6.0的范围内，β-Gluase 在pH3.5～5.5的范围内，酶活力均可保持在80％以上，说明该菌株所产酸性纤维素酶可在较宽的pH 值范围内保持其酶活力的稳定性。2.5.2 酶反应的最适温度和酶的热稳定性 在不同温度下直接进行酶促反应测得的酶活及在不同温度下热处理60 min 后于最适反应温度和最适pH 下测得的相对酶活(以4℃保存的酶液活力为100%)示于图12。结果表明，CMCase 、β-Gluase 及FPA 最适反应温度均为65℃。 c e l l u l a s e a c t i v i t y ( U .m l -1) pH r e l a t i v e y a c t i v i t y （%） c e l l u l a s e a c t i v i t y ( U .m l -1) temperature ( o C ) r e l a t i v e y a c t i v i t y （%） 图11 pH 值对酶活力及酶稳定性的影响 Fig.10 Effects of pH value on Cellulase activity and stability 图12 温度对酶活力及酶稳定性的影响 Fig.11 Effects of temperature on activity and stability of cellulase

二氧化碳驱油技术研究现状与发展趋势

二氧化碳驱油技术研究现状与发展趋势 随着世界经济的飞速发展，能源的生产与供求矛盾越发突出，石油作为工业发展的命脉，由于其储量的有限性，使得人们对它的研究和关注程度远胜于其它能源。寻找有效而廉价的采油新技术一直是专家们不断探索的问题。 针对目前世界上大部分油田采用注水开发面临着需要进一步提高采收率和水资源缺乏的问题国外近年来大力开展了二氧化碳驱油提高采收率(EOR)技术的研发和应用。这项技术不仅能满足油田开发的需求，还可以解决二氧化碳的封存问题，保护大气环境。该技术不仅适用于常规油藏，尤其对低渗、特低渗透油藏，可以明显提高原油采收率 （一）二氧化碳驱油技术机理 1、降粘作用 二氧化碳与原油有很好的互溶性，能显著降低原油粘度，可降低到原粘度的1/10左右。原油初始粘度越高，降低后的粘度差越大，粘度降低后原油流动能力增大，提高原油产量。 2、改善原油与水的流度比 二氧化碳溶于原油和水，使其碳酸化。原油碳酸化后，其粘度随之降低，同时也降低了水的流度，改善了油与水流度比，扩大了波及体积。 3、膨胀作用 二氧化碳注入油藏后，使原油体积大幅度膨胀，便可以增加地层的弹性能量，还有利于膨胀后的剩余油脱离地层水以及岩石表面的束缚，变成可动油，是驱油效率升高，提高原油采收率。 4、萃取和汽化原油中的轻烃 在一定压力下，二氧化碳混合物能萃取和汽化原油中不同组分的轻质烃，降低原油相对密度，从而提高采收率。二氧化碳首先萃取和汽化原油中的轻质烃，随后较重质烃被汽化产出，最后达到稳定。 5、混相效应 混相效应是指两种流体能相互溶解而不存在界面，消除了界面张力。二氧化碳与原油混合后，不仅能萃取和汽化原油中轻质烃，而且还能形成二氧化碳和轻质烃混合的油带。油带移动是最有效的驱油过程，可使采收率达到90%以上。 6、分子扩散作用 多数情况下，二氧化碳是通过分子的缓慢扩散作用溶于原油。分子的扩散过程很

植物组培培养基的成分

植物组培培养基的成分 培养基是人工配制的，满足不同材料生长，繁殖或积累代谢产物的营养物质。在离体培养条件下，不同种类植物对营养的要求不同，甚至同一种植物不同部位的组织以及不同培养阶段对营养要求也不相同。筛选合适的培养基是植物组织培养极其重要的内容，是决定成败的关键因素之一。 大多数植物组织培养基的主要成分是无机营养物质（大量营养元素和微量营养元素）、碳源、有机添加物、植物生长调节剂和凝胶剂。一些组织可以生长在简单的培养基上，这些培养基只含无机盐和可利用的碳源（蔗糖），但大多数组织必须在培养基中添加维生素、氨基酸和生长物质，而且经常还将一些复合的营养物质加入到培养基中，这种由“化学定义”的化合物组成的培养基称为“合成”培养基。 人们已设计了许多培养基用于特殊组织和器官的培养。 怀特培养基是最早的植物组织培养基之一，最初作为根培养的培养基。为了诱导培养组织器官发生和再生植株，广泛使用含有大量无机盐成分的MS（Murashige和Skoog，1962）和LS(Linsmaier 和Skoog，1965)培养基。原本为细胞悬液或愈伤组织培养而设计的B5培养基，经过改良后，被证实有利于原生质体培养。同时，B5培养基也被用于诱导原生质体再生植株。尽管Nitshch(1969)为花药培养设计的培养基仍然使用频繁，但另一个称为N6的培养基，专门用于禾谷类花药培养和其他组织培养。类似的，N6培养基越来越多地

用于大豆、红三叶草和其他豆科植物的培养。该培养基营养成分促进胚性细胞和原生质体再生细胞快速生长。使用这些培养基成功的原因很可能是营养元素的比例和浓度基本上满足不同培养体系中细胞或组织生长和分化的最适需要。 植物组织培养基中无机和有机成分的浓度用质量浓度（mg/L 或ppm，但现在习惯用mg/L）或物质的量浓度(mol/L)表示。按照国际植物生理学协会的推荐，应该用mol/L表示大量营养元素和有机营养成分浓度，用μmol/L表示微量营养元素、激素、维生素和有机成分浓度。用物质的量浓度的优点是，每一种化合物每一摩尔的分子数是常数，所以按照特定培养基配方配制培养基时，无论无机盐化合物的水分子数为多少，原物质的量浓度都可以使用。但是，用质量浓度来表示浓度的话，就不能不考虑无机盐化合物的水分子数目了。 1、水分 水分是植物体的主要组成部分，也是一切代谢过程的介质和溶媒，在植物生命活动过程中不可缺少。配制培养基母液时要用蒸馏水或纯水，以保持母液及培养基成分的精确性，防止储藏过程中发霉变质。研究培养基配方时尽量用蒸馏水，以防成分的变化引起不良效果。而在大规模工厂化生产时，为了降低生产成本，常用自来水代替蒸馏水。如自来水中含有大量的钙、镁、氯和其他离子，最好将自来水煮沸，经过冷却沉淀后再使用。

重油加氢技术特点和发展趋势

113重油加氢技术特点和发展趋势 卜蔚达 （中国石油大学（北京）化学科学与工程学院，北京 102249） 摘要：本文针对重油加氢技术的重要性和应用情况，从工艺和催化剂角度分别介绍了固定床、悬浮 床、沸腾床、移动床加氢技术的特点和发展现状，通过对四个工艺优缺点的分析提出了重油加氢的研 究方向和发展趋势。 关键词：重油加氢；固定床；悬浮床；沸腾床 引言 随着原油的变重、变稠以及轻质油品的需求量不断增大，重油加工成为现代炼厂面临的主要问题。目前重油加工主要有延迟焦化、减粘裂化、重油催化裂化和重油加氢4个工艺过程[1]。延迟焦化和减粘裂化属于热加工过程，其特点是可以处理各种渣油，但是液体产物的质量差、焦炭产率高。重油催化裂化对原料的要求较高，无法处理劣质的渣油。重油加氢一方面可以处理高硫、高残炭、高金属的劣质渣油，另一方面可以提高液收率和液体产物的质量。同时可以和其它工艺进行组合，特别是重油加氢和催化裂化组合工艺。我国在重油加氢方面和国外存在着较大的差距，但是随着国内环保机制的日益严格化，对油品的质量提出了更高的要求，提高重油加氢技术显得尤为迫切。 1 重油加氢技术 1.1 固定床加氢技术 固定床渣油加氢技术的应用最为广泛，工业化过程也最多。我国引进和自行设计开发的渣油固定床加氢工艺如下[2，3]： 1.1.1 VRDS工艺 我国第一套渣油固定床加氢工艺，于20世纪90年代初由齐鲁石油化工公司从美国Chevoron公司引进。最初的设计以孤岛减压渣油为原料，以生产低硫燃料油为目的，后来发展成VRDS-RFCC组合工艺，即减压渣油经固定床加氢处理后给重油催化裂化提供原料。采用组合工艺后，其渣油能够全部转化，加工深度高，轻质油收率高。 1.1.2 ARDS工艺 我国从UOP公司引进的中东含硫原油常压渣油加氢脱硫装置。对常压渣油进行加氢脱硫、脱氮、脱金属、脱残炭等使加氢后的重馏分可在催化裂化等装置中进一步轻质化。 1.1.3 S-RHT工艺 茂名石油化工公司渣油固定床加氢脱硫装置是我国自行设计开发的固定床加氢处理技术，洛阳石油化工工程公司承担此项目的工程开发、工程设计，设计原料为中东含硫原油的减压渣油及部分减压蜡油混合料，主要产品为少量石脑油、柴油和大量的脱硫改质催化裂化进料。 固定床重油加氢的优点是工艺成熟，产品收率高，精致深度高，脱硫率可以达到90%[4]以上，工艺和设备结构简单，易操作。缺点是无法及时更新催化剂，在处理高金属和高沥青质、高胶质含量的原料时，催化剂减活和结焦较快，床层也易被焦炭和金属有机物堵塞。只能加工金属<200μg/g，残炭<15%的渣油[4]，因此对原料的适应性较差。固定床反应器是非等温反应器，对于放热的加氢反应容易产生飞温现象。另外，固定床加氢工艺单程转化率低(20%-50%)[4]，需要有较大的重油催化裂化、柴油加氢精制装置进行配套，产品中柴汽比较低。1.2 悬浮床加氢技术 我国悬浮床加氢工艺还处于研究和开发阶段，目前主要有两种工艺过程，即[1]。 1.2.1 FRIPP的悬浮床工艺 该工艺采用空筒式反应器和高活性水溶性多金属分散催化剂、现场乳化分散、硫化剂直接加入到原料中，在加热过程中催化剂进行预硫化的方式操作，催化剂具有较强的抑焦功能，可实现长周期连续运转。催化剂水溶液被乳化分散在原料油中直接通过反应器，流程简单、操作方便，克服了早期的悬浮床工艺尾油中含有大量固体颗粒从而难以 2010年第3期2010年3月 化学工程与装备 Chemical Engineering & Equipment

植物组织培养研究进展

植物组织培养研究进展 摘要 植物组织培养技术作为一种科研手段,发展异常迅猛。从组织培养的原理、培养过程中遇到的问题以及前景和展望这3方面综述了我国近几年植物组织培养的新研究。 关键词: 组织培养；存在问题；措施；发展 20 世纪后半叶，植物组织培养发展十分迅速，利用组织培养，不仅可以生产大量的优良无性系，并可获得人类需要的多种代谢物质；细胞融合可打破种属间的界限，克服远缘杂交不亲和性障碍，在植物新品种的培育和种性的改良中有着巨大的潜力；还可获得单倍体、三倍体及其它多倍体、非整倍体；组织培养的植物细胞也成为在细胞水平上分析研究的理想材料[1]。因此，植物组织培养广泛应用于植物科学的各个分支，如植物学、植物生理学、遗传学、育种学、栽培学、胚胎学、解剖学、病理学等，并广泛应用在农业、林业、医药业等多种行业，产生了巨大的经济效益和社会效益，被认为是一项很有潜力的高新技术。 1组织培养的基本原理 1.1植物组织培养的概念 植物组织培养技术是指在无菌条件下，将离体的植物器官(如根尖、茎尖、叶、花、未成熟的果实、种子等)、组织(如形成层、花药组织、胚乳、皮层等)、细胞(如体细胞、生殖细胞等)、胚胎(如成熟和未成熟的胚)、原生质体培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱发产生愈伤组织或潜伏芽等，或长成完整的植株的技术[2]。 1.2植物组织培养的依据 植物组织培养的依据是植物细胞“全能性”及植物的“再生作用”。1902年，德国著名植物学家GHaberlanclt根据细胞学理论[3]，大胆地提出了高等植物的器官和组织可以不断分割，直到单个细胞，即植物体细胞在适当的条件下具有不断分裂和繁殖，发育成完整植株的潜力的观点。1943年，美国人White在烟草愈伤组织培养中, 偶然发现形成一个芽, 证实了GHaberlanclt的论点[4]。在许多科学家的努力下，植物组织培养技术得到了迅速发展，其理论和方法趋于完善和成熟，并广泛应用产生了巨大的经济效益和社会效益。 1.3培养基的选择 组织培养的基础培养基有MT、MS、SH、White等[5]。由于不同植物所需要的生长条件有所不同，会对培养基做一些不同的处理，一般采用较多的是MS。组织培养采用固体培养基的较多，但只有在植物周围的营养物和激素被吸收，如果其他残留的培养基也能被利用，对工厂化生产的成本减少方面有很大的帮助。董雁等[6]利用回收转换后废弃的继代培养基，加入原继代培养基30 %浓度母液的培养基，培养效果与原继代培养基的基本相同，说明继代培养基再利用是可行的，这为规模化组培育苗开辟了新的途径。杜勤[7]等在无外源激素条件下，研究液体和固体培养基对黄瓜子叶培养器官分化的影响，结果用液体培养基直接诱导花芽率更高，分化高峰期出现的时间也更早，说明液体培养基对外植体的生长更有利，只是固体培养基更易操作而被较广泛应用。 2植物组织培养过程中存在的问题 2.1 污染问题 组织培养过程中的污染包括内因污染和外因污染。内因污染指由于外植体的表面或者内部带菌而引起的污染；外因污染则是主要由环境污染和操作不当引起，是指在接种或培养过程中病菌入侵，例如培养基、接种工具和接种室消毒不严格以及操作不规范等[8]。 针对植物组织培养中污染产生的原因，应从以下2个方而着手来控制污染。一是控制外植体自身带菌，外植体的表而带菌可以经过一系列的杀菌处理来减少；而外植体的内部带菌是不

国内外植物组织培养技术的差距

国内外植物组织培养技术的差距 姓名：*** 学号：********* 指导教师：*** 专业班级：生物工程2009级1班 完成日期：2012-06-05

摘要 植物组织培养技术是农业生物技术中最早实现产业化并取得显著经济效益和社会效益的领域，在理论研究和生产实践中具有广泛的应用价值。通过对国内外植物组培的发展概况以及技术差距的分析，指出了我国植物组织培养技术的发展现状、目前存在的主要问题和应采取的措施，并对植物组织培养技术的发展作了展望。 关键词：组织培养概况差距展望 Abstract The plant tissue culture technology is agricultural biotechnology as the first realized industrialization and get a remarkable economic and social benefits of the field, in the theoretical research and production practice has wide application value. Through the domestic and international plant tissue and the development situation of the technology gap analysis, and pointed out the plant tissue culture technology's development present situation, the existing problems and the measures should be taken, and the development of plant tissue culture technology are discussed. Key words：Tissue culture situation gap looking

植物组织培养的研究进展和发展趋势

植物组织培养的研究进展和发展趋势 （甘肃农业大学生命科学技术学院植物生物技术，甘肃兰州730070） 摘要:植物组织培养是根据植物细胞具有全能性的原理而发展起来的一门生物技术。本文简要概述了植物组织培养的概念及研究进展，较全面的综述了植物组织培养新技术以及在快繁脱毒、育种、种质资源保存、次生代谢物提取、基因转化等方面的研究现状，最后展望了植物组织培养的发展趋势。 关键词：组织培养；研究进展；发展趋势 Research Progress in Plant Tissue Culture and trends (College of life science and technology of plant biotechnology of Gansu Agricultural University,gansulanzhou 730070) Abstract: Plant tissue culture plant cells are totipotent under the principle and developed a biotechnology. This article provides a brief overview of the concepts and plant tissue culture research, a more comprehensive overview of plant tissue culture propagation of new technologies as well as in detoxification, breeding, germplasm conservation, extraction of secondary metabolites, and other aspects of gene transfer research status , Finally, the future trends in plant tissue culture. Key words: organizational culture; research status; trends 引言 植物组织培养是20世纪之初，以植物细胞全能性为理论基础发展起来的一门新兴技术，是指在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体，在人工配制的环境里培养成完整的植株，也称离体培养或植物克隆。自1902年德国科学家Haberlandt提出植物细胞具有全能性理论, 到1934 年美国White 等用番茄根进行离体培养证实这一观点以来,植物离体培养技术在基础理论和应用研究，已广泛应用到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种以及生物化学 等各个研究领域, 成为生物学科中的重要研究技术和手段之一[1]。近年来，随着 科学技术的不断发展，植物组织培养新方法和新技术不断涌现，研究重点也由器官、细胞水平向分子、基因方向转移。21世纪，生物技术是最有生命力的一门学科，而植物组织培养作为一种基本的试验技术和基础的研究手段，被认为具有巨大的潜力，现就植物组织培养技术研究进展做一简单综述。 1在植物育种上的应用 植物组织培养技术对培养有粮作物品种开辟了全新的途径。目前，国内外已

含油污泥的处理现状及展望

含油污泥的处理现状和展望 摘要 含油污泥会对环境造成二次污染，必须进行无害化处理和资源化利用。针对含油污泥处理现状，分析了国内外处理含油污泥方法上存在的问题，综述了国内外含油污泥的处理技术现状、及含油污泥处理技术的研究进展。资源化利用将成为含油污泥处理技术的发展趋势。关键词：含油污泥；资源化；除油；综述 Abstract: Oily sludge may do harm to the production and the environment and must be treated harmlessly and be utilized comprehensively.n view of the present situation of oily sludge treatment, the problems existing in oily sludge treatment at home and abroad are analyzed.This article summarized the present situation about domestic and foreign oily sludge treatment, and forecast the development direction about technology of oily sludge treatment. Resources utilization of oily sludge will be the dominant technique for oily sludge treatment in the future. Key Words: oily sludge、comprehensive utilization、oil removal、detoxification 1含油污泥的危害和来源 含油污泥是石油生产的伴随品,是石油生产的主要污染源之一,也是影响油田及周边环境质量的一大难题。含油污泥中大量的有机物和丰富的氮、磷、硫等营养物质,不加稳定处理的污泥任意排入水体,污泥中的有机物和氨氮将大量消耗水体中的氧,导致水体水质恶化,严重影响水生物的生存,营养物质又会使水体富营养化,在沿海海域造成赤潮和绿潮。除此,不同成分的含油污泥对环境和人类造成的危害是不同的。 1.1含油污泥的危害 油田含油污泥的组成成份极其复杂,是一种极其稳定的悬浮乳状液体系,含有大量老化原油、蜡质、沥青质、胶体、固体悬浮物、细菌、盐类、酸性气体、腐蚀产物等,还包括生产过程中投加的大量凝聚剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等水处理剂[1]。并因其体积庞大,排放后不但占用大量耕地,而且对周围土壤、水体、空气都将造成污染。我国现已对含油污泥的排放加强了重视[2],目前明确规定,肆意排放未经处理的含油污泥将处以1 000元/ m3·d 的罚款。这样虽然限制了部分污染物的排放,但仍然不能从根本上解决问题。所以含油污泥

植物组织培养MS培养基配方

植物组织培养MS培养基配方 （一）母液配制与保存 配制培养基时，如果每次配制都要按着杨成分表依次称量，既费时，又增加了多次称量误差。为了提高配制培养基的工作效率，一般将常用的基本培养基配制成10～200倍，甚至1000倍的浓缩贮备液，即母液。母液贮存于冰箱中，使用时，将它们按一定的比例进行稀释混合，可多次使用，并在配制较多数量的培养基时，降低工作强度，也提高试验的精度。 基本培养基的母液有四种：大量元素（浓缩20倍），微量元素（浓缩100倍），铁盐（浓缩200倍），除蔗糖之外的有机物质（浓缩100倍） 1大量元素 配制大量元素母液时要分别称量，分别溶解，在定容时按表1中的序号依次加入容量瓶中，以防出现沉淀。倒入磨口试剂瓶中，贴好标签和做好记录后，可常温保存或放入冰箱内保存。 表1大量元素母液（配1L20倍的母液） 序号成分配方浓度/（mg.L-1）称取量/mg 配1mL培养基吸取 量/mL 1 硝酸铵NH4NO3 1650 33000 50 2 硝酸钾KNO 3 1900 38000 3 磷酸二氢钾KH2PO 4 170 3400 4 七水合硫酸镁MgSO4.7H2O 370 7400 5 氯化钙无水CaCl2 440 6644 2微量元素母液 在配制微量元素母液时，也应分别称量和分别溶解，定溶时不分先后次序，可随意加入溶量瓶中定容（表2），一般不会出现沉淀现象。倒入磨口试剂瓶中，贴好标签和做好记录后，可常温保存或放入冰箱内保有存。 表2微量元素母液(配制1L100倍母液) 成分配方浓度/(mg.L-1) 称取量/mg 配制1L培养基吸取 量/mL 碘化钾KI 0．83 83 10 硫酸锰MnSO4.H2O 22．3 2230 硼酸H3BO3 6．2 620 硫酸锌ZnSO4.7H2O 8．6 860 钼酸钠Na2MoO4.2H2O 0．25 25 硫酸铜CuSO4.5H2O 0．025 2．5 氯化钴CoCl2.6H2O 0．025 2．5 3铁盐母液 由于铁盐无机化合物不易被植物吸收利用，只有基螯合物才能被植物吸收利用，因此需要单独配成螯合物母液表3）。 配制方法：称取5.56g硫酸亚铁和7.46g乙二胺乙酸二钠，分别用450ml的去离子水溶解，分别适当加热不停搅拌，分别溶解后将硫酸亚铁溶液缓缓加入到乙二胺四乙酸二钠溶液中，将两种溶液混合在一起，最后用去离子水定溶于1000mL，倒入棕色贮液瓶中，贴好标签和做好记录后放入冰箱内保存。

组培的研究进展及发展趋势

组培的研究进展及发展趋势 植物组织培养是根据植物细胞具有全能性的原理而发展起来的一门生物技术。简要概述了植物组织培养的概念及研究进展，较全面的综述了植物组织培养新技术以及在快繁脱毒、育种、种质资源保存、次生代谢物提取、基因转化等方面的研究现状，最后展望了植物组织培养的发展趋势。 关键词：组织培养；新技术；应用现状；发展趋势 植物组织培养是20世纪之初，以植物细胞全能性为理论基础发展起来的一门新兴技术，是指在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体，在人工配制的环境里培养成完整的植株，也称离体培养或植物克隆。自1902年德国科学家Haberlandt提出植物细胞具有全能性理论, 到1934年美国White 等用番茄根进行离体培养证实这一观点以来,植物离体培养技术在基础理论和应用研究，已广泛应用到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种以及生物化学等各个研究领域, 成为生物学科中的重要研究技术和手段之一。近年来，随着科学技术的不断发展，植物组织培养新方法和新技术不断涌现，研究重点也由器官、细胞水平向分子、基因方向转移。21世纪，生物技术是最有生命力的一门学科，而植物组织培养作为一种基本的试验技术和基础的研究手段，被认为具有巨大的潜力。 一、植物组织培养新技术的研究 随着科学技术的发展和对植物组织培养技术的不断深入研究，一些新的培养方法和技术不断出现，为植物组织培养技术的不断优化和发展提供了新的途径。 1.新型光源的应用 光是植物生长发育必不可少的重要因素之一，光照长短、光质、光周期对植物的生长、形态建成、光合作用、新陈代谢以及基因表达均有调控作用。传统的组织培养光源灯普遍存在寿命短、发热量大且不均以及发光效率不理想等缺点。LED作为植物组织培养光源早在1991年就有栽培试验。研究发现, 光质比例和光照强度可调的LED 光源比通常植物组织培养使用的荧光灯更能有效地促进试管苗的光合作用和生长发育。蒋要卫利用LED作为大花蕙兰组培苗光源的研究发现, LED光源可以显著改善大花惠兰试管苗的生长状况和提高其品质。日本的田中道男等运用阴极荧光灯( CCFL)作为文心兰试管苗光源, 结果表明其地上部干、鲜重和试管苗的高度都有显著提高。另外田中道男等利用SILHOS 作为生菜组织培养光源, 获得了高质量的组织培养苗。目前LED是组织培养中最有效的人工照明光源，而CCFL等新型光源是未来发展的主要方向。 2.开放组织培养技术 传统的植物组织培养属于严格的封闭式培养，因而造成灭菌成本偏高、培养基易污染、外界环境调控难度大等缺点。而开放组织培养新技术是在外加抗菌剂的条件下，使植物组织培养脱离严格无菌的操作环境，在自然开放的有菌环境中进行，恰好弥补了这些不足。赵青华等采用开放式组培技术，在培养基中添加抑菌剂，克服了非灭菌条件下魔芋组织培养污染问题，有效地简化了实验步骤，降低了生产成本。何松林的研究表明在添加抗菌剂的开放式组培中，文心

植物组织培养的培养基

植物组织培养的培养基中，需要添加糖类作为碳源物质，因此糖类是影响植物组织培养成功与否的关键之一。高中生物教材中明确指出，植物组织培养的培养基中添加的糖类是蔗糖。那么为什么不添加葡萄糖呢？很多资料上解释为蔗糖较葡萄糖便宜，易被植物细胞吸收。其实并非如此。之所以以蔗糖作为碳源，主要有三个方面的原因： （1）同样作为碳源为植物细胞提供能量来源，蔗糖较葡萄糖能更好地调节培养基内的渗透压。配制相同质量分数的培养基，蔗糖形成的渗透压要明显低于葡萄糖，因此若采用葡萄糖作为碳源，易使植物细胞脱水而生长不良。同时，植物细胞吸收蔗糖的速率要明显慢于吸收葡萄糖的速率，所以蔗糖形成的渗透压可相对长期的保持稳定。 （2）植物组织培养过程中，要时刻注意防止培养基受到微生物的污染。微生物生长所需的碳源最常用的是葡萄糖，一般很少利用蔗糖。因此，采用蔗糖作为培养基的碳源，可一定程度上减少微生物的污染。 （3）诱导作用。在培养基成分中，增加生长素的浓度，导致木质部形成，增加蔗糖浓度则导致韧皮部形成。当生长素水平恒定时，2％蔗糖使分化出的全部是木质部，4％蔗糖使分化出的几乎全部是韧皮部，3％蔗糖则可以分化出两者。所以，生长素和蔗糖浓度决定愈伤组织中维管束的类型与数量。因此，在植物组培中要选用蔗糖而不选用葡萄糖。 通过细胞膜内外的液体的浓度差来调节 当细胞膜内的浓度小于细胞膜外的时候蔗糖救能进入细胞中了 植物细胞培养中最常用的培养基的碳源是蔗糖，已知葡萄糖和果糖也能使某些植物生长得很好。植物细胞可以分解蔗糖，蔗糖是由一分子果糖和一分子葡萄糖组成的，蔗糖是可以直接进入细胞的，蔗糖跨质膜从质外体进入细胞是由载体介导并需要消耗能量的质子-蔗糖共运输机制进行的，另外，植物能够利用的某些其他形式的碳源有麦芽糖、半乳糖、甘露糖和乳糖等。葡萄糖更不稳定，培养基需添加葡萄糖一般都在灭菌后再兑换。实在要添加葡萄糖那么灭菌温度一般控制在108~110左右，120度灭出来的就有一定程度的碳化了。所以用蔗糖更简单 动物细胞只能吸收葡萄糖，二糖蔗糖是无法吸收的。 以蔗糖为植物培养基碳源有两个原因: 1.抑制杂菌生长.细菌等不能直接以蔗糖为碳源,故可起抑制其生长的作用 2.蔗糖被植物细胞利用机理目还无定论.主要有以下两个学说(1)植物细胞先以次级主动运输的方式在细胞内外形成质子梯度,然后蔗糖就会利用这个梯度被吸收进细胞. (2).植物的细胞壁中含有能分解蔗糖的相关酶,蔗糖先在细胞膜外被分解为单糖,然后这些单糖再以主动运输的方式进入细胞,从而被细胞利用.

国内外苔藓植物组织培养研究进展

国内外苔藓植物组织培养研究进展 文章在对苔藓植物的特征及组织培养研究简史进行简要介绍的基础上，重点介绍了国内外学者对苔藓植物组织培养材料及基质的选择、外植体的消毒方法、培养基成分的选择及培养条件的筛选等4个方面的研究进展。 标签：苔藓植物；组织培养；消毒方法；培养基 苔藓植物是植物界中比较特殊的一个植物类群，主要生活在阴湿的环境中，是一类由水生向陆生过渡的重要的原始高等植物。苔藓植物生活史为典型的异型世代交替，孢子体则寄生于配子体上生活，孢子在产生新的配子体过程中还需要经过一个原丝体阶段。目前，全世界大约有2.3万种苔藓植物，其种类仅次于被子植物。 苔藓植物能够蓄积大量水分，因此对水土保持与涵养、森林及某些附生植物的发育都有极其重要的作用。此外，苔藓植物还含有脂类、萜类、黄酮类、生物碱、醌类等活性物质，因此具有极高的药用价值。 苔藓植物的组织培养历史可以追溯到1902年Haberlandt的研究和1905年Goebel等人的研究，此后的50余年时间内，科学家的关注点更多的集中于被子植物组织培养上，对苔藓植物的组织培养几无涉及。1957年，Allsopp利用石地钱和小叶苔的孢子进行组织培养，首次成功获得相应愈伤组织及再生叶状体。此后，世界范围内的关于苔藓植物组织培养的实验研究逐渐展开并取得了一定的成果。 1 苔藓植物组织培养供试材料及基质 目前，可以用于苔藓植物组织培养的材料主要是苔藓植物的配子体、孢子体和原丝体，此外还可以利用其生殖器官、芽孢、游离原生质体等。1960年，Ward 以Knudson培养基培养金发藓和波叶仙鹤藓的孢子并获得其无菌原丝体，并在添加了蔗糖的基本培养基中利用该无菌原丝体诱导获得了相应的愈伤组织及再生植株。2003年，高永超等利用牛角藓配子体茎段诱导获得相应愈伤组织，并探讨了蔗糖及大量元素对愈伤组织细胞生长的影响。2007年，于传梅利用膨叶唇藓苔和溪苔的叶状体、柳叶藓的茎段、短叶藓和江岸立碗藓的孢子进行组织培养，获得了相应的愈伤组织或再生植株。 2 苔藓植物组织培养供试材料的消毒 可用于苔藓植物外植体消毒的试剂包括乙醇、次氯酸钠、升汞等，不同的供试材料和不同部位的外植体所用消毒剂有所不同。Saboljevic等研究表明，适用于Aloina aloides孢子和配子体消毒的次氯酸钠浓度分别为120.00g·L-1和90.00g·L-1。于传梅（2007）研究表明，适用于膨叶唇藓苔和溪苔的叶状体消毒的试剂为0.1%次氯酸钠，消毒时间为5分钟。梁书峰（2010）研究表明，适用

植物组织培养技术

第2章植物组织培养技术 第二节植物组织培养概述 一、授课章节 第二节植物组织培养概述。 二、学时安排 2学时。 三、教学目标 1．掌握植物组织培养的含义。 2．了解植物组织培养的类型划分。 3．理解植物组织培养的应用原理。 4．掌握植物组织培养的特点和应用。 四、教学重点、难点分析 重点： 植物组织培养的含义、特点和应用。 难点： 植物组织培养的应用原理。 五、教具 电化教学设备，植物组织培养试管苗。 六、教学方法 讲授法，多媒体课件。 七、教学过程 Ⅰ.导入 前面我们学习了有关植物育种的一些知识，今天，请看我给同学们看一样东西(教师拿出试管苗)，问同学们这是什么呢？这就是我们要学的植物组织培养。 II.新课

一、植物组织培养的含义 植物组织培养是指在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体培养在人工培养基上，给予适宜的培养条件，使其长成完整植株的过程。由于培养物脱离母株在试管内培养，故又称离体培养、试管培养。 二、植物组织培养的类型 植物组织培养由于分类依据不同可划分为不同的类型。 三、植物组织培养的应用原理 （一）植物细胞全能性 植物细胞全能性，是指植物体上每个具有完整细胞核的植物细胞，都具有该植物体的全部遗传信息和产生完整植株的能力。植物的体细胞一旦脱离所在器官或组织的束缚成为离体状态时，在一定的营养、激素和外界条件作用下，就可能表现出全能性，而生长发育成为完整的植株。

（二）细胞的分化和形态建成 （三）植物的再生功能 四、植物组织培养的特点 （一）研究材料来源单一，无性系遗传信息相同 （二）试验经济，管理方便，工作效率高 （三）培养条件人为控制，可周年连续进行试验或生产 （四）生长快，周期短，繁殖率高 五、植物组织培养的应用 （一）优良品种的快速繁殖 （二）脱毒及脱毒苗的再繁育 （三）植物新品种的培育 （四）种质资源的保存和交换 （五）有用次生代谢产物的生产 III.作业 1.简述植物组织培养的概念和培养类型。 2.植物组织培养技术有哪些特点？ 3.植物组织培养在生产上有哪些方面的应用？ 4.通过学习，你对植物组织培养技术是怎样理解的？ 第二节植物组织培养厂房的设计与构建一、授课章节 第二节植物组织培养厂房的设计与构建。 二、学时安排 2学时。

提高采收率研究的现状及近期发展方向

?油气开发总论? 提高采收率研究的现状及近期发展方向 杨普华 (中国石油天然气集团公司石油勘探开发科学研究院) 摘要　介绍了国外提高油气采收率(EOR )方法的应用现状、应用规模、增油量及其在总产量中的比例;介绍了美国能源部支持的三次采油基础研究情况;分析了EOR 方法与油价的关系;分析了我国在聚合物驱、复合驱、注气、微生物采油等方面的技术状况和应用规模,对近期的发展思路提出了建议。 主题词　提高采收率　方法　研究　分析 1　国外提高采收率技术现状 据1998年美国《油气杂志》 (O il &Gas J ou rnal A p r .20,1998)资料,在1998年初,全世界来自提高采收率(EOR )和重油项目的石油产量大约为213×106b d ,比1996年初的212×106b d 稍有增长,这个数量相当于世界石油产量的315%。美国EOR 产量比两年前增加5%,达到760000b d ,为美国石油年产量的12%。其他各国的EOR 和重油产量为:加拿大,400000b d ;中国,280000b d ;前苏联,200000b d ;其他国家,700000b d 。 111　热采 热采(蒸汽,地下燃烧)仍是最主要的方法。美国EOR 产量中约60%来自热采,其他绝大多数来自注气(轻烃、二氧化碳和氮气)。化学驱主要在我国得到发展,其他国家基本处于停滞状态。热采,尽管实施的项目数有所减少,但自1986年以来产量一直保持稳定,在EOR 产量中始终保持在60%以上。 图1　美国EOR 产量 112　注二氧化碳 近年来,在低油价下,各种提高采收率方 法实施的项目都在减少,只有二氧化碳混相驱 项目一直在稳定增加(见图1)。一方面是由于 美国有十分丰富的天然二氧化碳气源,并在高 油价下已修好了三条输送二氧化碳的管道,可 以把二氧化碳从产地直接输送到二氧化碳的 用地T exas 州;另一方面,二氧化碳驱的技术 得到很快的发展,其成本大幅下降,使一些较 小的项目也有利可图,从而促进了二氧化碳驱 收稿日期:1999207201　改回日期:1999208223 杨普华,教授级高工,博导,享受政府特殊津贴,长期从事油层物理和提高采收率科研工作,石油勘探开发科学研究院副总工程师兼采收率研究所所长。1第6卷　第4期 油气采收率技术

实验一 植物组织培养基母液配制的若干关键环节

实验一、植物组织培养基母液配制的若干关键环节目的与要求： 熟悉MS培养基的组成，掌握贮备液的配制方法. 植物组织培养（plant tissue culture）是指植物的任何器官、组织或细胞，在人工预知的控制条件下，放在含有营养物质和植物生长调节物质等组成的培养基中，使其生长、分化形成完整植株的过程.植物组织培养具有取材少，培养材料经济；人为控制培养条件，不受自然条件影响；生长周期短，繁殖率高；管理方便，利于自动化控制等特点.因而被广泛应用于各种植物的快速繁殖之中. 为了避免每次配制培养基都要对几十种化学药品进行称量，应该将培养基中的各种成分，按原量10倍、100倍或1000倍称量，配成浓缩液，这种浓缩液叫做母液。这样，每次配制培养基时，取其总量的1/10、1/100、1/1000，加以稀释，即成培养液。现将培养液中各类物质制备母液的方法说明如下。 以MS培养基为例，其母液的配制包括大量元素、微量元素、铁盐、维生素、氨基酸、植物生长调节物质和有机附加物等种类.(见表1) 表1 MS培养基母液的配制 成分规定用量 /mg.L-1 扩大倍 数 称取量/ mg 母液定溶 体积/ml 配1LMS培 养基吸取量 /ml 大量元素 KNO3 NH4NO3 MgSO4·7H2O KH2PO4 CaCl2·2H2O 微量元数 MnSO4·4H2O ZnSO4·7H2O 1900 1650 370 170 440 22.3 8.6 20 20 20 20 20 1000 1000 38000 33000 7400 3400 8800 22300 8600 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 50 50 50 50 50 1 1

植物组织培养新技术与应用的研究进展及发展趋势

植物组织培养新技术与应用的研究进展及发展趋势 发表时间：2012-09-04T08:13:38.717Z 来源：《时代报告》2012年第6期作者：白立伟 [导读] 传统的组织培养光源灯普遍存在寿命短、发热量大且不均以及发光效率不理想等缺点。 白立伟（西南大学园艺园林学院，重庆北碚 400715) 中图分类号：Q943.1 文献标识码：A 文章编号：1003-2738（2012）06-0322-01 摘要:植物组织培养是根据植物细胞具有全能性的原理而发展起来的一门生物技术。本文简要概述了植物组织培养的概念及研究进展，较全面的综述了植物组织培养新技术以及在快繁脱毒、育种、种质资源保存、次生代谢物提取、基因转化等方面的研究现状，最后展望了植物组织培养的发展趋势。 关键词：组织培养；新技术；应用现状；发展趋势 引言 植物组织培养是20世纪之初，以植物细胞全能性为理论基础发展起来的一门新兴技术，是指在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体，在人工配制的环境里培养成完整的植株，也称离体培养或植物克隆。自1902年德国科学家Haberlandt提出植物细胞具有全能性理论, 到1934 年美国White 等用番茄根进行离体培养证实这一观点以来,植物离体培养技术在基础理论和应用研究，已广泛应用到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种以及生物化学等各个研究领域, 成为生物学科中的重要研究技术和手段之一[1]。近年来，随着科学技术的不断发展，植物组织培养新方法和新技术不断涌现，研究重点也由器官、细胞水平向分子、基因方向转移。21世纪，生物技术是最有生命力的一门学科，而植物组织培养作为一种基本的试验技术和基础的研究手段，被认为具有巨大的潜力。 一、植物组织培养新技术的研究 随着科学技术的发展和对植物组织培养技术的不断深入研究，一些新的培养方法和技术不断出现，为植物组织培养技术的不断优化和发展提供了新的途径。 1.新型光源的应用。 光是植物生长发育必不可少的重要因素之一，光照长短、光质、光周期对植物的生长、形态建成、光合作用、新陈代谢以及基因表达均有调控作用。传统的组织培养光源灯普遍存在寿命短、发热量大且不均以及发光效率不理想等缺点。LED作为植物组织培养光源早在1991年就有栽培试验。研究发现, 光质比例和光照强度可调的LED 光源比通常植物组织培养使用的荧光灯更能有效地促进试管苗的光合作用和生长发育。蒋要卫利用LED作为大花蕙兰组培苗光源的研究发现, LED光源可以显著改善大花惠兰试管苗的生长状况和提高其品质[2]。日本的田中道男等运用阴极荧光灯( CCFL)作为文心兰试管苗光源, 结果表明其地上部干、鲜重和试管苗的高度都有显著提高。另外田中道男等利用SILHOS作为生菜组织培养光源, 获得了高质量的组织培养苗。目前LED是组织培养中最有效的人工照明光源，而CCFL等新型光源是未来发展的主要方向。 2.开放组织培养技术。 传统的植物组织培养属于严格的封闭式培养，因而造成灭菌成本偏高、培养基易污染、外界环境调控难度大等缺点。而开放组织培养新技术是在外加抗菌剂的条件下，使植物组织培养脱离严格无菌的操作环境，在自然开放的有菌环境中进行，恰好弥补了这些不足。赵青华等采用开放式组培技术，在培养基中添加抑菌剂，克服了非灭菌条件下魔芋组织培养污染问题，有效地简化了实验步骤，降低了生产成本[3]。何松林的研究表明在添加抗菌剂的开放式组培中，文心兰试管苗可正常生长[4]。开放式组织培养突破了封闭式培养的限制，从根本上简化了组织培养环节，使将来规模化开放式组织培养成为可能。 3.光独立培养技术。 光独立培养法又称无糖培养法，是指利用CO2代替葡萄糖作为植物组织培养的碳源，人工控制组织培养苗生长所需的光、温、水、气、营养等条件，促使组织培养苗快速转变为自养型的培养方式。一方面避免了由葡萄糖引起的杂菌污染；另一方面，增强了组织培养微环境的人工调控能力。屈云慧等以虎眼万年青为对象的无糖培养研究表明万年青再生芽的生根率高, 种苗质量也优于常规培养[5]。肖玉兰、丁永前等设计的全套无糖组织培养设备培育出的苗具有抽叶多、植株健壮、节间距短、根系发达、干物重积累多、光合自养能力强等更优良的生物学性状。目前，无糖培养法还处于理论研究和应用的开始阶段，随着理论研究的不断深入及相关配套技术的不断完善，必将成为组织培养技术的一种重要手段。 4.多因子综合控制技术。 近年来，随着对植物组织培养机理的深入研究和交叉学科间的相互促进作用，多因子综合控制的环境调控设施越来越多的应用到实际生产中，大大降低了组织培养成本, 促进了组织培养苗商品化的进程。崔谨等运用CO2 监控系统对甘薯组培苗进行调控的结果表明, 在CO2监控系统方式下培养的甘薯组培苗, 具有生长迅速、光合产物积累明显、叶色深绿、根系发达等特点[6]。刘文科等设计了一种新型密闭式组培室, 并研制出一套用于该组培室的综合环境控制系统[7]。李传业等设计的一套能对组培箱内CO2 浓度、相对湿度进行调控的组织培养微环境控制系统试验结果表明, 组织培养箱内CO2摩尔分数和相对湿度达到了预期目标。 二、植物组织培养的应用研究 植物组织培养技术的应用主要理论基础有两方面。一是细胞全能性，植物修复与完善、快繁脱毒苗、育种、种子和种质资源保存、植物检疫等都是其发展和应用的成果。二是悬浮培养液，主要应用于植物次生代谢产物的提取。 1.“全能性”的应用。 植物修复与完善是模拟植物组织培养过程中器官形成和细胞增殖形成的一套全新理论，植物脱毒和离体快速繁殖是目前植物组织培养应用最多、最有效的一个方面，因其快速、无毒的特点，已经广泛应用于观赏植物、园艺作物、经济林木、无性繁殖作物，并已形成产业化、商品化。植物组织培养技术为培育优良作物品种开辟了新的途径，利用该技术，通过花药和花粉培养、胚胎培养与细胞融合、细胞无性系变异、基因工程及突变体筛选等手段，已经培育出一大批具有优良性状的植株。借助植物组织培养技术保存种子和种质资源，因其优于常规方法的特殊性越来越受到重视，已在1000多种植物种和品种上得到应用, 并取得很好的效果。 2.愈伤组织或悬浮培养液的应用。 植物次生代谢物如蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱及其他活性化合物是许多医药、食品、香料、色素、农药和化工产品的