1200 植物的快速繁殖

第12章植物的快速繁殖RapidClonalPropagation◆植物的快速无性繁殖◆植物脱毒(Viruselimination)●为什么？（植物病毒及其危害）●怎么脱毒？●如何鉴定？植物组织培养技术为基础——应用植物的快速无性繁殖方法1.扦插繁殖2.茎尖培养3.叶的培养4.茎段培养5.根的培养植物的快速无性繁殖程序1、无菌母株制备2、不定芽增殖3、完整植株的形成4、再生植株的驯化5、再生植株的鉴定植物的快速无性繁殖第九章植物的快速繁殖◆植物的快速无性繁殖◆植物脱毒●为什么？（植物病毒及其危害）●怎么脱毒？●如何鉴定？一、植物病毒及其危害TMV病毒学的发展简史1798年接种牛痘预防天花1885年制成狂犬疫苗1892年Ivanofsky因发现烟草花叶病毒（TMV）时，称其为滤过性致病因子（第一个被发现的病毒）1935年获得TMV的结晶1939年电镜下观察到TMV1967年阐明病毒的本质1970年发现逆转录病毒1982年发现朊病毒（羊瘙痒病）1983年分离到AIDS相关病毒1997年发现疯牛病致病因子是朊病毒一种病毒可侵染许多植物，而同种植物又可被许多病毒侵染。当病毒侵染寄主植物后，感病植物代谢异常，使植物的叶片黄化，褪绿，皱缩，卷曲；使植株矮化，坏死；使果实减少或畸形。植物病毒的危害在一年生种子繁殖作物上，如稻、棉、麦和蔬菜等，可以采取一些预防措施，减轻当年病害的发生程度，一般不影响下一季的发病。有些种子传染的病害，当年发病的轻重在不同程度上影响下一年的发病程度。营养繁殖的作物如马铃薯，番木瓜，草莓等，连年种植可以积累多种病毒侵染。马铃薯的退化，就是由多种病毒引起的。木本植物一旦发病，以后连年都发病，必要时只有采取铲除的办法来防止病毒传染到健康的植株上。PotatoSpindletuber●变色：花叶、黄化●坏死●畸形：叶片皱缩、叶缘卷曲、果面凹凸不平，植株矮化植物病毒的危害土豆的欲望欧洲马铃薯退化病：越长越小爱尔兰饥荒（1845-1849年）在19世纪40年代，爱尔兰是欧洲最贫穷的国家之一。6个爱尔兰家庭中便有5个住在单间的棚屋内，而且棚屋往往是泥砌的。他们吃的主要是马铃薯，这种作物在他们很少的一点贫瘠土地上生长得最好。在1845年多雨的夏季里，爱尔兰的马铃薯染上了枯萎病。这种病会使马铃薯腐烂，不能食用。感染枯萎病的种子在第二年再使用时，枯萎病的病况会变得更为严重。1848年和1849年，枯萎病再度发生。爱尔兰人走投无路，他们一个个饥饿而死，对疾病毫无抵抗力。他们无力交地租，地主将他们赶出家门，还常常放火烧掉他们的棚屋，使他们无法再回来。当时，爱尔兰是联合王国的一部分，但是英国政府很少给予它什么帮助。大约有100万爱尔兰人不是饿死，便是病死。还有100万人逃到英格兰、北美或澳大拉西亚（一般指澳大利亚、新西兰及附近南太平洋诸岛---译注）。这200万人只占1845年爱尔兰人口的四分之一。土豆在植物王国中的地位卑微，纯粹下里巴人。但它同骄傲的苹果一样，有利用人类发展自身的欲望和战略。土豆以自身的种植条件简便，单位产量很高，营养成分较全，食用方式简便等特色品性，很快从印加古国流传到欧亚大陆。英国人看不起这种脏兮兮的东西，深受英国压迫的爱尔兰人却如获至宝——在贫瘠的土地上种植土豆，无需精耕细作，就能收获一大家子全年吃饱的食物；而且，不用象麦子那样，必须脱粒，磨粉，发酵，烘烤，制作成面包才能食用。只需把土豆从地里扒拉出来，放在火中烤烤锅里煮煮，就可以进口。因此，土豆成了爱尔兰政府全力推广和爱尔兰人真心喜爱的天字第一号农作物，在整个爱尔兰蓬勃发展。高产的土豆在喂饱爱尔兰人时，也使爱尔兰人早婚多养，劳力越来越廉价，人力素质越来越差下。爱尔兰人变得越来越穷，越穷就越离不开亲爱的土豆。（这种现象在我国西部贫困地区依旧存在）而那些种植其他作物的人们，因为收成不高且不稳定，必须根据收成来调节胃口和生育。一场铺天盖地的土豆病疫造成欧洲历史上最严重的饥荒。三年时间，爱尔兰人饿死了100万。为了逃荒，爱尔兰人飘洋过海移民美国。使美国精神中增加了爱尔兰基因。虽然土豆战略中并没有这种计划，但爱尔兰移民的起因却是因为土豆自身的失误。当今，勇于献身和创新的土豆，仍然在实施着自己的战略——麦当劳的炸薯条风行北美，传播全球。只要人们还喜爱炸薯条，土豆就会解放思想与时俱进，通过自我改革，继续控制人类为实现自己传递基因传承特性的宏伟目标而服务。这是什么花？美丽的郁金香与植物病毒病第一个记载的植物病毒病当属郁金香碎色花病，因为至今荷兰阿姆斯特丹的博物馆还保存着一张1619年荷兰画家的一幅得病的郁金香静物画。为什么要画得病的郁金香呢？学过经济史的人都记得，资本主义历史上第一场泡沫经济发生在17世纪的荷兰。引发危机的主角，不是“．COM”，而是郁金香。郁金香属多年生草本球根花卉。土耳其是最早栽培郁金香的国家。郁金香的原名“Tulipa”就是土耳其语“美丽的头巾”之意。郁金香虽无食用和药用价值，但它具有独特的观赏价值。1554年，郁金香传到欧洲。1594年春天，郁金香第一次在荷兰的林登植物园绽放。从此，郁金香开始利用国色天香，实施诱惑和控制人类的战略。到1623年，一颗名为“SemperAugustus”的种球，身价已到13000枚银币。1634——1637年是“郁金香狂热期”。郁金香族群抓住机遇，大力推行科技兴郁战略。郁金香黑客们合作编写了一段病毒程序，使单色的郁金香出现色纹裂变。这种变色郁金香使“哈郁族”如痴如醉，得到一颗变色郁金香种球比获得一颗珠宝还高兴，更有发烧友竟以一座酿酒厂去换取一颗种球。顷刻之间，变色郁金香身价暴涨，成为稀世珍宝。投机商们借机大肆炒作，大发横财。不久，有人破译了变色病毒程序，并大量复制和传播。刹那之间，变色郁金香身价暴跌，大批变色种球的大户和散户被套牢，荷兰的资本主义经济蒙受了惨重损失。第12章植物的快速繁殖◆植物的快速无性繁殖◆植物脱毒●为什么？（植物病毒及其危害）●怎么脱毒？●如何鉴定？二、植物脱毒的原理和技术1、原理：病毒在植物体内的分布不均匀（茎尖培养）通过维管组织传播（珠心组织培养）2、方法：◆传统防治方法：物理方法：X射线、紫外线和高温等处理，使病毒钝化，抑制蔓延化学方法：抑制剂，如8-鸟嘌呤、病毒唑等生物学方法：抗病毒品种（如转基因）◆分生组织培养法：Viruselimination•whydoesthemeristemhavelow/novirustitre?–virusspreadsprimarilythroughvascularsystem-thisisnotdevelopedinthemeristem–mitosisandchromosomereplicationcompetewithvirusreplication–highauxininmeristeminhibitsvirusreplication–avirus“inactivating”systemhasgreatestactivityinmeristemTobaccomeristemvirus-freetissuevirusparticlesfoundhere物理方法——热处理原理：病毒和宿主对高温的耐受性有差异，在植物受到高温伤害前杀死病毒或使病毒活性有效钝化。三、植物脱毒的技术规程1、被脱毒植物携带病毒的诊断2、母体材料的选择和预处理3、茎尖分生组织培养再生植株4、脱毒效果检测5、脱毒苗的保存与繁殖第12章植物的快速繁殖◆植物的快速无性繁殖◆植物脱毒●为什么？（植物病毒及其危害）●怎么脱毒？●如何鉴定脱毒是否成功？三、植物脱毒效果的检测（病毒鉴定）再生植株后，一般应在18个月以内进行病毒检测，因为病毒在植物体内的潜伏期一般在6～12个月。病毒检测的主要方法：●指示植物鉴定●血清学鉴定1、指示植物鉴定（indicatorplanttest）Testplants：用以鉴别病毒或其株系的具有特定反应的植物。★方法：汁液摩擦接种★特点：–症状产生快、稳定–具有特征性症状–只能定性不能定量2、血清学技术蛋白衣壳的抗原特性：抗原－抗体反应•琼脂双扩散技术•酶联免疫吸附测定(Enzymelinkedimmunosorbentassay,Elisa)3、电镜技术(ElectronMicroscopy)•超薄切片•负染技术•免疫电镜技术烟草花叶病毒（杆状）4、核酸杂交及PCR技术•核酸杂交技术：探针•PCR技术马铃薯脱毒试管苗解剖镜下，茎尖剥离脱毒人工分离种苗恒温室可容纳5万株茎苗