试管移植饮食植物试管苗玻璃化成因与预防措施的研究进展

2021年1月14日发(作者：试管移植后63天出血怎么回事)
植物试管苗玻璃化成因及预防措施研究进展
摘要：本综述主要阐述了组织培养中玻璃苗的成因 ，取材部位及外植体大小、光
照、温度、封口材料、培养基的类型、植物激素等条件不适合都可能引起玻 璃化
现象。并提出了相应预防措施,为克服试管苗玻璃化提供有效的参考。
关键词：试管苗；玻璃化；成因；预防措施

试管苗玻璃化是指在进行植物 组织培养中,试管苗生长异常,叶、嫩梢呈透明
或半透明的水浸状,芽苗矮小肿胀失绿,叶片皱缩成纵向 卷伸,脆弱易碎
[1]
。长期
以来,植物组织培养中存在三大亟待解决的问题——外植 体污染、褐化和玻璃化
现象,这些因素严重阻碍了植物组培工作的进程。
因而，组织培养中玻璃 苗的成因和
各种防范措施应该引起了人们的广泛注意。

1 玻璃苗成因
1.1 外植体材料与培养环境
1.1.1 外植体选择
培养植物的种类 ,取材部位及外植体大小均会显著影响玻璃苗的发生。学者
在大叶相思外植体培养过程中发现,幼叶叶片 与顶芽更容易发生玻璃化,当年生
枝条在尚未木质化前取材培养,几乎全部玻璃化,外植体材料小于0. 5cm时易发
生玻璃化。这可能是外植体的较老组织中含有防止玻璃苗发生的物质,或者是较
大 外植体的分生组织远离培养基表面,而使其生长环境的水分状况得到改善
[8]
。
1.1.2 光 照
自然光照对玻璃化有抑制作用,玻璃苗放于自然光照下几天后茎叶变红, 玻
璃化逐渐消失,因为自然光中的紫外线能促进试管苗成熟,加快木质化
[2]
。戴园 园
等分别用白光和蓝光对甜瓜试管玻璃苗进行了不同时长的处理,结果表明:不同
的光和光强度 对玻璃苗的发生都有影响,在蓝光下,玻璃苗发生较为严重,在白光
下,玻璃苗发生相对较少,并且随着 光照强度的增加玻璃苗发生的几率变小
[3]
。孙
满芝却认为,光照时间太长会导致试 管苗玻璃化率显著上升
[4]
。因此对于光照是
否对玻璃苗产生影响,影响的程度有多 大还没有统一的定论。
1.1.3 温 度
温度是植物生长的主要环境因子之一,适宜组培 苗生长的最适温度一般认为
在24-26℃,适当的低温处理有利于防止玻璃苗的形成,并可以使部分玻 璃化后
的苗转到正常生长状态,通过变温处理,加大昼夜温差,会使玻璃化现象消失
[4]。
刘非燕等在重瓣丝石竹玻璃苗研究时发现,随培养温度上升玻璃苗发生率也明显
增加,尽 管两种不同的培养基培养的试管苗的玻璃化率相差很大,但温度的影响
是相似的,当培养温度在17℃时 ,其中一种培养基完全不发生玻璃苗
[5]
。
1.1.4 封口材料
常用 的封口材料有箔盖、塑料盖、牛皮纸和透气膜等。不同类型的封口材料
对培养瓶内的湿度和通气状况有不 同的影响,通透性较好的封口材料既能较好地
防治细菌和真菌孢子进入培养瓶内,又能达到瓶内外空气交 换的目的,克服了玻
璃苗的形成。丁国昌在进行厚荚相思试管苗培养时发现,用塑料膜和透气性薄膜都能很好地避免玻璃苗的发生,但采用塑料瓶+透气膜时会更好一些
[6]
。
1.2 培养基的类型
1.2.1 铵离子浓度
研究表明,能够有效避免 玻璃苗形成的培养基是MS培养基。增加培养基中的
NH4+浓度会加重试管苗的玻璃化现象。李佳莹等 在桃的组织培养中采用2MS,结
果发现,玻璃化率高达32.42%
[7]
。
1.2.2 蔗糖与琼脂浓度
糖在植物组织培养中作为碳源,为细胞提供合成新化合 物的碳骨架,同时可
以维持一定的渗透压,与玻璃苗发生率呈显著负相关
[8]
。成细 华在结球白菜组织
培养中发现,高浓度的蔗糖不仅不能克服玻璃化现象,而且抑制了不定芽的分化
[9]
。对于蔗糖浓度如何影响组培苗玻璃化目前尚存在争议。何芳兰等认为,增加
蔗糖和琼 脂的浓度,可以在不同程度上减少高山杜鹃试管苗玻璃化的发生,当琼
脂浓度为0.6%时,其玻璃化率 低,增殖系数高
[10]
。
3.2.3 外源植物激素浓度与其他物质
玻璃化苗发生百分率和细胞分裂素成正相关,其中6-BA的影响大于ZT和
KT
[11]。6-BA的浓度为0.5mgL时,香石竹的玻璃化现象降到最低,且生长状况良
好
[1 2]
。KT浓度越高玻璃化率越低,呈负相关。NAA浓度在0-0.2mgL范围内时,
其浓 度和玻璃化率呈正相关,为0.3mgL时,玻璃化率降到最低。IAA对玻璃化率
的影响与NAA完全 相同
[13]
。培养基中pH值对玻璃苗发生也有影响,玻璃苗率在
pH6.2时最高 ,pH7.0时最低
[14]
。此外,由于季节的变化会导致内源激素水平的不
同,玻 璃苗的发生在夏季较多,冬季较少。
2 玻璃苗形成的预防措施
植物组织培养过程 中的玻璃化现象是试管苗在微环境中生长的一种非正常
状态,严重制约了组培中快速繁殖这一目的。随着 近年来对玻璃化机理研究的不
断深入,在预防组培苗玻璃化过程中取得了突破性进展。目前所采用的具体 措施
大致如下:
2.1 培养环境
(1)增加培养容器的通气度,降低瓶内湿度,可采用透气性好的棉塞,牛皮纸。
(2)尽可能采用大一点的容器培养,并且尽可能的减小接种密度
[15]
。
(3)增加自然光照时间。
(4)适当低温处理,对于已经玻璃化的苗可采用昼夜变温交替处理。
(5)热激处理。研究 发现40℃热激处理瑞香愈伤组织培养物,可完全消除再
生苗的玻璃化
[16]
。
2.2 培养基成分
(1)降低培养基中NH4+的浓度,增加Ca
2+
的浓度。
(2)适当增 加蔗糖浓度,孙庆春实验表明蔗糖浓度为35gL时,菊花玻璃化率
明显下降
[17]
。
(3)使用合适的固化剂,琼脂的浓度通常为7.0gL时既能很好地避免玻璃化,
又能使试管苗生长良好。
(4)煮制培养基时最好用自来水,马济民认为在水质方面,自来水比蒸馏 水更
能克服桉树组织培养过程中的玻璃化现象
[18]
。
2.3 添加物质
(1)适当降低培养基中细胞分裂素和赤霉素的浓度,许多研究发现继代培养
中所累积的高浓度 的细胞分裂素是导致试管苗玻璃化的主要因素。
(2)在培养基中添加AgNO
3
、 青霉素、多效唑、根本苷和AsA等可抑制玻璃化
现象的发生
[19-20]
。 (3)活性炭对克服组培苗玻璃化有明显的效果,活性炭浓度在0.5-1.0gL时
对组培苗的生 长和克服玻璃化现象有良好的作用
[12,17]
。


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