食品中的生物技术 植物脱毒技术 18307130061 曹航溥 引言:在我们的日常生活中,吃饭是必不可少的一大部分。俗话说“民以食为天”,怎 样吃到更美味、更健康的食品,自然就成了我们追求的目标。作为食物的来源和保障,农业 也一直是人类发展的重中之重。而植物病毒,则是曾困扰了人们许久的一个问题。人们发现 在日常的农业生产中,出现了一些奇怪的现象。有一些农作物在种植了几代之后,品质上出 现了不同程度的退化,主要代表是一些花卉,蔬菜,果树等等。这就给人们的生产生活带来 了不小的麻烦。 发展目的:经过科学家们的长期研究,这些农作物出现品质衰退的原因主要就是植物病 毒的感染。全世界已经发现的植物病毒有近800种,它们的危害更是让人头痛。植物病毒会 引起植物细胞和组织的病变,干扰新陈代谢等生理机能,还会使植物的外观产生不正常的状 态。病毒在侵染寄主后,不但会与寄主争夺生长所必需的营养成分,而且还会破坏植物的养 分输导,改变寄主植物的某些代谢平衡,使植物的光合作用受到抑制,导致植物生长困难, 产生黄化、畸形等症状,更加严重的甚至会造成寄主植物的死亡。世界作物生产中,病毒的 危害程度仅次于真菌。因此,如何减轻甚至避免植物病毒的危害,也是科学家们要研究的 个重要问题,植物脱毒技术应运而生。 少危害一些植物的病毒数目 物种感染病物种感染病物种感染病 毒种类 毒种类 毒种类 菊花19矮牵牛5苹果36 康乃馨11百合6柑橘23 水仙 4马铃薯17葡萄 26 5 大蒜24草莓 24 3 豌豆 15 桃 23 10 樱桃 44 技术原理:马铃薯,草莓这样属无性繁殖的作物,它们感染的病毒会轻而易举地传播给 后代。病毒在作物体内逐年积累,就会导致作物产量降低,品质变差。早在20世纪50年代, 科学家们就发现在植物的分生区附近(如茎尖等)的病毒极少,甚至无病毒。因此,切取 定大小的茎尖进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗。用脱毒苗进 行繁殖,种植的作物就不会或极少感染病毒
食品中的生物技术 ——植物脱毒技术 18307130061 曹航溥 引言：在我们的日常生活中，吃饭是必不可少的一大部分。俗话说“民以食为天”，怎 样吃到更美味、更健康的食品，自然就成了我们追求的目标。作为食物的来源和保障，农业 也一直是人类发展的重中之重。而植物病毒，则是曾困扰了人们许久的一个问题。人们发现， 在日常的农业生产中，出现了一些奇怪的现象。有一些农作物在种植了几代之后，品质上出 现了不同程度的退化，主要代表是一些花卉，蔬菜，果树等等。这就给人们的生产生活带来 了不小的麻烦。 发展目的：经过科学家们的长期研究，这些农作物出现品质衰退的原因主要就是植物病 毒的感染。全世界已经发现的植物病毒有近 800 种，它们的危害更是让人头痛。植物病毒会 引起植物细胞和组织的病变，干扰新陈代谢等生理机能，还会使植物的外观产生不正常的状 态。病毒在侵染寄主后，不但会与寄主争夺生长所必需的营养成分，而且还会破坏植物的养 分输导，改变寄主植物的某些代谢平衡，使植物的光合作用受到抑制，导致植物生长困难， 产生黄化、畸形等症状，更加严重的甚至会造成寄主植物的死亡。世界作物生产中，病毒的 危害程度仅次于真菌。因此，如何减轻甚至避免植物病毒的危害，也是科学家们要研究的一 个重要问题，植物脱毒技术应运而生。 技术原理：马铃薯，草莓这样属无性繁殖的作物，它们感染的病毒会轻而易举地传播给 后代。病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低，品质变差。早在 20 世纪 50 年代， 科学家们就发现在植物的分生区附近（如茎尖等）的病毒极少，甚至无病毒。因此，切取一 定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。用脱毒苗进 行繁殖，种植的作物就不会或极少感染病毒
物理方法)(化学方法 生物方法 珠心培养 愈伤脱毒 处理脱毒)(茎尖培养)(极体嫁少 技术依据:(1)植物病毒本身不具有主动转移能力。在一个植物体内,病毒易于通过维 管系统而移动,但在分生组织中不存在维管系统。病毒在细胞间移动只 能通过胞间连丝,速度很慢,很难赶上活跃生长的茎尖 (2)在旺盛分裂的分生细胞中,代谢活性高,竞争抑制了病毒的复制 (3)在植物体内,可能存在着病毒钝化系统,它在分生组织中比其他任何 区域都具有更高的活性; (4)在茎尖存在高水平内源生长素,也可能抑制病毒的增值。 具体操作:外植体经表面消毒灭菌后,在解剖镜下,经无菌操作切取小茎尖,接种到备 用培养基上,放入培养室内进行培养 1.剥取茎尖的方法 1.1工具:解剖镜(实体显微镜),解剖针,解剖刀。为防止茎尖变干,要在衬有 无菌湿滤纸的培养皿内进行解剖。 1.2茎尖外植体要用75%酒精浸蘸一下或0.1%的次氯酸钠消毒10分钟 2.茎尖脱毒的方法 2.1取样与消毒: 可直接在选定的植株上取顶芽进行消毒接种,也可采侧芽消毒接种。消毒方法是:剪取 顶芽梢段3-5cm,剥去大叶片,用自来水冲洗干净,在75%酒精种浸泡30秒左右,用1%-3% 次氯酸钠或5%-7%的漂白粉溶液消毒10-20分种,最后用无菌水冲洗材料4-5次。 酒精擦拭手 外植体消毒 浸泡5min 器械消毒 酒精灯灼烧 酒精擦拭培养皿
技术依据：（1）植物病毒本身不具有主动转移能力。在一个植物体内，病毒易于通过维 管系统而移动，但在分生组织中不存在维管系统。病毒在细胞间移动只 能通过胞间连丝，速度很慢，很难赶上活跃生长的茎尖； （2）在旺盛分裂的分生细胞中，代谢活性高，竞争抑制了病毒的复制； （3）在植物体内，可能存在着病毒钝化系统，它在分生组织中比其他任何 区域都具有更高的活性； （4）在茎尖存在高水平内源生长素，也可能抑制病毒的增值。 具体操作：外植体经表面消毒灭菌后，在解剖镜下，经无菌操作切取小茎尖，接种到备 用培养基上，放入培养室内进行培养。 1. 剥取茎尖的方法 1.1 工具：解剖镜（实体显微镜），解剖针，解剖刀。为防止茎尖变干，要在衬有 无菌湿滤纸的培养皿内进行解剖。 1.2 茎尖外植体要用 75%酒精浸蘸一下或 0.1%的次氯酸钠消毒 10 分钟。 2. 茎尖脱毒的方法 2.1 取样与消毒： 可直接在选定的植株上取顶芽进行消毒接种，也可采侧芽消毒接种。消毒方法是：剪取 顶芽梢段 3-5cm，剥去大叶片，用自来水冲洗干净，在 75%酒精种浸泡 30 秒左右，用 1%-3% 次氯酸钠或 5%-7%的漂白粉溶液消毒 10-20 分种，最后用无菌水冲洗材料 4-5 次
2.2茎尖剥离和接种: 将已消毒的芽放在带滤纸的培养皿上,用器械固定,在解剖镜下剥去幼叶,切下带1-2 个叶原基的生长点(0.3-0.5mm),将切下的茎尖转至培养基上(顶部向上) 酒精擦拭 旋转灼烧 显微镜下 获取茎尖 13.2马铃薯茎尖照片,上面带有2个 叶原基(引自 Morel,1972 接种 盖好瓶塞 2.3培养: 培养条件:25摄氏度左右,1500-5000X,10-16h 一般情况下光照培养比暗培养效果更好。其间应更换新鲜培养基。提高培养基中BA的 浓度可形成大量丛生芽。 2.4生根诱导 将2-3cm高的无根苗转入生根培养基继续培养1-2个月,即可生根。 技术应用:植物脱毒技术是防治植物病毒病的一种非常有效的手段。由于缺乏可治愈受 病毒侵染植物的药物,将植物脱毒就成了很好的一种选择。目前采用茎尖组织培养技术来脱 除病毒,在马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝和香蕉等主要经济作物上已经获得成功。人们用组织 培养技术脱毒培育出的马铃薯,要比未经脱毒的增产约50%以上 技术优点:(1)能够有效地保持优良品种的特性。是无性繁殖品种繁育的理想途径。 (2)快速繁殖品种,使优良品种迅速应用。离体繁殖周期短,不受季节限制, 繁殖系数高,又称之为“快繁”。 (3)生产无病毒种苗,防止品种退化 (4)节约耕地,提高农产品的商品率。 (5)离体繁殖的种苗体积小,易携带,便于运输。 技术缺点:有时病毒的侵染会带来审美价值等一些意料之外的有利变化,也会使生物多 样性和变异特点得以体现。而植物脱毒技术则改变了自然界规律,有可能错过潜在的优势生 物资源。 部分引自:(1)高中生物教科书选修三(人教版) (2)《植物脱毒技术》一一园林之伤
2.2 茎尖剥离和接种： 将已消毒的芽放在带滤纸的培养皿上，用器械固定，在解剖镜下剥去幼叶，切下带 1-2 个叶原基的生长点（ 0.3-0.5mm ）， 将 切 下的 茎 尖 转 至 培养 基 上 （ 顶 部向 上 ）。 2.3 培养： 培养条件：25 摄氏度左右，1500-5000LX，10-16h 一般情况下光照培养比暗培养效果更好。其间应更换新鲜培养基。提高培养基中 BA 的 浓度可形成大量丛生芽。 2.4 生根诱导： 将 2-3cm 高的无根苗转入生根培养基继续培养 1-2 个月，即可生根。 技术应用：植物脱毒技术是防治植物病毒病的一种非常有效的手段。由于缺乏可治愈受 病毒侵染植物的药物，将植物脱毒就成了很好的一种选择。目前采用茎尖组织培养技术来脱 除病毒，在马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝和香蕉等主要经济作物上已经获得成功。人们用组织 培养技术脱毒培育出的马铃薯，要比未经脱毒的增产约 50%以上。 技术优点：（1）能够有效地保持优良品种的特性。是无性繁殖品种繁育的理想途径。 （2）快速繁殖品种，使优良品种迅速应用。离体繁殖周期短，不受季节限制， 繁殖系数高，又称之为“快繁”。 （3）生产无病毒种苗，防止品种退化。 （4）节约耕地，提高农产品的商品率。 （5）离体繁殖的种苗体积小，易携带，便于运输。 技术缺点：有时病毒的侵染会带来审美价值等一些意料之外的有利变化，也会使生物多 样性和变异特点得以体现。而植物脱毒技术则改变了自然界规律，有可能错过潜在的优势生 物资源。 部分引自：（1）高中生物教科书选修三（人教版） （2）《植物脱毒技术》——园林之伤