英文名稱:Blueberry,意為藍色漿果,屬杜鵑花科,越橘屬植物。起源于北美,多年生灌木小漿果果樹。因果實呈藍色,故稱為藍莓。
一種是低灌木,矮腳野生,顆粒小,含豐富花青素;第二種是人工培育藍莓,能成長至 240cm 高,果實較大,果肉飽滿,改善了野生藍莓的食用口感,增強了人體對花青素的吸收。全世界分布的越橘屬植物可達400余種,主產(chǎn)于美國又被稱為美國藍莓。我國野生藍莓主要產(chǎn)在長白山、大興安嶺和小興安嶺林區(qū),且大部分在大興安嶺地區(qū)。近幾年來才成功進行人工馴化培植。我國對藍莓的研究始于20世紀80年代初,是由吉林農(nóng)業(yè)大學小漿果研究所率先進入藍莓研究領(lǐng)域,并第一個建立了藍莓產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)基地。
一、實驗室設計
1.準備室:(1)進行藥品的保存、配置、消毒、分裝等。(2)器具的洗滌、干燥、消毒。(3)生理生化指標的測定等。
2.接種室:進行材料的接種,內(nèi)置超凈工作臺或接種箱。外設緩沖間-放置拖鞋、工作服、工作帽等。
3.培養(yǎng)室:植物材料的無菌培養(yǎng),室內(nèi)主要有培養(yǎng)架和控制溫度及光照的設備。
4.細胞學觀察實驗室:進行培養(yǎng)材料的組織學、細胞學、觀察照相等。
二、常用設備和器材
1.高壓蒸氣滅菌鍋:用于培養(yǎng)基、蒸餾水和接種器械的滅菌消毒。
2.超菌工作臺:用于培養(yǎng)物的無菌操作。(由鼓風機、濾板、操作臺、紫外燈和照明燈組成)
3.接種工具:包括雙筒實體顯微鏡、鑷子、剪刀、解剖刀、灑精燈等。
4.培養(yǎng)設備:包括空調(diào)機、定時器、溫度控制器、增濕機或去濕機、培養(yǎng)架、搖床或旋轉(zhuǎn)床、日光燈、光照培養(yǎng)箱等。
5.化學實驗及分析設備:包括天平、酸度計、蒸餾水器、烘箱或玻璃儀器烘干器、電爐、藥品柜、冰箱、晾干架等
高壓滅菌鍋手提式滅菌鍋培養(yǎng)箱超凈工作臺烘干箱電子天秤
三、玻璃器皿的選擇和清洗
1.玻璃器皿的選擇
*試管-適合于用少量培養(yǎng)基及試驗各種不同配方時選用。
*三角錐瓶-適用于各種培養(yǎng)(如固體培養(yǎng)、液體培養(yǎng)、大規(guī)模培養(yǎng)或一般培養(yǎng))。
*L形管和T形管-為專用的旋轉(zhuǎn)式液體培養(yǎng)試管。
*培養(yǎng)皿-適于作單細胞的固體平板培養(yǎng)、胚和花藥培養(yǎng)和無菌發(fā)芽。
*角形培養(yǎng)瓶和圓形培養(yǎng)瓶-適用于液體培養(yǎng)用,如單細胞和原生質(zhì)體的淺層培養(yǎng)。
*果醬瓶-常用作試管苗大量養(yǎng)殖用的培養(yǎng)瓶。
2.玻璃器皿的清洗
(1)清洗玻璃器皿用的洗滌劑有肥皂、洗潔精、洗衣粉、和鉻酸鉀洗滌液。
(2)清洗時先將器皿中的殘渣除去,用清水洗凈,再用熱的肥皂水或洗潔精洗凈,清水沖洗干凈后用蒸餾水沖洗一次,干后備用。
(3)洗凈的玻璃器皿應透明發(fā)亮、內(nèi)外壁水膜均勻,不掛水珠。
四、影響植物組培的因素
1.植物因素:(1)基因型,(2)植物年齡,(3)組織和器官的年齡,(4)植物的生理狀態(tài),(5)取材年份及生長條件,(6)取材部位及大小。
2.培養(yǎng)基因素:無機鹽、有機化合物、植物激素、天然提取物、瓊脂、PH值、滲透壓、活性炭。植物組織培養(yǎng)的成功與否,除了培養(yǎng)材料本身的因素外,很大程度上取決于對培養(yǎng)基的選擇。培養(yǎng)基的種類、成份等直接影響培養(yǎng)材料的生長發(fā)育。故應根據(jù)培養(yǎng)材料的種類和部位,選取適宜的培養(yǎng)基。
3.外植體的選擇和滅菌:不同品種、不同器官之間的分化能力有差別,且組織培養(yǎng)是建立在無菌操作基礎(chǔ)之上的專門技術(shù),因此在進行植物組織培養(yǎng)時,必須選擇合適的外植體進行滅菌操作,以確保組織培養(yǎng)工作的順利進行。
4.環(huán)境因素:(1)光照:包括光強、光質(zhì)、光周期,(2)溫度,(3)濕度,(4)氣體。
五、培養(yǎng)基的主要成分及制作程序
(一)、培養(yǎng)基的主要成分:
1.無機鹽:(1)大量元素:C.H.O.N.P.K.Ca.Mg.S.Cl。(2)微量元素:Fe.Cu.Mo.Zn.Mn.Co.B.Na。(3)水:培養(yǎng)基95%是水,應使用蒸餾水、雙蒸水或使用去離子水,水應放在塑料容器中。
2.有機化合物:(1)糖(碳源和能源),(2)維生素類:有維生素b1(鹽酸硫胺素)、維生素b6(鹽酸砒哆醇)、生物素、煙酸、葉酸等,(3)氨基酸類(有機氮源)。
3.植物激素(生長調(diào)節(jié)物質(zhì)):
(1)生長素:主要包括IAA(吲哚乙酸)、NAA(萘乙酸)、2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)、IBA(吲哚丁酸);它們的主要作用是誘導愈傷組織的形成、胚狀體的產(chǎn)生以及試管苗的生根,更重要的是配合一定比例的細胞分裂素誘導腋芽及不定芽的產(chǎn)生;作用的強弱順序為:2,4-D>NAA>IBA>IAA。
(2)細胞分裂素:天然:6-BA(6-芐基酰嘌呤)、KT(激動素,糠基酰嘌呤);人工:ZT(玉米素)、2-iP(2-異戊烯酰嘌呤);它們的主要作用是促進細胞的分裂和器官的分化、延緩組織的衰老、增強蛋白質(zhì)的合成、抑制頂端優(yōu)勢、促進側(cè)芽的生長及顯著改變其他的激素作用;作用的強弱順序為:TDZ,4PU>ZT>2-iP>6-BA>KT。
(3)赤霉素:GA3。
(4)乙烯及乙烯抑制劑。
4.天然提取物(如椰乳、酵母提取物、番茄汁、香蕉泥等),其作用是提供一些必要的微量營養(yǎng)成分、生理活性物質(zhì)和生長激素等。
5.瓊脂(是從海藻中提取的一種高分子碳水化合物),其主要作用是使培養(yǎng)基在常溫下凝固,同時不參與代謝。
6.活性炭:加入培養(yǎng)基中的目的主要是利用其吸附能力,減少一些有害物質(zhì)的影響,如可以防止酚類物質(zhì)污染而引起組織褐化死亡。
(二)、1962年Marshing和Shong發(fā)明了MS培養(yǎng)基
(三)、培養(yǎng)基的制作程序:
六、外植體的選擇和滅菌
(一)、外植體的選擇:(1)外植體部位;(2)取材季節(jié);(3)器官和生理狀態(tài)和發(fā)育年齡;(4)外植體的大小。
(二)、外植體的滅菌方法
1、常用滅菌藥劑的使用和效果:
消毒劑使用濃度/%清除難易消毒時間/min滅菌效果
次氯酸鈉2易5-30很好
次氯酸鈣9-10易5-30很好
漂白粉飽和溶液易5-30很好
升汞0.1-1較難2-10最好
酒精70-75易0.2-2好
過氧化氫10-12最易5-15好
溴水1-2易2-10很好
硝酸銀1較難5-30好
抗菌素4-50mg/L中30-60較好
2.滅菌方法:
(1)莖尖、莖段及葉片等的消毒:用清潔劑清洗---75%酒精浸泡10-20min---無菌水洗2-3次---Naclo或升汞溶液泡10-15min---無菌水洗3-4次
(2)果實和種子的消毒:自來水沖洗10-30min---70%酒精漂洗---2%Naclo液浸10min---無菌水2-3次---取出種子培養(yǎng)
(3)根及地下部器官的消互毒:自來水沖洗---純酒精漂洗---升汞浸5-10min或2%Naclo液浸10-15min---無菌水洗3次
(4)花藥的消毒:70%酒精浸泡數(shù)秒鐘---無菌水洗2-3次---漂白粉上清液浸10min---無菌水洗2-3次。
七、外植體接種和培養(yǎng)
1.外植體的接種
(1)接種室的消毒:用70%酒精噴霧使細菌和真菌孢子隨灰塵的沉降而沉降,再用紫外燈照射20min;或用高錳酸鉀與甲醛蒸氣熏蒸。超凈工作臺可用新吉爾滅或酒精擦洗,其它一切器皿、衣物都要經(jīng)嚴格的滅菌才能帶進接種室。
(2)接種:左手拿試管或三角瓶,右手拿接種針或鑷子接種,瓶口要靠近酒精燈火焰、接種動作要快,以免造成污染。
2.培養(yǎng)方法
(1)根據(jù)外植體不同可分為:胚胎培養(yǎng)、器官培養(yǎng)、組織培養(yǎng)、細胞培養(yǎng)、原生質(zhì)體培養(yǎng)
(2)根據(jù)培養(yǎng)方式不同可分為:固體培養(yǎng)、液體培養(yǎng)、半固體培養(yǎng)、雙層培養(yǎng)
3.培養(yǎng)條件:溫度、濕度、光照、PH值、氧和其它氣體
4.外植體褐變及其防止:(1)培養(yǎng)基中加入抗氧化劑;(2)用抗氧化劑浸泡外植體后再接種;(3)減少光照強度或在黑暗條件下培養(yǎng);(4)多次更換培養(yǎng)基達到稀釋釋效應;(5)加入多胺類物質(zhì),如精胺、亞精胺通過刺激細胞分裂,加速組織生長,減少褐化。
5.試管植物的玻璃化現(xiàn)象及其預防措施
外植體接種全過程
酒精擦拭手外植體消毒浸泡5min器械消毒酒精燈灼燒酒精擦拭培養(yǎng)皿
酒精擦拭旋轉(zhuǎn)灼燒修剪外植體取外植體接種塞回瓶塞培養(yǎng)