植物无糖组培技术研究进展
摘要：与植物传统组培相比，植物无糖组培可使苗长得更健壮, 成活率更高, 同时也可缩短培养周期和降低培养成本。这种培养方式在培养容器、培养基质和环境因子的调节等方面有很大的改进,使植株的生长环境更接近自然状态。
关键词：传统组培；无糖组培；改进
一、文献综述
1902年，德国植物学家Haberlandt提出植物细胞具有全能性的理论，即植物的每个细胞都包含该物种的全部遗传信息，具备发育成完整植株的遗传能力。许多科学家为证实这一理论做出了不懈努力。1934年，美国科学家White通过培养番茄根尖切段，在世界上建立了第一个活跃生长的无性繁殖系，这是植物非胚器官离体培养的首次成功[1]；1958年，美国植物学家Steward等用高度分化的胡萝卜根的韧皮部组织细胞进行培养，发现根细胞会失去分化细胞的结构特征，发生反复分裂，最终分化成具有根、茎、叶的完整的植株；1964年，印度科学家Cuha和 Maheshwari利用毛叶曼陀罗的花药培育出单倍体植株hellip;hellip;经过科学家们不断的试验，植物分化细胞的全能性得到了充分论证，建立在此基础上的组织培养技术也得到了迅速的发展。组织培养技术的优点在于脱出病毒、快速繁殖、和种质资源保存。但在传统组织培养中，采用密闭性很强的容器，容器内气体流动性差，相对湿度高，CO2 浓度低，且使用的是含糖的培养基，微生物易在培养基中繁殖生长，造成污染，使培养的植物缺乏养分生长发育迟缓或死亡。
20世纪 80年代末日本千叶大学的古在丰树教授发明了一种新型的组织培养技术——无糖组织培养，在很大程度上改善了传统组培中存在的一些问题。无糖组织培养技术又称光自养微繁殖技术, 即在植物组织培养中改变植株所需碳的来源,利用小植株具有的光合自养能力,用CO2代替培养基中的糖作为植物体生长所需的碳源, 通过控制影响试管苗生长发育的环境因子, 促进植株自身的光合速率,使试管苗能够正常生长[2]。与传统组培相比，植物无糖组培在培养容器、培养基质和环境因子的调节等方面有很大的改进,使植株的生长环境更接近自然状态。大量研究表明[3-9], 与传统组培相比, 这种培养方式可使苗长得更健壮, 成活率更高, 同时也可缩短培养周期和降低培养成本。
1 培养容器的改进
在传统组培中，培养基质中存在糖，一般采用容积较小的培养容器以防止微生物污染。在无糖组培技术中，除去了培养基中的糖, 极大地降低了污染率，为使用大型培养容器提供了可能。
昆明市环境科学研究所开发的容器, 尺寸根据日光灯管长度和培养架的宽度设定, 体积为120 L, 培养面积为54610 cm2, 能够进行多层立体式培养, 可同时控制容器内的CO2 浓度、气体流动速度、温度和相对湿度等因素, 解决了传统培养容器中空气流动性差的问题, 降低了培养过程中的相对湿度, 还有效地利用了光源和培养面积, 降低了能量消耗和培养成本[9]。
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