組織培養
定義
組織培養是植株大量繁殖的新方法。這種方式是將組織細胞摘自母體之葉芽﹑葉片部位或芽端組織。其所培養之植株完全與母株相同﹐而且可以迅速繁殖。
根據定義組織培養通常係指:利用植物各部分如根、莖、葉、花芽、花序、子房、珠被、胚珠、花藥、花粉及胚等器官、組織或細胞當起始之培養材料,或稱為培植體,無菌培養於透光容器內,提供無機鹽、碳素、維生素、氨基酸和其它有機成份及生長調節物質,同時控制溫度、光線或氣體等環境因子,促使培植體生長分化及再生,或培育出獨立個體之小植株。此系列操作統稱為體外培養技術﹐亦為慣稱之組織培養。
根據定義組織培養通常係指:利用植物各部分如根、莖、葉、花芽、花序、子房、珠被、胚珠、花藥、花粉及胚等器官、組織或細胞當起始之培養材料,或稱為培植體,無菌培養於透光容器內,提供無機鹽、碳素、維生素、氨基酸和其它有機成份及生長調節物質,同時控制溫度、光線或氣體等環境因子,促使培植體生長分化及再生,或培育出獨立個體之小植株。此系列操作統稱為體外培養技術﹐亦為慣稱之組織培養。
應用
植物之組織培養法也是一種無性繁殖的方式﹐主要是可以藉刺激單株細胞之分裂來達成。這種方式下﹐細胞必須回歸至一種很單純的狀態﹐此時細胞不能分化為特殊組織。若所使用之細胞培養基是來自葉片部份﹐則必須加入荷爾蒙成份﹐使所有之基因均能活化。藉此程序產生之細胞稱為癒合體(Callus)。一旦進入此階段﹐培養基須開始加以改變﹐加入一些營養素及各種荷爾蒙素﹐使基因得以依適當的順序打開或關閉﹐以分別刺激根部﹑莖部﹑葉部及其他植物器官之生長。新的植物於焉產生﹐並可直接種植於土中。其所結之種子可進行測試﹐以瞭解是否有新的基因存在。這種由修改的植體細胞再行複製新植物﹐並產生優良遺傳特性的方式﹐其經濟價值相當高。部份可抗病﹑抗蟲的特性已有商業化的產品出現。
組織培養因具有可大量快速繁殖、消除病源、建立健康種苗生產體系及標準化規格化生產等優點,但因其利用植物體一部份及組織培養技術複製植物體的方法常因植物之種類而不同﹐技術之應用變為較為複雜。目前已成為國內生產高品質種苗的主要途徑,其主要生產的種類包括香蕉、蘭花及球根花卉等。國外則應用在大豆及穀類方面﹐但表現仍較遲緩﹔而其他如番茄﹑菸草及花卉等之應用則較為廣泛。雖然如此﹐植物育種學家已普遍應用無性繁殖之技術加速新植物品種之發展。故若與無性繁殖與基因組合相互為用﹐此方面之成果應屬指日可待。
目前組織培養苗其生產過程相當繁瑣、其從植體杆插、組織增生或再生、發育成小植株到植株馴化出苗、其對於人力需求、作業精度及作業環境的要求極高,故在現今農業面臨自由化與團際化的衝擊,如何應用先進的科技,發展組織培養苗自動化作業系統,以節省人工、提高作業效率,並確保生產高品質組織培養苗,降低生產成本,提高競爭力,是目前加速農業升級的重要課題。
組織培養因具有可大量快速繁殖、消除病源、建立健康種苗生產體系及標準化規格化生產等優點,但因其利用植物體一部份及組織培養技術複製植物體的方法常因植物之種類而不同﹐技術之應用變為較為複雜。目前已成為國內生產高品質種苗的主要途徑,其主要生產的種類包括香蕉、蘭花及球根花卉等。國外則應用在大豆及穀類方面﹐但表現仍較遲緩﹔而其他如番茄﹑菸草及花卉等之應用則較為廣泛。雖然如此﹐植物育種學家已普遍應用無性繁殖之技術加速新植物品種之發展。故若與無性繁殖與基因組合相互為用﹐此方面之成果應屬指日可待。
目前組織培養苗其生產過程相當繁瑣、其從植體杆插、組織增生或再生、發育成小植株到植株馴化出苗、其對於人力需求、作業精度及作業環境的要求極高,故在現今農業面臨自由化與團際化的衝擊,如何應用先進的科技,發展組織培養苗自動化作業系統,以節省人工、提高作業效率,並確保生產高品質組織培養苗,降低生產成本,提高競爭力,是目前加速農業升級的重要課題。
步驟
組織培養由於採取途逕及培養目的之不同,其操作步驟稍有差異,但大體上從培植體準備到培育出獨立個體健壯的小植株,約可分成以下六個階段:
1. 從母株上獲得培植體;
2. 進行培植體表面消毒;
3. 進入Stage I初次栽培:將培植體植入培養瓶中,並予封瓶以防感染細菌。
4. 進入Stage II增生栽培:增生腋芽,並與分切成單芽,再將大小近似一植株集合移植入新的營養液培養瓶中。
5. Stage III生根栽培 :分切之芽長出根之階段。
6. 健化栽培 :將粒株植於盆中、並使其適應大氣環境。
1. 從母株上獲得培植體;
2. 進行培植體表面消毒;
3. 進入Stage I初次栽培:將培植體植入培養瓶中,並予封瓶以防感染細菌。
4. 進入Stage II增生栽培:增生腋芽,並與分切成單芽,再將大小近似一植株集合移植入新的營養液培養瓶中。
5. Stage III生根栽培 :分切之芽長出根之階段。
6. 健化栽培 :將粒株植於盆中、並使其適應大氣環境。