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孤挺花的組培與分生法!!!.............TTC

日本加入跨太平洋夥伴協定後，零關稅政策將驅使日本面臨全球產品的競爭，日本政府與企業利用他們的節能與雲端技術，幫助農民對抗氣候變遷，提升農產品品質並擴大農業生產量，以量換取利潤，同時創造更多新農業工作機會。

CBN News 報導，Panasonic、Fujitsu 等公司急於在下滑的消費電子市場尋找新的利基市場，他們開始著手研發自動化溫室，以及感測器控制的農田，確保全年都能持續生產高品質蔬菜。

雲端系統工廠變農場

Fujitsu 表示，他們的 Akisai 雲端農業系統可以讓使用者坐在桌前，透過平板電腦就可以操作噴頭、電扇以及加熱器，根據農場或溫室中感測器追蹤的濕度與溫度做適當調整。使用者如果是靜岡的農民，就算他到東京，甚至紐約旅行，也不會耽誤到他的農務。

有些公司同時將工廠轉變成農場，Toshiba 就將其東京近郊閒置工廠拿來栽種蔬菜，Panasonic  在其新加坡工廠種植蘿蔔與生菜，Sharp 嘗試在杜拜規劃室內草莓田。

 MS配方:




大量元素




硝酸鉀 (KNO₃) 1,900 mg/l




硝酸銨 (NH₄NO₃) 1,650 mg/l




磷酸二氫鉀 (KH₂PO₄) 170 mg/l

溫室農業是指在人工保溫設施中經營的農業，是大田的一種補充。分玻璃溫室和塑料大棚兩種，可以人工調節溫度和濕度。主要用於蔬菜的超季節栽培，使冬春兩季也能生產供應，在寒冷地區，利用溫室農業技術也能獲得多種農產品。在冰島，以地熱為熱源，廣泛發展溫室農業，以獲得在自然條件下無法栽培的蔬菜和果品。我國溫室農業的栽培面積也在迅速發展，其熱源主要是燃煤。近些年在有地熱資源的地方正在發展利用地熱作為熱源。利用地熱水，必須注意尾水中有害元素對環境的污染問題。

冰島人喜歡他們本地的新鮮蔬菜，同時這些蔬菜在冰島也很容易取得。Fludir、Reykholt及Laugaras等地區是該國溫室農業的搖籃。
營養學家說，晚餐中三分之一的餐點應為蔬菜。但傳統上冰島並非如此。幾個世紀以來，蔬菜在冰島可說聞所未聞，更不用提水果。冰島除少數地區外，氣候不利蔬果成長。馬鈴薯是18世紀中葉第一個在冰島生長的蔬果，立即獲得極大的回響。
幾十年後，黃蘿蔔、大頭菜也能在冰島涼爽的夏天生長，大黃在冰島也有130年的歷史，已成為該國烹飪中的一部分，例如與奶油作成甜點。當時種植其他蔬菜是不切實際的，同時進口蔬果也頗為罕見。
冰島兒童在聖誕節時，才有機會得到作為禮物的蘋果和橘子。冰島雖然座落在偏北的緯度，但該國也有很大的優勢－地熱，地熱可用於暖氣、生產電力及溫室生產蔬菜。冰島溫室農業始於1920年代，在過去的幾十年裡迅速成長，溫室照明用電，從1984年的一萬千瓦小時，到2004年時增加至36.3萬千瓦小時，用電量相當於4000戶住戶的使用量。

一 '  形態特徵草莓屬多年生草本植物!!

植株矮小，呈半平臥叢狀生長，根係為鬚根系，在土壤中分佈較淺。草莓的莖呈短縮狀，分地上和地下部分，地上短縮莖節間極短，節密集，其上密集輪生葉片，葉腋部位著生腋芽。地下短縮莖為多年生，?是貯存營養物質的器官，也可發育成不定根。匍匐莖是草莓的特殊地上莖，?是其營養繁殖器官，莖細，節間長，一般座果後期發生。?葉屬於基生三出複葉，呈螺旋狀排列，在當年生新莖上總葉柄部與新莖連接部分，有兩片托葉頂端膨大，圓錐形且肉質化。離生雄蕊20～35枚。雌蕊離生，呈螺旋狀排列在花托上，數目從60～600不等。?花序為二歧聚繖花序至多歧聚繖花序。果實為假果，主要是花托膨 大肉質化形成，瘦果以聚合果形式生於花托上。果實成熟時果肉紅色，粉紅色或白色。（2）生物學特性草莓根系在土壤溫度達到2℃ 時開始活動，在10℃ 時開始形成新根，根系生長的最適溫度為15～20℃ ，秋季溫度降低到7～8℃ 時生長減弱。春季氣溫達5℃ 時植株開始萌芽，莖葉開始生長。草莓是喜光植物，但又比較耐蔭。光照充足，植物生長旺盛，葉片顏色深，花芽發育好，能獲得較高的產量。相反光照不良，植株生長勢弱，葉柄及花序柄細。葉片色淺，花朵小，果實小，著色不良。草莓的根系分佈較淺，加上植株矮小，而葉片則較大，因此蒸發量大。在整個生長季節，葉片幾乎都在不斷地進行老葉死亡、新葉發生的過程，葉片更新頻繁。這些特點，決定了草莓對水分要求較高。但在不同的生長發育時期，對水分的要求不同。開花期土壤的含水量應不低於最大田間持水量的70%。果實膨大及成熟期土壤含水量應不低於80%，而秋季9、10月份，土壤持水量達60%即可，草莓不耐澇，要求土壤既有充足的水分供應，又要有良好的通氣條件。草莓對土壤適應性強，在各種土壤上都能生長。但由於是淺根性作物，要求肥沃、疏鬆、透水、通氣的中性、微酸性或微鹼性土壤。
二、栽培方法(Cultivation Methods)
在自然條件下，草莓用匍匐莖分株法繁殖,這種方法繁殖係數高，保持了母本的優良性狀。在繁殖圃設1m 寬行距，50～60cm株距定植，從5月到9月均可繁殖。圃內保證肥水供應，保持土壤濕潤、疏鬆，減少結果量。?匍匐莖發生後，將其向母株四周拉開，排列均勻，並在偶數節上壓土促髮根系，每條匍匐莖上可形成3～5個壯實的子幼苗，待莖苗長到3～ 4片葉時可以移出，作為定植苗用。移出時每株小苗靠母株一側的匍匐莖留2cm長剪斷，另一側齊根剪斷。起出的苗可進行假植，假植寬度以15× 15c m為宜，假植深度以根和葉柄分界線埋入土壤1cm為宜，假植後要做好管理工作。
三、草莓的脫毒苗培養(Culture of Disinfected Seedling )

植物組培商品化!!!!

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1839年德國學者就指出，如果提供適宜的外界條件，多細胞有機體的每一個細胞都能獨立地發育。1901年美國遺傳學家第一次用全能性一詞來表示生物細胞獨立發育的能力。植物細胞全能性是指植物細胞在離開機體後可以在適宜條件下再生為完整的植株。1934年美國學者pr懷特第一次實現了離體根在人工培養液中的無限生長。1946年中國學者羅士韋培養菟絲子莖尖並觀察到花的形成。20世紀50年代法國rh韋特莫爾和g.莫雷爾從只帶有1～2個葉原基的莖尖獲得再生的無病毒植株，並將這一方法用於經濟植物的快速繁殖。1939年pr懷特和法國學者rj戈特雷分別從胡蘿蔔和煙草的形成層組織，誘導出一種設有特定形態結構和功能的組織，即癒傷組織，並發現生長素（吲哚乙酸）是誘導癒傷組織形成和維持其連續生長的關鍵因素。以後植物組織培養學家的注意力便集中於如何控制癒傷組織的器官發生和胚胎髮生。1948年,美國學者f.斯科格和中國學者崔發現在培養基中添加腺嘌呤可促使煙草癒傷組織產生不定芽，從而提出了特定的化學物質可以誘導器官發生的觀點。1955年，同一實驗室的co米勒等發現了誘導芽形成效率更高的一種腺嘌呤衍生物──激動素，後來其他研究者發現了另外幾種。由於結合使用了生長素和細胞分裂素，植物組織培養學家不僅能夠有效地誘導各種植物的各種器官產生癒傷組織，而且能使培養的植物組織實現根和芽的分化，再生完整植株，迄今已得到植株再生的植物種類接近千種。關於植物離體胚發生的研究，自從1925年德國f.萊巴赫將未成熟的亞麻屬種間雜種胚培養成植株以來，人們一直想找出能夠影響離體胚發育的活性物質。1934年，中國植物學家最先註意到銀杏的胚乳提取物能明顯促進人工培養的銀杏胚的生長和發育。7年以後j.van奧弗貝克發現椰子乳（未成熟椰子的液體胚乳）對未成熟的曼陀羅胚的離體發育具有更加明顯的促進作用。由於椰子乳容易取得，使用方便，後來被廣泛用作培養基中的一種添加物。1958年美國學者fc斯圖爾德用含椰子乳的液體培養基培養胡蘿蔔的細胞，使之長成胚狀體和小植株，首次用實驗證明瞭植物細胞的全能性。這一實驗也使人們想到在椰子乳中可能存在一種能夠誘導胚發生的物質──“胚胎因數”，但一直未能分離出這種物質。現在已能使百餘種植物的組織或細胞在離體培養條件下形成胚狀體。1960年，k.貝格曼用平板法得到單細胞無性系（由單個細胞發育成的再生植株），為現代的單細胞突變體篩選奠定了基礎。同年庫金用纖維素酶除去，製備出大量的原生質體並開始進行原生質體培養。1971年，田中等首次從煙草原生質體培養出植株。1972年，aj卡爾森通過原生質體的融合得到了煙草屬種間的細胞雜種，開闢了體細胞雜交這一新領域。1964年，s.古哈和sc馬赫什瓦裡用花藥培養的方法使曼陀羅的未熟花粉發育為單倍體植株。20世紀70年代，中國學者歐陽俊聞、朱至清、胡含、王敬駒、孫敬三等得到了小麥、小黑麥、楊樹等許多經濟植物的花粉植株，並首先用這種方法來選育農作物新品種。在這一時期，傳統的莖尖培養和組織培養技術也廣泛地用於快速繁殖各種花卉和林木，出現了工廠化育苗的新興產業。誘導胚發生的因素不止一個，植物本身的特性、培養基的營養組成和激素平衡以及外界的物理條件等，都會影響離體細胞的胚發生。80年代中期，有人提出離體胚發生是由特定的基因控制的，外部因素通過對這些基因的表達的調節來影響胚狀體的發育。培養技術使離體的器官、組織和細胞能夠生長、增殖和分化的主要技術措施有：外植體的消毒和接種從植株切下的用於組織培養的器官或組織片稱外植體。它必須是無菌的，通常用次氯酸鈉或昇汞溶液等消毒劑對培養的植物材料進行表面消毒，然後在無菌的條件下，例如在超淨工作臺中，將材料切割成大小適宜的外植體，然後種植到培養基上。組培植物- 培養基組織培養的基質。由細胞生長發育所必需的各種無機鹽（大量的微量元素）、有機營養物（氨基酸和醣類）、生物活性物質（維生素類）、植物生長調節物質（、細胞分裂素、等）、天然提取物（椰子乳和酵母提取物等）和水所組成。也可在培養基中加入瓊脂使之成為凝膠態的固體培養基。培養基的成分隨培養物和培養目的的不同可作適當的調整。除了培養基的化學成分外，還應考慮物理因素，特別是培養基的滲透壓。過高或過低的滲透壓都會使植物細胞受害乃至死亡。有時培養基中還加入甘露醇、山梨醇等作為專門的滲透劑來提高培養基的滲透壓。配製好的培養基需經過熱壓消毒或過濾消毒方可使用。培養方式不同的目的，採用不同的培養方式。①固體培養：將器官或組織置於固體培養基上培養。②平板培養：將細胞或原生質包埋在固體培養基中，在培養皿中做成平板進行培養。③液體培養：有3種方式：浸沒在培養液中放置不動的靜止培養；將器官或組織（例如花藥）漂浮在液體表面的漂浮培養；將裝有培養液和培養物的培養器置於搖床或轉床上的懸浮培養。為了在顯微鏡下觀察和追蹤細胞的生長和分裂，可將細胞或原生質體接種在培養板的微室中進行微室培養，也可將含細胞的液滴滴在蓋玻片上，倒扣在凹玻片上進行懸滴培養。④滋助培養:將一張濾紙放在培養的癒傷組織上,在濾紙上接種培養物，利用癒傷組織的分泌物來滋助被培養的細胞。⑤發酵培養：為了工廠化生產，在發酵罐或生物反應器中大量培養植物細胞。⑥固相化細胞培養：把植物細胞粘附在一種支持物上，放置在生物反應器中，在流動的培養液中進行培養。組培植物- 培養條件培養物生長和發育需要適當的溫度、光照(或黑暗)和濕度。最適宜的溫度因植物種類而異，一般為25～30℃
應用植物學基礎理論研究在嚴格控制的條件下，植物細胞或組織培養物可以作為一種實驗系統，研究細胞的分裂、生長和分化，組織和器官的建成以及在這些過程中發生的生理和生物化學變化。例如，用同步分裂的培養細胞來測定中每一階段的生物化學變化，用癒傷組織系統來研究各種激素對組織和器官發生的作用以及用原生質體系統來觀察細胞壁再生時所起的作用等。組織培養物也是體細胞遺傳變異的理想實驗材料，可以從它們得到各種類型的單細胞無性系，進行和分析。此外原生質體培養物，還是研究植物病毒感染和病理學的良好實驗材料。組培植物-
植物快速繁殖也叫微繁殖。主要是利用器官、組織和細胞培養的方法快速、大量生產有經濟價值的試管苗，然後移入溫室或苗圃栽培，供應市場需要。如採用莖尖培養方法還可去除植物中所帶的病毒，大量生產無毒苗，改善苗木的質量，提高經濟產量。在馬鈴薯、蘭花和草莓等植物上已用此方法進行工廠化育苗。植物品種改良植物組織培養技術已滲透到傳統植物育種的每個環節，也是現代植物遺傳工程的一個組成部分。利用幼胚培養技術可以克服雜種不育，得到在自然條件下得不到的種間或屬間雜種。在品種間雜交中採用花藥培養方法可以控制雜種分離，提高選擇效率，大大縮短育種週期。利用組織培養中出現的自髮變異和誘髮變異能夠篩選出許多優質、抗病和抗逆的新品種。在進行基因工程時，必須以原生質體或懸浮培養的細胞體作為外源基因的受體，在導入基因後再通過細胞培養將它們培養成轉化了的再生植株，創造出新的品系細胞大量培養在植物細胞懸浮培養的基礎上，可以在發酵罐或生物反應器中大量培養經濟植物的細胞，從培養液或細胞中分離有關的代謝次生產物，如苷類、生物鹼、色素和輔酶等，擺脫對農業和植物原料的依賴，用工業方式生產植物化學產物。人們形象的把用於快速繁殖優良品種的植物組織培養技術，叫做植物的微型繁殖技術，也叫快速繁殖技術。微型繁殖- 優越性繁殖速度快、繁殖係數大用試管快繁技術繁殖, 可節約繁殖材料，只取原材料上的一小塊組織或器官就能在短期內生產出大量市場所需的優質苗木, 每年可以繁殖出幾萬甚至數百萬的小植株，既不損傷原材料又可獲得較高的經濟效益。繁殖方式多有短枝扡插、芽增殖、原球莖、器官分化和胚狀體發生。適用的品種多，據文獻報導組培成功的植物種類達1500多種，正真能產業化生產的有幾百種。特別適用於不能通過扡插繁殖植物的快速繁殖，如蘭花、百合、非洲菊等等。雖然木本植物的組培比草本要難，通過科研人員的努力，已在楊樹、桉樹許多植物上獲得成功。能保持原品種的優良性狀試管繁殖是一種微型的無性繁殖 ,它取材於同一個體的體細胞而不是性細胞,因此其後代遺傳性非常一致,能保持原有品種的優良性狀。對保質、保純有著特殊作用。可獲得大量的統一規格、高質量的苗木，苗木商品性好。可獲得脫毒苗採用莖尖培養的方法或結合熱處理除去絕大數植物的病毒、真菌和細菌，獲得脫毒苗，使植株生長勢強、花朵增大、色澤鮮豔、抗逆能力提高、產花數量增加。可進行週年工廠化生產試管快繁是在人工控制的條件下進行的集約化生產,不受自然環境中季節和惡劣天氣的影響。所以不受季節限制，可以全年進行連續生產, 生產效率高。從取材→接種→培養→生根→移栽，可像工廠化一樣生產，所以這一技術在農業上的應用被稱為是農業上的一次“革命”。對反季節生產有著特殊作用，如在夏天不耐高溫的倒掛金鐘、四季海棠等花卉，夏天可在培養室內進行組培苗生產，秋天進行花卉生產。經濟效益高花卉組織培養快速繁殖由於種苗在培養瓶中生長，立體擺放，所需要的空間小，節省土地。生產可按一定的程式嚴格執行,生產過程可以微型化、精密化，能最大限度發揮人力、物力和財力,取得很高的生產效率，如在一個200平方米的培養室內一年可生產試管苗上百萬株。如按每株1元計算，每年產值上百萬元。

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（一）植物組織培養的概念高等植物的組織培養（tissue culture）技術是指分離一個或數個體細胞或植物體的一部分在無菌條件下培養的技術。通常我們所說的廣義的組織培養，是指通過無菌操作分離植物體的一部分(即外植體explant)，接種到培養基上，在人工控制的條件進行培養，使其生成完整的植株。（二）植物組織培養的生理依據細胞全能性(cell totipotency)：植物體的每一個細胞都攜帶有一套完整的基因組，並具有發育成為完整植株的潛在能力。植物生長調節物質對於植物細胞組織的分化和決定具有關鍵性作用。它包括：生長素類、細胞分裂素類、赤黴素、脫落酸、乙烯等。生長素類主要用於愈傷組織的形成，體細胞胚的產生及試管苗的生根。常用的有2,4-D、NAA（萘乙酸）、IBA（吲哚丁酸）、IAA（吲哚乙酸）等。其作用強弱為2,4-D>NAA>IBA>IAA。細胞分裂素類則有促進細胞的分裂與分化，延遲組織的衰老，促進芽的產生等作用。常用的有Zip、KT（氯吡脲）、6-BA（6-苄氨基腺嘌呤）、ZT（玉米素）等作用強弱順序為。Zip>KT>6-BA>ZT。赤黴素則有促進已分化的芽伸長生長，打破種子休眠的作用。常用的為GA3。（三）植物組織培養的類型組織培養按培養物件可分為組織或愈傷培養、器官培養、植株培養、細胞和原生質體培養等。
1．組織或愈傷組織培養（tissue, callus culture）為狹義的組織培養，是對植物體的各部分組織進行培養，如莖尖分生組織、形成層、木質部、韌皮部、表皮組織、胚乳組織和薄壁組織等等；或對由植物器官培養產生的愈傷組織進行培養，二者均通過再分化誘導形成植株。 2．器官培養（organ culture）即離體器官的培養，根據作物和需要的不同，可以包括分離莖尖、莖段、根尖、葉片、葉原基、子葉、花瓣、雄蕊、雌蕊、胚珠、胚、子房、果實等外植體的培養 3．植株培養（plant culture）是對完整植株材料的培養，如幼苗及較大植株的培養。 4．細胞培養（cell culture）是對由愈傷組織等進行液體振盪培養所得到的能保持較好分散性的離體單細胞或花粉單細胞或很小的細胞團的培養。 5．原生質體培養（protoplast culture）是用酶及物理方法除去細胞壁的原生質體的培養。（四）植物組織培養的特點組織培養是本世紀發展起來的一門新技術，由於科學技術的進步，尤其是外源激素的應用，使組織培養不僅從理論上為相關學科提出了可靠的實驗證據，而且一躍成為一種大規模、批量工廠化生產種苗的新方法，並在生產上越來越得到廣泛的應用。植物組織培養之所以發展如此之快，應用的範圍如此之廣泛，是由於具備以下幾個特點： 1. 培養條件可以人為控制組織培養採用的植物材料完全是在人為提供的培養基質和小氣候環境條件下進行生長，擺脫了大自然中四季、晝夜的變化以及災害性氣候的不利影響，且條件均一，對植物生長極為有利，便於穩定地進行周年培養生產。 2.生長週期短，繁殖率高植物組織培養是由於人為控制培養條件，根據不同植物不同部位的不同要求而提供不同的培養條件，因此生長較快。另外，植株也比較小，往往20-30d為一個週期。所以，雖然植物組織培養需要一定設備及能源消耗，但由於植物材料能按幾何級數繁殖生產，故總體來說成本低廉，且能及時提供規格一致的優質種苗或脫病毒種苗。 3.管理方便，利於工廠化生產和自動化控制植物組織培養是在一定的場所和環境下，人為提供一定的溫度、光照、濕度、營養、激素等條件，極利於高度集約化和高密度工廠化生產，也利於自動化控制生產。它是未來農業工廠化育苗的發展方向。它與盆栽、田間栽培等相比省去了中耕除草、澆水施肥、防治病蟲害等一系列繁雜勞動，可以大大節省人力、物力及田間種植所需要的土地。植物組培技術
- 二、植物組織培養的發展植物組織培養的研究可以追溯到20世紀初期，根據其發展情況，大體可以分為三個時期。 1．萌芽階段組織培養技術的蓬勃發展只是近50年的事，但它的整個歷史可以追溯至19世紀末和上世紀初。20世紀初，在Schleiden和Schwann所發展起來的細胞學說的推動下，1902年德國植物學家Haberlandt提出了高等植物的器官和組織為許多細胞組成的觀點，以及植物細胞全能性的理論，即植物的體細胞，在適當的條件下，具有不斷分裂和繁殖，發育成完整植株的潛在能力。他首次發表了植物離體細胞培養實驗的報告。1912年，Habefiandt的學生Kotte和美國的Robins在根尖培養中獲得了組織培養的成功。Kotte採用了無機鹽、葡萄糖、蛋白腖、天冬醯胺，及添加各種氨基酸的培養基。Robins用含無機鹽、葡萄糖或果糖的瓊脂培養基，培養了長度為1.45～3.75cm的豌豆、玉米和棉花的莖尖，形成了一些缺綠的莖和根。 2．奠基階段自Haberlandt的實驗之後，直到1934年美國的White由番茄根建立了第一個活躍生長的無性繁殖系，並反復轉移到新鮮培養基中繼代培養，使根的離體培養實驗獲得了真正的成功，並在以後28年間培養了1600代。這之後，White又以小麥根尖為材料，研究了光、溫度、通氣、pH值、培養基組成等各種培養條件對生長的影響，並于1937年建立了第一個組織培養的綜合培養基，其成分均為已知化合物，包括3種B族維生素，即吡哆醇、硫胺素和煙酸，該培養基後來被定名為White培養基。與此同時，Gautherer（1934）在研究山毛柳和黑楊等形成層的組織培養實驗中，提出了B族維生素和生長素對組織培養的重要意義，並於1939年連續培養胡蘿蔔根形成層獲得首次成功。同年，White由煙草種間雜種的瘤組織， Nobecourt由胡蘿蔔均建立了與上述類似的連續生長的組織培養物。因此，Gautherer，White和Nobecourt一起被譽為組織培養學科的奠基人。我們現在所用的培養方法和培養基，基本上都是由這三位科學家建立的。後來，White於1943年發表了《植物組織培養手冊》專著，使植物組織培養開始成為一門新興的學科。