组培过程中的遗传稳定性问题

组培过程中的遗传稳定性问题

   遗传稳定性问题，即保持原有良种特性问题。虽然植物组织培养中可获得大量形态、生理特性不变的植株，但通过愈伤组织或悬浮培养诱导的苗木，经常会出现一些体细胞变异个体，虽然其中有些是有益变异但更多的是不良变异诸如观赏植物不开花、花小或花色不正；果树植物不结果、抗性下降或果小、产量低、品质差等问题，在生产上造成很大损失，并容易引起经济纠绘，如香蕉试管苗中的不良变异表现植株矮小、不结果，给果农造成损失。

    许多研究表明，在植物组织与细胞培养过程中，细胞、组织和再生植株以及后代中会出现各种变异这种变异具有普遍性，即不限于某些物种，也不局限于某些器官。变异所涉及到的性状也相当广泛。体细胞无性系变异的频率相当高，且不能逆转，有的高达40%—60%，如非洲堇的个别品种、玉簪等，有的高达100%，如马铃薯、菠萝等。

    （一） 影响遗传稳定性的因素

    1、基因型 基因型不同，发生变异的频率也不同。在玉簪中，杂色叶培养的变异频率为43%，而且绿色叶仅为1.2%。甘蔗品系H37-1933和H50-7209中得到的再生植株分别有12.1%和34.8%变异香龙血树愈伤组织培养再生植株全部发生变异嵌合体植株通过组培，其嵌合性更大。单倍体和多倍体变异大于二倍体。

    2、继代次数 根据报道，试管苗的继代培养次数和时间影响植物稳定性，是造成变异的关键因素。一般随继代次数和时间的增加，变异频率不断提高。

    朱靖杰（1995）报道，北蕉诱导不定芽产生，其变异率继代5次为2.14%；10次为4.2%；继代20次后则100%发生变异。因而香蕉继代培养不能超过一年。蝴蝶兰边疆培养4年后植株退化，不开花，因此，要求原球茎应2年更换一次茎满面春风。经长期继代培养的烟草愈伤组织再生植株，其花和叶的不正常性是很普遍的，而短期培养物却未发现变异研究表明，变异往往出现在由年龄渐老的培养物所再生的植株中，而由幼龄培养物再生的植株一般较少发生，也就是说，各种变异发生的频率随组织培养时间的增加而提高。长期营养繁殖的植物变异率较高，有人认为这是由于在外植体的体细胞中已经积累着遗传变异。

    3、发生方式 离体器官发生有5种类型，以茎尖、茎段等发生不定芽的方式繁殖不易发生变异或变异率极低。甘肃农业大学通过节培法繁殖名贵葡萄品种，经5年—8年继代培养，其变异频率与常规方法相同，在数成株中仅发现一株变异此外用菊花茎尖、腋芽培养，变异较低，而从花瓣诱导的变异较高。由花椰菜根诱导的不定芽和再生植株中有不少变异，而从顶端分生组织（花菜）产生的4000个再生植株基本没有变异。通过愈伤组织和悬浮培养分化不定芽的方式获得再生植株变异率较高。通过分化胚状途径再生植株变异较少，通过茎尖或分生组织培养增殖侧芽可以保持基因型基本不变。在高浓度的激素作用下，细胞分裂和生长加快，不正常分裂频率增高，再生植株变异也增多。

    （二）提高遗传稳定性，减少变异的措施

    在进行植物快速微繁时，应尽量采用不易发生体细胞变异的增殖途径，以减少或避免植物个体或细胞发生变异，如采用生长点、腋芽生枝、胚状体繁殖方式，可有效地减少变异缩短继代时间，限制继代次数，每隔一定继代次数后，从新开始接外植体进行新的继代培养；取幼年的外植体材料；采用适当的生长调节物质种类和较低的浓度；减少或不使用培养基中容易引起诱变的化学物质；定期检测、及时剔除生理、形态异常苗，并进行多年跟踪检测，调查再生植株开花结实特性，以确定其生物学性状和经济性状是否稳定。

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