王春梅
摘要:植物組培技術在當今社會已得到了廣泛的推廣和使用,初中生物教材也涉及這方面的知識,為使學生深入了解植物培養(yǎng)技術,特開設植物培養(yǎng)實驗。本文就是按照植物培養(yǎng)實驗的一般流程來介紹彩葉草的組織培養(yǎng)技術,包括彩葉草培養(yǎng)基的配制、彩葉草外植體的采集、外植體的消毒、彩葉草的接種、彩葉草的培養(yǎng)、煉苗、移植和移栽等過程。在這一操作過程中,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和基本操作技能,全面提升學生的生物學素養(yǎng)。
關鍵詞:彩葉草 組織培養(yǎng) 消毒和滅菌 科學態(tài)度 生物學素養(yǎng)
一、探究原理
植物細胞脫離了原來所在的植物體的器官或組織而處于離體狀態(tài)時,處于無菌環(huán)境,在一定的營養(yǎng)物質、激素和其他外界條件的作用下,就有可能表現(xiàn)出全能性,發(fā)育成完整的植株。
二、實驗用品
植物組織培養(yǎng)母液Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,彩葉草,量筒,微量可調移液器,組培瓶,高壓滅菌鍋,超凈工作臺,酒精燈,解剖剪,解剖刀,接種盤,光照培養(yǎng)架等,彩葉草若干。
三、探究目的
掌握無菌操作技術,煉苗、移栽等技術,學習彩葉草組織培養(yǎng)的基本方法和步驟,培養(yǎng)學生養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和不斷進取的探索精神。
四、實驗準備
配制四種營養(yǎng)母液和0.5mg/mL NAA;高壓滅菌消毒接種器械、接種器皿和蒸餾水、濾紙、燒杯等,紫外燈消毒工作服;酒精燈擦拭超凈工作臺并紫外燈消毒30min。
五、實驗步驟
1.MS彩葉草培養(yǎng)基的配制:取母液1200mL,母液 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各20mL,蒸餾水1400mL,與四種母液混在2000mL的燒杯中;用電子天平稱量瓊脂13g、蔗糖60g放入燒杯中,放在磁力攪拌器上進行攪拌,攪拌均勻后加熱至融化,倒入燒杯中加蒸餾水至2000mL,用10%的NaOH溶液調節(jié)pH值到6.0,分成5等分,標號為A、B、C、D、E五個燒杯中,A燒杯不加任何激素,B燒杯加100uL NAA,C燒杯加200uL NAA,D燒杯加300uL NAA,E燒杯加400uL NAA,然后每個燒杯的培養(yǎng)基平均分裝到30個組培瓶中。
2.彩葉草莖段接種:打開已消過毒的超凈工作臺,選擇小風為臺面風,用75%的酒精擦拭雙手,點燃酒精燈放在接種盤附近,先用酒精對接種器械、接種器皿進行消毒,然后灼燒接種器械和接種器皿,待涼之后取剛剛消毒過的彩葉草的莖段,大約2cm左右為宜,按照植物的生長極性,將其插入培養(yǎng)基中,對瓶口和瓶蓋進行消毒,立即擰緊接種瓶蓋。
3.彩葉草生根培養(yǎng):把接種后的組培瓶放在培養(yǎng)室的光照培養(yǎng)架上,培養(yǎng)溫度控制在22-25℃,每日至少光照12h。發(fā)現(xiàn)莖段培養(yǎng)7天后開始有根生長,再過7天左右根長長2cm左右。
4.探究結果統(tǒng)計:A盤有0瓶生根;B盤有10瓶生根;C盤有25瓶生根;D瓶有15瓶生根;E瓶有7瓶生根。
5.結果分析:促進彩葉草生根的比較適宜的生長素濃度大約是200uL,要想知道彩葉草最適生長素濃度,還要進一步做實驗,在200uL濃度左右再取值,重復上述實驗,這樣操作得出的結論會更科學。
6.彩葉草的移植:當組培苗在組培瓶中的根長到2-3cm左右時,就可以進行煉苗了,在自然條件下先閉瓶煉苗3天再開瓶煉苗3天,煉苗后洗凈瓊脂移植到多孔培養(yǎng)板上培養(yǎng),以促使生出更多的根,此期間給予適宜的溫度和濕度,時間大約1個月左右。
7.彩葉草的移栽:由于多孔培養(yǎng)板上含有滅過菌的珍珠巖和草炭土(比例為1:3),很好地促進了根系的生長,當苗高4-5cm且生長健壯時移栽到花盆或大田中。
六、組培苗污染現(xiàn)象、分析及處理
整個實驗的任何一個階段都有可能出現(xiàn)污染現(xiàn)象,在彩葉草的組織培養(yǎng)中由于我們采用彩葉草的莖為外植體,莖段雖然已經經過了消毒處理,但是也有污染的可能。在培養(yǎng)莖的第三天有幾處紅色的小點,這屬于細菌污染;五天后出現(xiàn)白色或墨綠色絨毛絮狀物,這屬于真菌污染。有時候在同一瓶內既有細菌污染又有真菌污染,無論哪一種污染都將導致組培實驗的失敗,凡出現(xiàn)污染的組培苗或外植體一般都不能再用。我們采用的清除方法有:第一種是將污染的組培苗連組培瓶進行高壓滅菌消毒,然后將封口膜打開把內部的組培苗和培養(yǎng)基一起倒掉,再把瓶子刷洗干凈備用;第二種:如果被菌感染的組培苗不想經過高壓滅菌消毒,對于細菌污染,則可以直接倒掉,對于真菌污染,由于真菌中的霉菌是用孢子進行繁殖的,則需要拿到離組培室較遠的地方倒掉,要不然的話,霉菌產生的孢子會污染組培室中其他的無菌苗,但是這樣的組培瓶在下次使用之前必須經過高壓滅菌消毒處理。
七、總結
植物組織培養(yǎng)實驗是當今生物實驗教學的前沿科學,對生產生活具有十分重要的指導意義,對培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,探究生命科學的奧秘,提高學生操作技能和合作學習能力等方面,都具有十分重要的現(xiàn)實意義。教師應按照新課程標準的要求,積極探索實驗教學新思路,為學生創(chuàng)作自主探究和合作學習的平臺,全面達成生物教學目標,綜合提升學生的生物學素養(yǎng)。
參考文獻:
[1]吳中軍.6-BA和NAA對誘導彩葉草芽和生根的影響[J].北方園藝,2009(10).
[2]鐘泰林,石柏林,錢奇霞.幾種草本花卉繁育試驗[J].浙江農林大學學報,2003(1).
(責編 趙建榮)