间歇浸没式生物反应器在植物组织培养中的应用研究进展

间歇浸没式生物反应器是植物组织培养中的一种新兴技术装备,其基本原理是在无菌条件下将组培苗在培养液中进行周期性浸泡培养以实现快速繁殖。与传统组织培养相比,间歇浸没式生物反应器改进了液体培养的方式,在这种培养方式下,植物组织与液体培养基紧密接触,可刺激和促进植物组织对营养元素和激素的吸收;间歇及连续振动给液体培养基提供了足够氧气,提高了组培苗的繁殖系数。间歇浸没式生物反应器主要应用于快繁后期繁殖苗和生根苗的培育,较好地促进了自动化、机械化和商业化的植物组培快繁技术的发展。因此,间歇浸没式生物反应器具有自动化程度高、生产成本低、组培苗质量好、繁殖系数高、移栽易成活及适应性较强等特点,已在多种植物组织培养上得到应用。为更好地将该系统应用于植物组织培养,文章概述了间歇浸没式生物反应器的发展、参数设置、快繁的优势和缺点等方面的进展情况;同时对间歇浸没式生物反应器技术在植物组织培养中的研究进行展望。

间歇浸没式生物反应器在大规模组织培养中的应用研究

介绍了组织培养中4种间歇浸没式生物反应器,即叶轮驱动和蠕动泵驱动的间歇浸没式反应器及2种气体驱动的间歇浸没式生物反应器及其研究进展;综述了农林业中实现商业化生产和正在研究的一些树种以及存在的问题。

利用间歇浸没式植物生物反应器培养金钗石斛种苗

以金钗石斛(Dendrobium nobide Lindl.)原球茎为材料,利用间歇浸没式植物生物反应器进行金钗石斛组培快繁的研究。通过优化浸没频率、接种量和培养基蔗糖浓度,获得最佳的培养条件为:浸没频率5 min/8 h、接种量10 g·L^-1、蔗糖浓度20 g·L^-1,并与传统的固体培养比较,反应器培养在组培苗的生长形态、增殖倍数和有效成分上都明显优于固体培养。利用间歇浸没式植物生物反应器进行金钗石斛种苗培养,为金钗石斛种苗的高效率、低成本的生产提供了一种新的方法。

间歇浸没式生物反应器在辰星草培养苗扩繁中的应用

以茎尖培养得到的辰星草(Limonium hybrid'Misty Blue')培养苗(带2叶片)为试材.培养基为MS+BA1.0mg/L+蔗糖30g/L,pH调节为5.8.固体培养和振荡培养使用250 mL三角瓶,每瓶100 mL培养基.生物反应器培养使用5L气球型反应器,2L培养基.完全浸没式生物反应器培养时,无'载桥',培养苗在培养基中始终处于浸泡状态；间歇浸没式生物反应器培养时,离反应器底部15 cm处架有'载桥',培养基定时与'载桥'上的苗接触,设为每天4次(每隔5h,供给1h)、8次(每隔2h,供给1h)和12次(每隔1h,供给1h).生物反应器培养的空气注入量均为0.1 vvm (air volume/culture volume/min).温度(24±2)℃、光照1600 lx , 16 h/d,培养4周.每个处理重复3次.

红叶石楠液体间歇浸没培养的初步探索

采用间歇浸没培养装置对红叶石楠进行组培快繁研究,结果表明:在液体间歇浸没培养下,红叶石楠的株高、地上部鲜重和干重都比固体培养的高;液体间歇浸没培养下的红叶石楠积累的生物量接近传统固体培养的3倍;液体间歇浸没培养下红叶石楠的叶片水势比固体培养的低,但没有玻璃化现象发生;液体间歇浸没培养下,红叶石楠的继代和生根过程合二为一,因此可以缩短培养时间;在液体间歇浸没培养下,红叶石楠的气孔面积是固体培养下的3.2倍,气孔频度是固体培养的1.7倍。综合研究结果,间歇浸没培养方式相对于传统的固体培养在各项生理指标上均表现较好,可用于大规模培养红叶石楠。

利用间歇浸没植物生物反应器进行半夏组培快繁的研究

研究了一种自主开发的间歇浸没式植物生物反应器进行三叶半夏(Pinellia ternata(Thunb.)Breit.)的组培快繁。首先考察了反应器的浸没频率对半夏培养的影响,利用正交试验设计了9组不同的浸没频率,经过8周的培养,对增殖倍数、生物量、组培苗外观形态进行考察,确定反应器培养半夏的最优浸没频率为5 min/12 h;其次,在反应器连续培养的过程中,检测培养液中pH值的变化,发现第4周是节点,在此之前pH逐渐降低,之后逐渐升高,说明营养消耗和代谢产物积累主导地位的变化发生在第4周,也可以说明在培养的第4周更换新鲜的培养基或进行培养基添加能够更好的培养半夏组培苗;最后,比较了反应器和固体培养在半夏组培快繁中的特点,通过对增殖情况、外观形态和组培苗活性成分含量考量,发现反应器培养的组培苗更加健壮。显示在半夏的组培快繁中能够即时换气和间歇浸没的液体培养方式比固体培养更有优势。本文为半夏的组培快繁提供一个新的技术和方法,为半夏和其它药用植物组培苗的规模化扩繁提供了借鉴。根据实验结果,对间歇浸没式植物生物反应器在种苗扩繁、抗性(耐盐)品种筛选和次生代谢产物研究方面的用途,进行了分析讨论。

小型间歇浸没式植物生物反应器的开发与教学应用

本文介绍了一套基于植物组织培养快速繁殖技术的培养器的设计与教学应用。该培养器基于潮汐式浸没原理,通过微电脑蠕动泵控制浸没时间和频率,具有结构简单、操作方便、自动化程度高等特点。该实验系统由培养容器、营养液瓶、硅胶管和微电脑蠕动泵等组成。通过基于该实验系统的教学演示和实验课程,学生能够加深对小型间歇浸没式植物生物反应器的设计、组装及工作原理的认识,从而更好地理解植物组织培养快繁技术,有助于培养学生在面对植物组织培养应用问题时的创新意识和实践能力。

TIBs和传统培养方式培养的甘蔗脱毒苗生理生化指标比较

以新型培养方式——间歇浸没式生物反应器(TIBs)和传统培养方式(CK)生产的甘蔗脱毒苗为材料,分别在增殖期、生根期和炼苗期测定它们的生理生化指标并进行比较。结果表明,在株型方面,TIBs脱毒苗在株高、茎径、叶片数、叶长、叶宽等方面均比CK的高;在含水量方面,TIBs和CK的脱毒苗差别不大;在叶绿素、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量和过氧化物酶活性等指标方面,TIBs与CK的脱毒苗相比在增殖期差异不大,但到了生根期和炼苗期各指标均比CK的高。应用间歇浸没式生物反应器培养的甘蔗脱毒苗比传统培养方式具有更强的生长活力和抗逆性。

间歇浸没式液体培养技术及其在莓类果实植物微扩繁中的应用

建立高效种苗组织培养快速繁殖技术对于保障莓类果实植物优质高产、满足日益增长的市场需求具有重要意义。本文综述间歇浸没式液体培养技术的发展及其在植物微扩繁中的应用,分析和评价该技术在草莓、树莓、蓝莓等几种重要莓类植物繁殖中的研究现状,并展望了其在莓类植物研究应用领域的发展前景。

三叶半夏(Pinellia ternata(Thunb.)Breit)的间歇浸没培养

目的:利用间歇浸没培养反应器对药用植物三叶半夏(Pinellia ternata(Thunb.)Breit)进行组培快繁研究。方法:以增殖倍数、鲜重、平均鲜重、折干率和组培苗状态为指标,一方面对三叶半夏叶片、叶柄及丛生芽体进行培养,考察适合间歇浸没培养的外植体类型;另一方面以叶柄为外植体对三叶半夏进行间歇浸没培养、固体培养和液体摇瓶培养,考察三种培养方式对其生长的影响。结果:不同的外植体在反应器内培养时,从增殖情况来看,丛生芽作为外植体得到的增殖倍数高达39.15,叶柄为27.65,叶片为18.05。鲜重方面与增殖倍数具有相同的规律。从平均鲜重和折干率来看,无显著差异。由组培苗形态来看,以叶柄诱导的组培苗最为健壮,而以丛生芽诱导的组培苗则较为细弱。不同培养方式下的增殖倍数分别为:间歇浸没培养方式最高为24.73,其次固体培养为14.75,液体摇瓶培养为12.26,差异显著。平均鲜重和折干率均为间歇浸没培养最优。由组培苗形态来看固体培养优于间歇浸没培养,反应器得到的组培苗较为细弱。在保卫细胞长宽和叶绿体个数上两者没有显著性差异。而液体摇瓶培养玻璃化导致叶绿体个数减少,不适合培养三叶半夏的。结论:较适合间歇浸没培养的外植体类型为叶柄和丛生芽,以叶柄为优。间歇浸没培养方式相对于传统的固体和液体培养在各项生理指标上表现较好,具有大规模培养三叶半夏的潜力。

间歇浸没液培技术在香蕉繁育中的应用探究

香蕉种苗繁育的组培方法主要是传统固体培养基培养,其劳动量大,增殖系数不高,自动化与机械化程度低,生产效益提升空间有限。本文利用气压式间歇浸没液体培养、固体静置培养、液体静置培养3种不同的培养方式组培研究香蕉种苗,探究在增殖率方面具有积极作用的香蕉组培技术。实验结果:(1)液体间歇浸没培养的香蕉无菌苗增殖率为3.55,是传统固体培养的1.12倍,是液体培养的1.73倍;(2)在液体间歇浸没培养香蕉无菌苗试验中,培养效果最好的间歇浸没频率为10 min/2 h;(3)液体间歇性浸没组培的苗长势好,生根较少,叶茎粗壮,分蘖多,优于传统组培方式。

利用间歇浸没植物生物反应器进行香蕉组培快繁的研究

以香蕉吸芽为实验材料,利用间歇浸没式植物生物反应器和传统组培方式对香蕉组培进行快繁研究的比较。以两种培养方式对香蕉苗进行培养,比较其生长形态、增殖倍数以及光合指标,采用单因素实验分析方法优化浸没频率,利用紫外分光光度法测定叶绿素含量。结果表明,浸没频率20 min/6 h是香蕉在植物生物反应器中快繁的最佳培养条件,并且两种培养方式下,香蕉组培苗的生长形态、增殖率、叶绿素含量以及光合性能有显著差异。利用间歇浸没式植物生物反应器系统可以提高香蕉组培苗增殖率,改善香蕉组培苗的生长状态;利用间歇浸没式植物生物反应器系统培育香蕉苗可以提高叶绿素含量以及光合性能。

间歇浸没式生物反应器培养铁皮石斛组培苗

目前铁皮石斛种苗生产主要采用植物组织培养的方法,传统的固体培养方式成本高效率低,无法满足市场需求,利用间歇浸没式生物反应器可以减少人工投入,降低生产成本。利用自主研发的间歇浸没式生物反应器培养铁皮石斛种苗,同时以固体培养作对照,比较了两种培养方式的铁皮石斛增殖率及植株高度、茎粗、根系情况、移栽成活率等。结果显示间歇浸没式生物反应器培养获得的铁皮石斛增殖率更高,组培苗更健壮,而且根系适中,利于栽培,移栽成活率也高于固体培养,为铁皮石斛种苗生产提供了一种新的方法。

不同组培技术对菊花生长的影响

[目的]对比间歇浸没培养技术和传统固体培养技术的优劣。[方法]分别采用间歇浸没培养技术和传统的固体培养技术进行菊花的继代培养。[结果]液体间歇浸没培养下,菊花的各项生长指标如株高、茎段数、干鲜重等均优于传统固体培养;液体间歇浸没培养下菊花的叶片水势比固体培养的低,但没有玻璃化现象发生;液体间歇浸没培养下,继代和生根过程合二为一,缩短了培养时间;在液体间歇浸没培养下,气孔面积是固体培养下的2.1倍,气孔频度是固体培养的1.8倍。[结论]间歇浸没培养方式相对于传统的固体培养在各项生理指标上表现较好,可用于大规模培养菊花。