Stage 0 Mother plant selection & preparation 

在組培實(shí)驗(yàn)開始前,，必須慎重選擇母本材料,。母本的品種/物種特性要典型，沒有任何病害跡象,。需要考慮對(duì)母本材料進(jìn)行一定處理,，以降低stage 1 的外植體污染率。適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件或化學(xué)試劑處理有可能提升后續(xù)組培階段的生長(zhǎng),、形態(tài)發(fā)生和增殖率,，例如一定的高溫處理、細(xì)胞分裂素和/或赤霉素的噴施,。對(duì)母本可能攜帶的細(xì)菌和病毒進(jìn)行檢測(cè)是商業(yè)化植物組織培養(yǎng)的必要環(huán)節(jié),，但常常被忽略了。

Stage Ⅰ Establishing an aseptic culture

本階段主要是建立起外植體的無(wú)菌培養(yǎng)體系,。成功的標(biāo)志是外植體沒有微生物污染,，并且有一定的生長(zhǎng)，例如莖尖的生長(zhǎng)或愈傷組織的形成,。本階段通常會(huì)有大量的外植體接種,，經(jīng)過短期培養(yǎng)應(yīng)該將有污染出現(xiàn)的培養(yǎng)容器丟棄掉，不再繼續(xù)培養(yǎng),。本階段只要獲得目標(biāo)數(shù)量的無(wú)污染,，其表現(xiàn)生長(zhǎng)的外植體即可，不需要100%的成功率,。

Stage Ⅱ production of suitable popagules

本階段主要目標(biāo)是擴(kuò)增繁殖體的數(shù)量,。例如，側(cè)芽的生長(zhǎng),，不定芽的產(chǎn)生,，體細(xì)胞胚的形成和微型儲(chǔ)藏器官（塊莖和鱗莖）的形成。本階段產(chǎn)生的繁殖體通常再次進(jìn)入增殖循環(huán)中,，以擴(kuò)增到需要的數(shù)量,。

Stage Ⅲ Preparation for growth

Stage Ⅱ產(chǎn)生的小苗或者芽（shoots）通常不具備在基質(zhì)中自主生長(zhǎng)的能力。在stage Ⅲ,，需要通過一些培養(yǎng)措施使得這些小苗產(chǎn)生足夠的光合能力,。有些植物需要在stageⅢ進(jìn)行特殊處理以避免生長(zhǎng)停滯或休眠。

生根培養(yǎng)是stage Ⅲ的重要工作,。通常需要將芽轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基中進(jìn)行生根,。有的情況下，在生根培養(yǎng)前,，需要將芽培養(yǎng)到足夠的長(zhǎng)度,。為了降低成本,，有很多實(shí)驗(yàn)室會(huì)將未生根的芽轉(zhuǎn)出組培瓶外進(jìn)行生根培養(yǎng)。

Stage Ⅳ Transfer to the nature 

本階段為組培苗從組培瓶轉(zhuǎn)入溫室馴化培養(yǎng),。本階段至關(guān)重要,，如果操作不當(dāng)，會(huì)造成大量損失,。主要的原因有兩個(gè)：

1. 組培苗容易失水死亡,。組培苗通常在高濕度和低光強(qiáng)條件下培養(yǎng)，葉片表面的蠟質(zhì)未形成,。組培苗的氣孔在遇到濕度降低時(shí)可能不會(huì)閉合,。以上原因會(huì)導(dǎo)致組培苗在移栽后迅速失水死亡。

2. 組培苗以蔗糖為碳源且處于低光強(qiáng)下,，光合能力較弱,。如果在移栽后短時(shí)間內(nèi)不能形成光合能力，也會(huì)出現(xiàn)死亡,。

通常組培苗從組培容器中取出后需要洗凈根上的瓊脂,，轉(zhuǎn)入移栽基質(zhì)中。在馴化早期,，需要高濕度和低光強(qiáng)的條件,，隨后逐漸減低濕度和增加光強(qiáng)，直到適應(yīng)溫室環(huán)境,。

6. 1 植物組織培養(yǎng)的整個(gè)操作和培養(yǎng)過程都要求在嚴(yán)格無(wú)菌條件下進(jìn)行,，無(wú)菌是組織培養(yǎng)成功的首要條件。操作過程在接種室內(nèi)超凈工作臺(tái)上進(jìn)行,；外植體材料要進(jìn)行表面消毒,；配制的培養(yǎng)基要進(jìn)行高壓滅菌消毒。

6.2 溫度處理操作和培養(yǎng)過程都是在恒溫條件下進(jìn)行,，一般在23—27℃之間,，熱帶植物可偏高些，脫毒植物需要高溫處理,。

6.3 光照處理植物的器官必須有光,，某些植物器官的生成是在無(wú)光條件下，但它的生長(zhǎng)和發(fā)育必須有光,。莖尖的生長(zhǎng)及試管苗的繼代增殖以3000-5000lux光照強(qiáng)度適宜,；生根試管苗以3000lux適宜。光質(zhì)對(duì)愈傷組織誘導(dǎo),、增殖,、器官的分化有不同的影響,。光周期誘導(dǎo)一般是16h,，黑暗是12h,，對(duì)光周期敏感植物要掌握光照時(shí)間，否則影響植物的分化,。 

6.4 培養(yǎng)基的酸堿度因植物的種類不同而有區(qū)別,，大多數(shù)植物要求在5.8之間，喜酸性培養(yǎng)的植物要求的酸堿度較嚴(yán)格,。

7.1 快速繁殖某些稀有植物或有較大經(jīng)濟(jì)價(jià)值的植物

依靠自然條件在較短時(shí)間內(nèi)繁殖稀有植物和經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的植物,，受到地理環(huán)境和季節(jié)的限制，很難達(dá)到快速,、高效的目的,；特別對(duì)于在短時(shí)期內(nèi)需要達(dá)到一定數(shù)量，才能創(chuàng)造應(yīng)有價(jià)值的植物,，時(shí)間就是效益,，只有通過組織培養(yǎng)的方法才能滿足這一要求。

用組織培養(yǎng)法繁殖植物,，這是組織培養(yǎng)應(yīng)用于生產(chǎn)的主要的和成效最大的實(shí)例,。首先是在蘭花上的成功應(yīng)用。自Morel在1960年得到蘭花組織培養(yǎng)苗后,，很快應(yīng)用于生產(chǎn),，形成了組織培養(yǎng)法繁殖蘭花工業(yè)。

由于組織培養(yǎng)法繁殖植物的明顯特點(diǎn)是快速,，每年可以數(shù)以百萬(wàn)倍速度繁殖,，因此對(duì)一些繁殖系數(shù)低，不能用種子繁殖的名特優(yōu)植物品種的繁殖,，尤為意義重大,。

7.2 脫毒

植物中有很多都帶有病毒，嚴(yán)重影響植物的產(chǎn)量和品質(zhì),，給農(nóng)業(yè)帶來(lái)災(zāi)害,。特別是無(wú)性繁殖植物，如馬鈴薯,、草莓,、大蒜、康乃馨等,，由于病毒是通過維管束傳導(dǎo)的,，因此利用這些植物營(yíng)養(yǎng)器官繁殖，就會(huì)把病毒帶到新的植物個(gè)體上而發(fā)生病害,。但是也證明感病植株并不是每個(gè)部位都帶有病毒,，如莖尖生長(zhǎng)點(diǎn)尚未分化成維管束的部分，可能不帶病毒,。若利用組織培養(yǎng)法進(jìn)行莖尖培養(yǎng),，再生的植株有可能不帶病毒,，從而獲得脫病毒的苗，再用這種苗進(jìn)行繁殖,，則種植的植物就不會(huì)或極少發(fā)生病毒病,。

所獲得的脫毒苗一定要經(jīng)過鑒定，確認(rèn)不帶病毒才能使用,。使用組織培養(yǎng)法獲得脫毒苗已經(jīng)在草莓,、葡萄、康乃馨等獲得成功,，產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效應(yīng),。

7.3 植物種質(zhì)資源的保存、挽救瀕于滅絕的植物

長(zhǎng)期以來(lái)人們想了很多方法來(lái)保存植物,，如儲(chǔ)存果實(shí),，儲(chǔ)存種子，儲(chǔ)存塊根,、塊莖,、種球、鱗莖,；用常溫,、低溫、變溫,、低氧,、充惰性氣體等，這些方法在一定程度上收到了好的或比較好的效果,，但仍存在許多問題,。主要問題是付出的代價(jià)高，占的空間大,，保存時(shí)間短,，而且易受環(huán)境條件的限制。植物組織培養(yǎng)結(jié)合超低溫保存技術(shù),，可以給植物種質(zhì)保存帶來(lái)一次大的飛躍,。因?yàn)楸４嬉粋€(gè)細(xì)胞就相當(dāng)于保存一粒種子，但所占的空間僅為原來(lái)的幾萬(wàn)分之一,，而且在-193度的液氮中可以長(zhǎng)時(shí)間保存,，不像種子那樣需要年年更新或經(jīng)常更新。

環(huán)境的不斷變化使許多種類的植物面臨著滅絕的危險(xiǎn),，而且許多種植物已經(jīng)滅絕,，留給人類的只是一種遺憾。如何挽救這些植物，還有許許多多的動(dòng)物,，已成為世人關(guān)注的問題,。實(shí)踐證明，通過組織培養(yǎng)的方法可以使一部分瀕危的植物種類得到延續(xù)和保存,；如果在結(jié)合超低溫保存技術(shù),，就可以使這些植物得到較為永久性的保存,。其實(shí),，對(duì)大多數(shù)普通植物來(lái)說(shuō)，用組織培養(yǎng)的方法保存其種質(zhì)材料,，也具有十分重要的意義,。因?yàn)椋藗儸F(xiàn)在無(wú)法預(yù)知哪些植物會(huì)面臨滅頂之災(zāi),，或許今天看似繁茂的植物,，明天就可能被沙漠、洪水,、大火或戰(zhàn)爭(zhēng)吞沒,。

7.4 通過花藥和花粉培養(yǎng)獲得單倍體植株，縮短育種年限

 通過花藥和花粉組織培養(yǎng)可以獲得單倍體植物,，大大縮短了育種時(shí)間,。使新品種的培育過程大大簡(jiǎn)化

7.5 胚胎培養(yǎng)的應(yīng)用 在遠(yuǎn)源雜交中，雜交后形成的胚珠往往在未成熟狀態(tài)時(shí),，就停止生長(zhǎng),，不能形成有生活力的種子，因而雜交不孕,，這給遠(yuǎn)緣雜交造成極大困難,。十九世紀(jì)二十年代末，Laibach用胚培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)亞麻種間雜種胚,，第一個(gè)獲得了雜種植物,，這一成功為在遠(yuǎn)緣時(shí)克服雜交不親和的障礙提供了一項(xiàng)有用的技術(shù)。

這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展至今,，已經(jīng)相當(dāng)成熟,，可以說(shuō)多數(shù)植物的成熟或未成熟胚通過培養(yǎng)都可獲得成功。幼胚培養(yǎng)已經(jīng)可使5個(gè)細(xì)胞大小的極幼齡的胚狀結(jié)構(gòu)培養(yǎng)成植株,。但胚珠培養(yǎng)的研究不多,，單個(gè)胚珠培養(yǎng)尚存在許多問題，需作深化研究,。

遠(yuǎn)緣雜交中,，由于生理上和遺傳上的障礙而不能雜交成功，可采用試管受精加以克服，即將母本胚珠離體培養(yǎng),，使異種花粉在胚珠上萌發(fā)受精,，產(chǎn)生的雜種胚在試管中發(fā)育成完整植株。

用胚乳培養(yǎng)可獲得三倍體植株,，為誘導(dǎo)形成三倍體植物開辟了一條新途徑,。三倍體加倍后得到六倍體，可育成多倍體品種,。

7.6 細(xì)胞融合通過原生質(zhì)體融合,，可部分克服有性雜交不親和性，而獲得體細(xì)胞雜種,，從而創(chuàng)造新種或育成優(yōu)良品種,。

7.7 培養(yǎng)細(xì)胞突變體

培養(yǎng)細(xì)胞處在不斷分生狀態(tài)，它就容易受培養(yǎng)條件和外加壓力（如射線,、化學(xué)物質(zhì)）的影響而產(chǎn)生突變,，從中可以篩選出有用的突變體，從而育成新品種,。目前用這種方法已經(jīng)篩選到抗病,、抗鹽、高蛋白,、高產(chǎn)等突變體,，有些已經(jīng)用于生產(chǎn)。

7.8 利用組織培養(yǎng)的材料作為植物生物反應(yīng)器中國(guó)的中草藥是一份人類寶貴的財(cái)富,，但很多種中草藥資源匱乏,，產(chǎn)量不足，甚至瀕于滅絕,。如果能利用組織和細(xì)胞培養(yǎng)的方法在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)生產(chǎn),，不再依附于自然環(huán)境，不僅可以解決現(xiàn)有困難,，而且可以通過篩選高產(chǎn)有效成分的細(xì)胞系,，來(lái)提高其藥用價(jià)值。比如用培養(yǎng)的人參懸浮細(xì)胞,，來(lái)生產(chǎn)人參皂苷,，已在日本等國(guó)家形成規(guī)模。利用培養(yǎng)的植物細(xì)胞和組織細(xì)胞作為生物反應(yīng)器,，也可以生產(chǎn)某些蛋白質(zhì),、氨基酸、抗生素,、疫苗等,，如用生食蔬菜生產(chǎn)乙肝疫苗正在實(shí)驗(yàn)中。