植物組培中玻璃化現象及其預防措施

在植物組織培養過程中，葉片和嫩梢呈透明或半透明水浸狀的培養物稱為玻璃化苗，它是組培苗的一種生理失調症狀。玻璃化大大降低了試管苗有效增殖係數，嚴重影響了試管苗質量，造成人、財、物的極大浪費，必須對玻璃化加以控製。

（1）玻璃化苗的特點

在形態解剖與生理上，玻璃化苗有如下特點：

①玻璃化苗植株矮小腫脹、失綠、葉片皺縮成縱向卷曲，脆弱易碎

②葉表麵缺少角質層蠟質，沒有功能性氣孔，僅有海綿組織而無柵欄組織

③體內含水量高，但幹物質、葉綠素、蛋白質、纖維素和木質素含量低

④吸收營養與光合功能不全，分化能力大大降低，苗生長緩慢、繁殖係數大為降低，甚至死亡

⑤生根困難，移栽成活率低

（2）發生原因

玻璃化苗是在芽分化啟動後的生長過程，碳、氮代謝和水分發生生理性異常所引起。其實質是植物細胞分裂與體積增大的速度超過了幹物質生產和積累的速度，植物隻好用水分來充漲體積，從而表現玻璃化。不同作物種類或品種，玻璃化的發生頻率各不相同，在情人草中較少見，香石竹中則較普遍。

 

（1）生長調節劑

細胞分裂素和生長素的濃度及其比例均影響玻璃化苗產生。高濃度的細胞分裂素有利於促進芽的分化，也會使玻璃化苗的發生比例提高。不同的植物發生玻璃化的生長調節劑水平不相同，如香石竹的部分品種在BA 0.5mg/L時就有玻璃化發生。同一植物的不同階段對細胞分裂素的要求也不同，在某些特定階段可忍受較高的濃度，而在其他階段的培養中，卻隻需要較低的濃度，如非洲菊隻有在BA 2-10mg/L時才能誘導幼花托脫分化形成愈傷組織，並在愈傷組織上誘導不定芽;而在叢生芽增殖過程中，BA 1 mg/L即可滿足要求。細胞分裂素與生長素的比例失調，細胞分裂素的含量顯著高於兩者之間的適宜比例，使試管苗正常生長所需的生長調節劑水平失衡，也會導致玻璃化的發生。

（2）溫度

隨著培養溫度的升高，苗的生長速度明顯加快，但高溫達到一定限度後，會對正常的生長和代謝產生不良影響，促進玻璃化的產生。變溫培養時，溫度變化幅度大，忽高忽低的溫度變化容易在瓶內壁形成小水滴，增加容器內濕度，提高玻璃化發生率。

（3）濕度

瓶內濕度與通氣條件密切相關，使用有透氣孔的膜或通氣較好的濾紙、牛皮紙封口膜時，通過氣體交換，瓶內濕度降低，玻璃化發生率減少。相反，如果用不透氣的瓶蓋、封口膜、錫箔紙封口時，不利於氣體的交換，在不透氣的高濕條件下，苗的生長勢快，但玻璃化的發生頻率也相對較高。一般來說在單位容積內，培養的材料越多，苗的長勢越快，玻璃化出現的頻率也越高。

（4）消毒方法

對容易發生玻璃化的品種進行接種時，要盡量減少在水中浸泡的時間，做到隨洗隨滅，漂洗後馬上接種。特別對一些草本花卉，幼嫩的組織在長時間的消毒和清洗後很容易水漬狀，繼而產生玻璃化。

（5）光照時間

光照影響光合作用和碳水化合物的合成，光照不足再加上高溫，極易引起試管苗的過度生長，加速玻璃化發生。

（6）培養基

培養基中的成分對促進培養物的生長和發育有積極的作用，提高培養基中的碳氮比，可以減少玻璃化的比例。增加瓊脂用量可降低容器內濕度，隨瓊脂濃度的增加，玻璃化的比例明顯減少。但培養基太硬，影響養分的吸收，使苗的生長速度減慢。

（7）繼代次數

隨著繼代次數的增加，愈傷組織和試管苗體內積累過量的細胞分裂素，玻璃化程度不斷升高。繼代培養最初幾代玻璃化苗很少，隨著繼代次數的增加，玻璃化苗的比例越來越高。這在香石竹、非洲菊等植物中均有報道。

針對以上玻璃化苗的產生原因，可采取以下措施來減輕玻璃化現象發生

（1）降低培養基中細胞分裂素和赤黴素濃度，添加低濃度多效唑、矮壯素等生長抑製物質。

（2）控製適宜的培養溫度，避免溫度過高，變溫培養時注意溫差不宜過大。

（3）使用透氣性好封口材料，改善培養容器的痛風換氣條件，降低容器內濕度。

（4）適當增加培養基瓊脂濃度，降低培養基的水勢。

（5）減少培養基中含氮化合物的用量，選用低NH4+水平的B5培養基。

（6）增加自然光照，光照強度較弱時，可通過延長時間進行補償。

（7）控製繼代次數。