香蕉的组织培养与快速繁殖
摘要
香蕉，芭蕉科芭蕉属植物，又指其果实。
\t "/doc/_blank" 热带地区广泛栽培食用。香蕉味香、富于营养，终年可收获，在温带地区也很受重视。香蕉也是一种绿色开花植物，它如其他绿色开花植物一样，也会开花结籽儿。野生香蕉中有一粒粒很硬的种子，吃起来极为不便。因此，有人把野生香蕉树和四倍体的芭蕉杂交产生了三倍体的香蕉。也就是现在的香蕉。这样的香蕉中就没有种子了。香蕉的种子退化了，人们常通过香蕉地下的根蘖幼芽来繁殖它的后代，现在随植物细胞工程的发展，植物组织培养及快速繁殖更加高效进行香蕉繁殖，同时为其优良品种的保存扩大提供有利条件。
关键词：香蕉；植物组织培养；快速繁殖；转化
香蕉植物组织培养
长期以来,香蕉生产上主要采用吸芽繁殖,用这种常规方法繁殖,不但故量有限,而且挖取吸芽还会伤及母株的地下真茎及挖断母株的根群,从而影响当年产量。同时,挖取的种苗切口大,成活率低。为了提供发展香蕉生产所需的大量种苗,应用植物组织培养技术,繁殖大量香蕉苗是非常必要的。此外,通过组织培养还可加快优良品种的繁殖速度,以满足生产上品种更新的需要。
1.1香蕉组培苗的培育技术
1.1.1品种的选择
选用适宜当地栽培、高产、优质、抗逆性强的品种，选取剑状吸芽若干个进行脱毒。
1.1.2 原种吸芽苗的选择
选作吸芽的母株果梳应是果梳整齐、果大均匀、产量高、无病害症状、健壮的母株。用作外植体的剑叶吸芽必须按株系进行编号并建立株系档案，必要时拍照全株相片。
1.1.3香蕉吸芽外植体的消毒与接种
从田间取回来的吸芽用自来水冲洗干净后，用不锈钢刀将吸芽切去根和顶端，剥去外层包片并切成高2厘米×直径1.5厘米左右的圆锥体。在超净工作台上，用75%酒精消毒2分钟，倒掉酒精，再用0.1%升汞，另加2～3滴吐温80，消毒20～30分钟。消毒剂一定要浸过料，消毒过程中要经常摇动以便材料充分灭菌。用无菌水清洗4 次，使药液彻底洗净。用解剖刀剥去外层叶鞘，留用5毫米左右的基座，并将此圆锥型外植体十字形切为4块，编号后，置入诱导培养基中培养，培养温度为27℃～31℃。开始培养时，可只用自然弱光，待长小芽后光照采用800～1000Lxs。
1.1.4.继代苗的培养
将已开始增殖的芽顶部叶片切除，切除的叶片可作为病毒检测的材料。将基部切成含有2～4个芽的小块，转接到继代培养基中培养。培养温度27℃～31℃，光照为800～1000Lxs，经检测不带生产上检定病毒的株系方可作为繁殖材料继代增殖。20～30天继代一次，继代培养次数不超过12代。
1.1.5生根苗的培育
将假茎生长至2厘米左右的无根继代苗转入生根培养基中培养，培养温度为27℃～31℃，光照2500～3000Lxs，每天光照的时间为10小时左右。
1.1.6组培苗的炼苗培养
将培养室内培养的约3厘米高以上的组培苗转换至外界自然光温条件下培养，待叶片转浓绿色后（时间大约7～10天）开始移栽。移栽时最好先打开塑料袋一个晚上，第二天用清水冲洗掉根部的培养基，并根据苗的大小进行分级。
1.1.7检疫性有害生物的检测和变异株的剔出
病毒的种类
主要检测束顶病（BBTV）和花叶心腐病（CMV）。
检测方法
采用血清学DAS-ELISA法检测。
变异株的剔出
按香蕉组培检定苗质量标准中规定的6种变异株予以剔出。变异株的6种类型：①假茎和叶片、叶脉变红；②假茎变青、叶片尖形，叶柄细长；③假茎矮粗，叶距较密集、叶片短圆（矮变）；④叶片卷曲对称；⑤叶片出现黄、白色条纹或缺绿斑块；⑥植株生长特快，和一般的植株不一样，叶片特大，杆特粗（高变）。
1.2不同植物生长调节剂对香蕉组织培养的影响
以MS+3%蔗糖+0.6%琼脂作基本培养基,每个处理3次重复,每个重复10株(块),接种后置于室内日光灯下培养,光照强度为1 500~2 000lx,每天光照12 h,培养温度为(28±2)℃。诱导培养于第二代接种后30天、分化培养于接种后20天、生根培养于接种后30天进行调查观察,计算各处理的芽诱导率、增殖率(倍)和生根率。
诱导培养试验设NAA添加浓度为0、0.02、0.04、0.06、0.08 mg/L和6-BA添加浓度为2.5、5.0、7.5、10.0、12.5 mg/L共25个处理。各供试品种取嫩球茎,在自来水冲浴下除去外层叶片,置于0.1% HgCl2溶液中浸泡15 min,无菌水冲洗5次,然后在超净工作台上沿球茎生长点纵切成2~4块,每块大小约3 cm3,分别接种到诱导培养基中进行培养,每代培养30天。
分化培养试验设NAA添加浓度为0.0、0.1、0.2、0.3、0.4 mg/L和6-BA添加浓度为2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 mg/L共25个处理,将经2代培养并诱导成功的芽体分别转接到分化培养基进行分化培养,每代培养25天。生根培养试验设NAA添加浓度为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/L和6-BA添加浓度为0、0.02、0.04、0.06、0.08 mg/L共25个处理,将分化的丛芽切成单株,分别转接到生根培养基中进行培养。
由上可得出普通香蕉(巴西蕉,AAA)诱导成苗为6-BA 5.0 mg/L+NAA 0.02 mg/L,继代增殖培养为6-BA 4.0 mg/L+NAA0.1 mg/L,生根培养为6-BA 0.02 mg/L+NAA 0.8mg/L;粉蕉(ABB)诱导成苗为6-BA 10.0 mg/L+NAA 0.04 mg/L,继代增殖培养为6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L,生根培养为6-BA 0.02 mg/L+NAA 0.8 mg/L;贡蕉(AA)诱导成苗为6-BA 7.5mg/L+NAA 0.02 mg/L,继代增殖培养为6-BA 4.0mg/L+NAA 0.1 mg/L,生根培养为6-BA 0.02 mg/L+NAA 0.8 mg/L。
植物生长调节剂的生理作用具有两面性,它既能促进生长、增殖,也能抑制生长,甚至杀死植物,其关键取决于植物生长调节剂的种类、浓度及植物细胞的年龄和器官的种类等,一般低浓度下促进生长,中等浓度下抑制生长,高浓度下致畸致死植物。在普通香蕉、粉蕉、贡蕉组织培养生产中,如果植物生长调节剂的种类、浓度组合使用得当,完全能够获得满意的效果。
农杆菌介导的香蕉遗传转化
对于大多数的香蕉产区, 香蕉生产长期遭受着诸如香蕉束顶病、香蕉花叶心腐病、香蕉枯萎病、香蕉叶斑病和香蕉交脉蚜等病虫害的严重威胁，这些病虫害不仅使植株长势受到影响, 甚至给香蕉生产带来毁灭性的灾难。由于香蕉的种质资源相对缺乏, 现有的香蕉品种中还未发现高抗病品种。香蕉栽培品种绝大多数都是三倍体, 难以采用传统的育种方法进行遗传改良，因此, 利用转基因技术对香蕉进行遗传改良就显得尤为重要。香蕉是作为生物反应器生产口服疫苗的理想材料, 要将香蕉变成现实的生物反应器, 实现香蕉的产业升级, 必须建立有效的转基因技术平台。
2.1农杆菌介导的香蕉遗传转化研究
2.2影响农杆菌介导香蕉转化的几个重要环节
2.2.1侵染过程
用基因枪(轰击用的金微粒不包被外源 DNA)轰击植物组织造成微伤, 植物组织受伤后释放出的信号诱导分子, 可以促进农杆菌对转化材料的吸附。
用抽气减压或离心力的作用使农杆菌与植物细胞充分接触, 也可大大提高农杆菌对香蕉外植体材料的附着。
2.2.2受体材料
目前香蕉转基因研究中所采用的外植体材料主要有：胚性悬浮细胞或原生质体，茎尖分生组织和茎微盘。其中胚性悬浮细胞使用最为广泛, 该体系的优点是细胞分裂旺盛，单细胞起源的体细胞胚胎发生可避免嵌合体的产生，与其他外植体材料相比，胚性悬浮细胞更有利于T-DNA 的摄入和整合。
2.2.3 Vir 区的活化
在香蕉组织本身可以产生少量信号物质的基础上，外源乙酰丁香酮(Acetosyringone AS)的加入可以克服香蕉细胞分泌酚类信号物的不足, 从而大大激活vir(virulence)区基因的表达，促进外源基因向宿主细胞核中转移。
2.2.4菌液浓度及侵染时间对转化效率的影响
菌液浓度和侵染时间是影响转化效率的重要因素, 所以最佳的菌液浓度及侵染时间是高效转化系统所必须的。
2.2.5预培养与共培养对转化效率的影响
预培养有利于提高外源基因的瞬时表达和转化效率。侵染后的共培养时间也是影响转化频率的一个重要因素。共培养时间太短, 不利于外源基因整合到受体细胞基因组中并诱导受体细胞的分化, 共培养时间过长, 外植体周围的农杆菌生长过旺, 以致于掩埋整个外植体, 使部分外植体因褐变而死亡。
2.2.6不同农杆菌菌株类型的影响
EHA105 是常用的超毒力菌株, 比其他菌株更常用于香蕉的转化。
2.2.7启动子
转基因植物能否成功的应用很大程度上取决于启动子驱动外源基因的表达水平。在香蕉转基因研究中常用到的启动子有花椰菜花叶病毒(CaMV)35S启动子，玉米泛素蛋白启动子(Ubi)，水稻肌动蛋白启动子(Act)。
参考文献
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北三家高效香菇种植项目
项 目 计 划 书
项目名称：清原县北三家高效香菇种植项目
项目负责：王天明
所任职务：沈阳天台商会副会长
电 话：
电子邮件： 527575728@
目 录
一、项目概述。
1、项目名称；
2、项目建设地点；
3、项目类型；
4、项目设计原则；
5、项目简介。
二、项目背景和建设的必要性。
1、项目提出的背景；
2、项目建设的必要性。
三、项目建设内容。
1、项目建设内容与规模；
2、项目建设地点及条件评估；
3、项目建设主要工程设计。
四、项目经济效益分析
1、项目建设总投资；
2、项目资金筹措；
3、项目财务分析。
五、项目管理 及发展规划
1、专业合作社管理；
2、项目建设中遇到的困难及解决办法；
3、项目发展规划。
一、项目概述
1、项目名称：北三家香菇种植合作社。
2、项目建设地点：
一期项目位于下烟沟村北上线北侧，毗邻202国道和沈吉高速北三家出口。
3、项目类型：该项目为高效特色农业。
4、项目设计原则：低成本、高效益、普及性广。
5、项目简介：
该项目拟投资600万元，占地100亩，工期预计2016年底全面完成，建成后预计年产香菇1500吨，实现销售利润500多万元，力争三年时间带领群众将北上线沿线建成富有特色的香菇长廊。
二、项目背景和建设的必要性
1、项目提出的背景：
背景1：中央重视农业发展，各级政府的支持农业规模化生产的情况下，结合农村村实际，多方考察，了解到香菇在东北一带市场占有量少，在清原没有形成产业化，远远满足不了出口和内销市场的需求，价格相对稳定，用途较广，经济回报率高，利于普遍种植。
背景2：由于工业园区的落户，征地致使群众闲散资金较多；加之征地过程中大多涉及果园，废木料较多，为香菇种植提供了充足而又低廉的原料。
2、项目建设的必要性：
必要性1：本地区土地为砾石土，土地肥效低产出少，种植玉米一年收益每亩不超过500元。为了提高当地群众生活收入，最大限度发挥剩余土地的价值，走高效农业之路，让老百姓得到实惠。
必要性2：香菇是著名的食药兼用菌，其香味浓郁，营养丰富，含有18种氨基酸，7种为人体所必需。香菇便于农户普遍种植，每户投资4万元，种植1万菌棒，当年实现纯利润3万余元。
三、项目建设内容
1、项目建设内容与规模：
该项目拟投资600万元，占地100余亩，建设智能化标准棚100个，年产鲜香菇1500吨。一期项目建设智能化标准棚30个，育种保温得大棚10个，配套用房230平方米，在10月份全部投入生产使用。在取得经济效益的同时逐步建设二期项目，二期项目建设标准棚60个，工期预计今年年底全面完工。
2、项目建设地点及条件评估：
交通优势：该项目生产场地毗邻202国道，一小时车程可到达沈阳市，交通区位优势明显。
有利条件：该项目生产场地，温度适宜，气候条件极佳，利于香菇种植。
3、项目建设主要工程设计：
该项目一期香菇生产均为架子菇，菌棒培育在大棚内，育种时间为,10月份至明年2月份，根据当地平均温度测试，菌种均为高温菌，培育温度18℃左右为宜。
二期香菇生产在大棚内，大棚结构为砖混钢架结构，棚两侧长度50米，砖混结构高度1米，下地50公分，地平以上50公分，大棚两头高度为3.5米，跨度8米。出菇时间为5月份至11月份。
四、项目经济效益分析
1、项目建设总投资：该项目总投资600万元。
2、项目资金筹措：自筹300万，贷款180万元，剩余一期利润投资二期项目。
3、项目财务分析：
* 项目产值
该项目一期建设30个标准棚，种植菌棒30万余支，预计产香菇450吨，实现销售225万元。二期拟建设规模扩大一倍，建60个标准棚，种植菌棒60万余支，预计产香菇1050吨，实现销售450万元，年总产出为675万元。
?*?项目总投资费用：见下表
* 纯 利 润：
该项目建成后，首年总经济总产值675万元，除去所有投资600万元，实现年纯利润75万元。
五、项目管理及发展规划
1、专业化生产管理：
目前，我们准备成立北三家香菇种植技术有限公司，一期项目完成后，我们准备成立北三家香菇专业合作社，该合作社对入社户采取统一管理、统一技术、统一销售的一体化经营模式。从原材料引进到香菇深加工技术，全程统一服务。
2、项目建设中遇到的困难及解决办法：
①、农业项目存在投入大，收效慢的实际情况，只有成规模长远发展才会有好的收益。争取得到清原县政府的大力支持，首要解决电力供应，土地平整，以及对基础建设方面的支持
②、香菇生产技术问题。香菇生产技术难度大、要求高，为了确保各个生产环节不出现任何问题，专程到大连香菇生产基地邀请到一名技术员，负责香菇生产全程指导。
③、香菇生产原料问题。香菇生产的原料主要为碎木屑，必须将硬木粉碎才能使用，我县有大量木材企业，木屑供应是我县的优势。或者直接进行粉碎、配方，直接装成菌棒，高温灭菌。
= 4 \* GB3 ④、市场风险应对。由于市场具有波动性，为了确保经济效益，在销售环节，我们狠下功夫。面对销售淡季，采取了两套解决办法：一是冷藏保鲜处理。可以暂时保鲜一个月，随时等待市场价格调整；二是高温烘干处理。可以长期保存或者直接供应店铺销售。
3、项目发展规划：
①、建立香菇示范基地，发挥带头作用。不断完善示范基地的各类设施建设，充分发挥致富带头作用，最大努力的为农户服务。
②、带领群众共同创业致富。利用三年时间带领100余户群众沿北上线建立香菇长廊，做大做强特色产业，实现共同致富目标。届时将实现人均纯收入年增长3000余元。
③、树立品牌，提升价值。在确保生产的同时，逐步做好香菇深加工产业，注册品牌，拓宽市场，建立健全“产—供—销”一体化经营模式。最大限度发挥产业价值，形成产业链，提高经济效益，实现低投资、高利润的经济回报。
后记：
近日，对太仆寺旗幸福乡香菇生产基地项目进行了实地调研。从对该项目调研情况看，希望很大、前景广阔。
一、香菇栽培项目前景广阔，太旗幸福乡具有香菇独特的地理气候优势，是草原品牌天然无污染绿色蔬菜（香菇）的理想产地。产品物美价廉，市场前景看好。
二、是香菇栽培项目符合国家农业产业化政策。随着“西部大开发战略”的稳步实施，退耕还林草进程的不断加快，调整农业产业结构，走集约化、规模化、商业化、产业化高效农业的发展道路，是农村农民迈向农业现代化，致富达小康的根本出路。太旗幸福乡党委政府结合本地实际，合理调整种植结构，在有限的土地上栽培高科技、高产值的珍稀食用菌，引导农民致富达小康，切合旗委政府提出的“蔬菜兴旗”战略实际，符合国家提出的走高效农业产业化道路的政策。食用菌项目的试种成功和继续扩大再生产，必将成为幸福乡一个新的经济增长点，成为幸福乡的一个新优势产业。
三、是香菇产品，属“天然、营养、绿色、保健”食品。据有关资料介绍项目产品香菇，为珍贵的食用菌品种，含有丰富的蛋白质和人体所需的18种氨基酸，具有抗癌、美容功效，长期食用，可收到延年益寿效果。由于其丰富、独特的营养价值为人们所喜爱，是人们餐桌上的高级菜肴。
四、是幸福乡香菇栽培项目产品具有低投入，高产出，回报率高，竞争力强的优势。香菇的培育生长、性喜温暖、不适应炎热。幸福乡独特的地理条件，以平坦低温的土地环境，十分有利于香菇的培育与生长，独特的自然气候条件不仅不需要任何机械制冷降温，而且完全能够保证产品所需的湿润度。幸福乡香菇种植区的生产培育期，正好是南方炎热高温而无法进行培育的断档期，属反季节产品。产品在全国整个市场销售链中处于填补断档期的缺货时期。市场需求量大，售价高。从幸福乡已成功试种栽培情况看：食用菌栽培项目不仅建设周期短、投产快、风险小，适合集约化、规模化生产，而且食用菌栽培技术简单，宜于操作（主要是掌握好，菌棒生产，棚内温度、湿润度、适度采光即可），低投入、高产出、投资回报率高。良好的经济效益，今年幸福乡栽培120座。
五、是市场前景良好，销售网络畅通。从幸福乡试种产品销售情况看：由于是来自锡林郭勒大草原无污染的真正绿色食用菌，空气无工业污染，水源无无机物污染、土壤无无机肥污染，产品体形美，个头大，大小均匀。全部产品都销售北京地区收购，用于各大饭店。深受广大消费者的青睐，消费需求与日俱增，产品供不应求。由于产品产量有限，还不能向更多大中城市开拓市场，市场开发前景潜力巨大。同时还可以广泛联系客户，不断扩大市场份额，提高产品知名度，拓宽营销渠道，采取规模销售等多种营销方式，以吸引更多的经销商直接前来购买经销。
六、香菇栽培项目的前景：太旗幸福乡根据试种珍稀食用菌的成功经验，结合当地适宜大规模栽培的气候与地理优势，本着把企业做大做强的原则，积极争取项目投资，继续扩大再生产，力争使地房子珍稀食用菌生产上规模、上档次，向集约化、产业化方向的发展思路，符合旗委政府提出的“蔬菜兴旗”实际。尽管当地村民认识到位，幸福乡政府积极性高，但由于太旗是国家级贫困旗县，地方财政极为困难，地方财政只是免强保证吃饭的财政，没有多余的资金来扶持该项目的建设和实施。目前，该项目存在的主要问题是：资金困难，基础设施薄弱（水、电短缺，）。
对此建议：
1、幸福乡政府要把该项目作为一项脱贫致富工程。积极争取国家和自治区对该项目的投资。特别是争取利用国债资金、高科技农业开发资金和国贫旗县以工代赈等资金，进行集中联片开发，重点投入，加快项目基础设施建设。
2、继续扩大生产规模，不断增加产品产量，力争把项目做大做强，使项目上规模、上档次，迅速抢占反季节食用菌市场的销售份额。在依托公司现有销售网络和渠道的同时，应积极开拓自己的市场，拓展新的销路。
3、针对目前资金不足的困难，也可适度吸纳社会资金，引导村民参股，扩大规模，分步实施，逐步建成辐射全乡的绿色珍稀食用菌栽培与深加工一体的产业园区。