微繁殖：方法和影响
Micropropagation：Methods and Effects
作者：Valdir Marcos Stefenon
出版社：NOVA PRESS
索书号：Q945.5/M626/2019/Y
ISBN：9781536149685
藏书地点：武大外教中心
微繁殖是植物在无菌条件下在密闭容器中的克隆繁殖。在容器内，植物在含有营养物质和生长调节剂的培养基上生长，并被描述为在体外。相比之下，土壤种植的植物被描述为体内的。体外繁殖的植物比体内植物小，因此称为“微繁殖”。
微繁殖是近几十年中发展起来的一项技术，也是植物组织培养应用最广、最多和最有成效的一个方面。微繁殖可以繁殖无病的优质植物、块茎和球茎。在过去的 30 年中，一个基于体外植物繁殖的全新产业已经发展起来。全世界数以百万计的水果植物，如香蕉和车前草、柑橘、菠萝、草莓，以及甘蔗、马铃薯、甘薯和木薯等作物，都能通过微繁殖进行繁育。如观赏植物中，红掌、非洲菊、兰花（大花兰、石斛、文心兰）、玫瑰等。在劳动力相对便宜的亚洲进行微繁殖的微型植物（如兰花）、微型块茎（如马铃薯）和微型球茎（如水仙花和郁金香）被运往欧洲和美国产生更高的经济价值。微繁殖的范围涵盖了从旧塑料瓶到高科技生物反应器。在大型植物微繁殖实验室中，通常使用机械设备（如蠕动泵）批量生产几升培养基并在数千个容器中分配精确数量的培养基。
与常规的有性繁殖和无性繁殖相比，微繁殖可以在短期内，利用少量外植体或起始材料，在较小的空间内快速生产，具有小型、高效、高产、高经济效益等特点，并可加速优良品种、新引入品种和育种材料的繁殖推广过程，缩短打入市场所用的时间。许多果树和园艺植物高度杂合，或种子为雌雄株产生的自然杂种，利用实生繁殖常会产生分离和变异，与亲本植物在遗传和表型上不一致。而无性繁殖则可避免上述缺点，产生出与亲本完全一致的后代。另外，某些植物种类，如香蕉、葡萄、无花果、矮牵牛花和菊花等，产生的种子很少或种子不能成活，而三倍体或多倍体植物材料，也只能通过无性繁殖手段进行。有一些植物种子的休眠期很长，或从播种到开花结实的周期极长，这些植物一般也采用营养繁殖。利用植物组织培养技术进行微繁殖，不仅具有上述营养繁殖优势，而且某些植物种类只能通过组织培养来繁殖，因为只有离体培养才可能发生真正的复幼。
微繁殖的另一个优点是在超净环境下繁殖和保存苗木，具有无病、无毒、无虫害等优点。一般微繁殖的起始材料是经严格选择的材料，或是经茎尖培养或茎尖培养与热处理结合的脱病毒材料、微繁殖生产出的大量脱病毒植株既可直接种植，又可作为常规繁殖面建立原种圃，如观赏植物水仙属、鸢尾属、百合属以及浆果作物如草莓和醋栗。这方面的一个最好的例子就是脱病毒微型薯生产。马铃薯在田间种植容易感染病毒，种植若干代后会引起产量下降、品质变劣，所以须经常更换脱病毒微型薯，而微繁殖可快速地生产出脱病毒种薯来。组织培养生产的苗木比常规繁殖出来的苗木生长更快、更旺盛。这可能是由于复幼或脱除病害的原因。
不同的植物种类微繁殖的难易程度不同。木本植物和草本植物相比，再生能力相对弱一些，增殖率也低。一般木本植物生长在野外，消毒较为困难，易受生长条件、气候和季节变化影响。另外，休眠现象和褐化现象会对本本植物的微繁殖造成较大的影响。木本植物比农业和园艺作物更易发生遗传变异，一般在成龄阶段才被用来进行无性繁殖；但成龄材料又极难进行离体培养，尤其是难以生根。同时木本植物又难以诱导复幼。所以，这些都对微繁殖方式和微繁殖阶段造成重大影响。其中最主要的因素是再生能力，除基因型存在的差异之外。起始材料的发育阶段显著影响再生能力。一般幼嫩的植物比成龄的植物具有较高的再生能力由于一般选用成龄木本植物进行营养繁殖，因而必须在使用前进行复幼。复幼的方法有分生组织培养；连续扦插；将分生组织或望尘嫁接到实生苗根砧上；游离幼嫩区；过度修剪，挺进幼嫩侧技产生。另外，不定芽发生或胚胎发生虽然常可诱导复功，但这两种方式有可能产生变异，所以通常通过分生组织培养来诱导复幼。分生组织培养可以保持遗传稳定性，消除真菌和细菌，甚至可得到脱病毒材料。如果采用成龄植物材料进行离体营养繁殖遇到困难时，可先采用实生苗或幼态材料进行研究（种子消毒后离体播种萌发；得到的实生苗材料进行离体器官形成）然后从中获得有关信息，再利用成龄树体材料进行微繁殖。
最新的研究表明，离体叶绿素植株具有较高的光合能力，但其净光合速率受到体外环境条件的限制，主要是光周期内的低 CO2 浓度。光合自养微繁殖是指培养基中不添加外源性有机成分（糖、维生素等）的微繁殖，是随着体外环境控制技术的发展而发展起来的。容器中的二氧化碳浓度、光合光子通量、相对湿度和气流速度是影响幼苗生长发育的一些最重要的环境因素；控制这些因素需要温室和园艺工程的知识和技术以及体外小苗的生理学知识。光合自养微繁殖在改善苗木生理（生物学方面）和生产过程中的操作/管理（工程方面）方面具有许多优势，并且可以降低生产成本和提高苗木质量。据报道，光合自养微繁殖的可行性已在草本和木本植物物种中得到证实。光合自养微繁殖将在大规模生产具有生长旺盛和整体质量更好的基因相同、无病原体的小植株方面取得突破，因此在移植生产和生物技术研究中具有巨大的潜力。
《微繁殖：方法和影响》一书于2019年由NOVA出版社出版，作者是Valdir Marcos Stefenon。本书作为研究微繁殖的专业书记，全面地从方法与影响的角度讨论了微繁殖研究案例，为相关从业人员提供了详实的理论支撑。
除此之外本书还有以下特点：
1、本书不仅介绍了植物微繁殖的基础知识，还详细介绍了研究方法和技术，并结合具体实例的应用，使读者能够更加全面的了解微繁殖的应用领域。
2、索引文献丰富，证明了这本书的知识性，真实性。而且，这些索引文献绝大部分都是最新研究，让读者全面了解该领域的前沿进展。
3、在本书的最后，将出现的专业词汇都罗列出来，大大方便了大家在阅读过程中对植物微繁殖的专业术语的认知。
4、本书最鲜明的特点就是语言浅显易懂，对于初学者有很大的帮助。
本书目录
1. 微繁殖在植物生物技术中的应用
2. 以保护遗传资源为重点的微繁殖战略：巴西大西洋雨林中的某些物种
3. 当微米变成纳米：在微繁殖中使用纳米粒子
4. 临时浸入式生物反应器：从分生组织培养红薯
5. 体外繁殖植物气孔复合体的显微评价
6. 苹果的组织培养及其在遗传育种中的意义：综述
7. 用于分析林种组织培养遗传稳定性的分子标记
兰天 武汉大学生命科学学院 博士研究生