組織培養(yǎng)在花卉生產(chǎn)上的應(yīng)用(一)

2011/6/13 8:41:48

在安謐而潔凈的廠房里，一段小小的蘭花莖尖，循著一道道由學(xué)者周密設(shè)計的工藝流程，經(jīng)過一個個操作者的精雕細琢，奇跡般的化為成千上萬株長在試管里的健壯種苗，移到大田里，變成成千上萬株亭亭玉立的蘭花……
像這樣的“蘭花工廠”，許多國家都已建立。生產(chǎn)的也不光是蘭花，還有康乃馨、水仙等花卉。當然“蘭花工廠”是通俗的說法，這種生產(chǎn)過程的正式名稱是植物組織培養(yǎng)。
目前，生物技術(shù)正在世界突飛猛進地發(fā)展，在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、食品工業(yè)、能源工業(yè)、環(huán)境保護各個領(lǐng)域表現(xiàn)出極大的生產(chǎn)潛力。作為生物技術(shù)有力手段的組織培養(yǎng)也日益受到重視，在農(nóng)林作物的脫毒快繁、突變誘發(fā)、細胞工程和基因工程等方面都可以發(fā)揮作用。
植物組織培養(yǎng)是指在無菌條件下，將植物體的一個器官，如根尖、莖尖、葉、花、未成熟的果實、種子等， 或一種組織，如形成層、花藥組織、胚乳、皮層等，或單個細胞 ，如體細胞、生殖細胞等，或胚胎，如成熟和未成熟的胚，或原生質(zhì)體，如脫壁后仍具有生活力的原生質(zhì)體，從植物體取出后，放在潔凈容器內(nèi)的人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，使它們得以繼續(xù)生存或發(fā)展，誘發(fā)產(chǎn)生愈傷組織、潛伏芽、不定芽、不定根等，或長成完整的植株，統(tǒng)稱為植物組織培養(yǎng)。由于是在試管內(nèi)培養(yǎng)，而且培養(yǎng)的是脫離植物母體的培養(yǎng)物，因此也稱離體培養(yǎng)和試管培養(yǎng)。根據(jù)外植體來源和培養(yǎng)對象的不同，又分為植株培養(yǎng)、胚胎培養(yǎng)、器官培養(yǎng)、組織培養(yǎng)、原生質(zhì)體培養(yǎng)等。
植物組織培養(yǎng)技術(shù)是近代生物科學(xué)發(fā)展起來的一門新技術(shù)，是生物技術(shù)(即生物工程)的主要組成部分，是在超凈的組培室中快繁脫毒即工廠化的栽培室中進行的規(guī)模生產(chǎn)。自哈布蘭特(G.Haberlandt) 1902年提出植物細胞的全能性，即每個植物的本細胞或性細胞都具有該植物的全套遺傳基因，因此在一定培養(yǎng)條件下每個細胞都可發(fā)育成一個與母體一樣的植株。這個概念雖然在上世紀初已經(jīng)提出，但在當時的技術(shù)條件下，在實踐上并沒做到。經(jīng)過80多年來無數(shù)科學(xué)家的努力，組織培養(yǎng)技術(shù)得到不斷改進，技術(shù)趨于完善、成熟，目前細胞的全能性不但在理論上完全被證實，而且為組織培養(yǎng)在實踐上的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。植物組織培養(yǎng)已遍地開花，在世界各地進展很快。培養(yǎng)的材料有莖尖、根尖、花粉、花藥、葉原基、愈傷組織、細胞等，已經(jīng)培養(yǎng)成功的植物有近千種。
近40年來，植物組織培養(yǎng)技術(shù)得到了迅速發(fā)展，已滲透到植物生理學(xué)、病理學(xué)、藥學(xué)、遺傳學(xué)、育種以及生物化學(xué)等各個研究領(lǐng)域，成為生物學(xué)科中的重要研究技術(shù)和手段之一，并廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、工業(yè)、醫(yī)藥業(yè)等多種行業(yè)，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，已成為當代生物科學(xué)中最有生命力的一門學(xué)科。對農(nóng)業(yè)、林業(yè)、蔬菜、果樹、花卉以及藥用植物新品種培育、品種脫毒、提純復(fù)壯、快速無性繁殖、擴大種苗生產(chǎn)等方面均產(chǎn)生了劃時代影響。
組織培養(yǎng)技術(shù)具有如下特點：
繁殖要在嚴格控制下完成，進行時所需材料少，但繁殖速度快，繁殖系數(shù)高。如一年內(nèi)一個蘭花莖尖可繁殖出100萬以上的植株；且繁殖周期短，一般30天左右即為一個周期；可全年生產(chǎn)，打破傳統(tǒng)“靠天吃飯”的模式，不受季節(jié)影響，可按市場需要組織生產(chǎn)；可機械化，自動化、工業(yè)化生產(chǎn)，占地面積��；種苗質(zhì)量好、無病菌，無病毒，遺傳性能穩(wěn)定，還不易受病蟲害侵染；組培苗無性系的性狀比傳統(tǒng)無性系的性狀更加一致；便于交流和打入國際市場；與其它生物技術(shù)相比，本項技術(shù)所需成本低，利潤回報率高，但初期投資多，技術(shù)難度高。
花卉消費是物質(zhì)文明和精神文明的象征，花卉業(yè)是一項新興產(chǎn)業(yè)，是今后最有發(fā)展的十大行業(yè)之一，許多發(fā)達國家的大中城市數(shù)量最多的商店要數(shù)花店了。在我國隨著人民生活水平和文化素養(yǎng)提高，花卉消費這一時尚已逐步進入家庭，這是一個巨大的消費市場。廣州每天給香港僅玫瑰花供應(yīng)就達1200 打以上，這是不包括本市消費。上海市每年出口鮮切花收入達100萬美元以上，北京市鮮切花年消費量在1億支以上，目前還呈急驟上漲的趨勢。全國各地興起許多花卉交易市場，對這種發(fā)展趨勢又起著推波助瀾的作用。東部沿海大城市花卉苗木需求也日趨旺盛，全國鮮切花需求量近年以30％～40％的速度增長。國家農(nóng)業(yè)部提出要像抓其它產(chǎn)業(yè)一樣抓花卉產(chǎn)業(yè)。鮮花銷售量居全國第一的“植物王國”云南省提出把云南建成“花卉王國”，把昆明建成“花都”，使花卉成為全省創(chuàng)收的大產(chǎn)業(yè)，海南省提出以花卉興島的戰(zhàn)略。世界范圍的花卉產(chǎn)業(yè)化將使“植物試管高效快繁”大有用武之地，組織培養(yǎng)技術(shù)已成為花卉種苗生產(chǎn)不可缺少的手段之一，而且將在提高花卉質(zhì)量，增強市場競爭能力中大顯身手。組培苗具有無雜菌、優(yōu)質(zhì)、均勻、分蘗性強、繁殖率高、批量生產(chǎn)、周年供應(yīng)、便于運輸?shù)葍?yōu)點。由于病毒的侵染，許多花卉的產(chǎn)量、質(zhì)量不斷下降，采用莖尖脫毒的技術(shù)，可以使病株復(fù)壯，經(jīng)過脫毒的植株健壯、產(chǎn)量高、質(zhì)量好、花色純正，因此近年來花卉組織培養(yǎng)及快繁脫毒技術(shù)越來越多地應(yīng)用于花卉種苗繁殖生產(chǎn)中。目前，利用植物的一小塊組織，如生長尖、葉片、莖段、側(cè)芽等作為培養(yǎng)材料，在特定的培養(yǎng)環(huán)境中，幾個月就可以培養(yǎng)出成千上萬株與原來植物完全相同的植物。

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