淺談組培育苗技術(shù)在園藝上的應(yīng)用

2013/5/21 0:00:00

植物組織培養(yǎng)育苗簡稱組培育苗，是指在無菌操作下，利用植物體的某個器官（如根、莖、莖尖、芽、葉、花、果實(shí)等）的組織（如表皮、皮層、髓部細(xì)胞、胚乳等）以至單個細(xì)胞（如孢子、體細(xì)胞）及原生質(zhì)體等各種活體，給予適合生長發(fā)育的條件，使之分生出完整植株的育苗方法。其利用的是細(xì)胞的分化全能性原理，目前，組織培養(yǎng)技術(shù)已成為了工廠化育苗的重要形式。[1]

1.植物組織培養(yǎng)技術(shù)的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的植物繁育方法如播種、扦插等相比，植物組織培養(yǎng)有以下幾個特點(diǎn):被培養(yǎng)物體形微小，即具有相對很小的表面積。如植物莖尖分生組織僅0.01一0.05mm，這樣可以節(jié)省繁殖材料，特別是在母本材料有限情況下(如一個優(yōu)良單株)，這種方法可以有效的提高繁殖系數(shù)。被培養(yǎng)物的生長環(huán)境處于其生長發(fā)育所需的最佳狀態(tài)，如礦質(zhì)營養(yǎng)成份、植物激素水平、溫度、光照等都可人為調(diào)控到最佳狀態(tài)，為植物的生長發(fā)育提供了有利條件。被培養(yǎng)物可以避開微生物病源的侵染和昆蟲危害，有利于新生植株的健康生長。被培養(yǎng)物的正常發(fā)育過程可以人為誘導(dǎo)產(chǎn)生。正常繁殖條件不能發(fā)生的變異，這些變異可為新品種的選育提供方便，特別是觀賞植物育種。[2]

2.植物組織培養(yǎng)技術(shù)在園藝上的應(yīng)用

2.1 快速、大量繁殖優(yōu)良品種 由于組織培養(yǎng)法繁殖作物的突出特點(diǎn)是快速，因此，其對一些繁殖系數(shù)低、不能用種子繁殖的“名、優(yōu)、特、新、奇”等品種的繁殖，意義更大。因為材料的單一個體性，所以遺傳現(xiàn)狀也是一致的，那么在試驗與生產(chǎn)整個過程中就能夠達(dá)到微型化與精密化，既節(jié)約了人力與物力，又能夠更好的對培養(yǎng)基的成分、溫度與濕度、光強(qiáng)度與光質(zhì)以及光周期進(jìn)行有效控制，實(shí)現(xiàn)整年都可進(jìn)行試驗與生產(chǎn)，所以組培在快速、大量繁殖優(yōu)良品種上的應(yīng)用具有很大的潛力。[3]

其次，通過離體的快速繁殖，加上不受區(qū)域氣候條件的影響，可以實(shí)現(xiàn)新品種的培育以及稀缺植物的保存，并較常規(guī)快數(shù)萬乃至數(shù)十萬數(shù)百萬倍的速度擴(kuò)展增大繁殖，以提供更多的優(yōu)質(zhì)種苗。

再者，組培有利于實(shí)現(xiàn)優(yōu)良品種的基因的保存。在花卉的育種過程中，通過雜交與選種，增加了花卉品種種類與花卉的顏色種類，以滿足更多人們的需求。與此同時，卻帶來了一些問題，由于子代很難有均一的變現(xiàn)造成基因類型的異質(zhì)化太高。可以根據(jù)需要選擇優(yōu)良性較高的植株加以分生，便可以得到與母株一模一樣的植株，其原因是組織栽培育苗是由母株的組織或者器官等發(fā)展的，能夠保持母株的全部特征，包括花的形狀、顏色，植株的形狀，抗逆性等特性。 2.2 脫毒苗木的培育 植物脫毒是目前植物組織培養(yǎng)應(yīng)用最多最有效的一個方面。由于觀賞性的植物一般采用營養(yǎng)繁殖，比如在利用嫁接、分株等方法繁殖時，病菌很容易由營養(yǎng)體、刀具或者土壤等傳給下一代，這樣就加快了病毒的傳播與積累，以至于病毒病對植物的危害也就隨之變嚴(yán)重。

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計表明，觀賞性的植物的病毒已高達(dá)百種，并呈逐年遞增的趨勢。很多觀賞植物因得了病毒病，而對觀賞價值造成了嚴(yán)重的影響，像百合、康乃馨等植物的鱗莖、球莖嚴(yán)重退化，蘭科植物的花變得小且少，而且造成花朵的畸形等，這些問題對其觀賞價值造成了影響，甚者可以導(dǎo)致其品種的滅絕，在一定程度上制約了其發(fā)展，這也是我國花卉不能走出國門、邁向世界的重要原因之一。從長時間生產(chǎn)中可以得出，植物組織栽培技術(shù)可有效地去除植物體內(nèi)的病毒。病毒在感病植物體內(nèi)的分布不均勻，其數(shù)量也隨部位與年齡的不同而不同，在靠近莖尖頂端的區(qū)域，越靠近病毒的濃度就越低。因為分生區(qū)域內(nèi)無維管束的原因，病毒的傳遞只能靠細(xì)胞間的聯(lián)系進(jìn)行，比不上細(xì)胞分裂的速度與生長速度，所以在植株生長點(diǎn)附近的病毒數(shù)量是非常稀少的。

鑒于以上原因，在進(jìn)行莖尖培養(yǎng)時，在保證莖尖成活的前提下，莖尖越小越好，太大的話對于脫毒有很大的影響，種類不同的植物與病毒，在切取莖尖的時候，大小也不相同，一般來說是帶一兩個葉原基的0.2-0.5mm大小的莖尖。 2.3 保存種質(zhì)資源 花卉生產(chǎn)是在現(xiàn)有種質(zhì)資源的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，由于自然災(zāi)害和生物之間的競爭以及人類活動對大自然的影響，已有相當(dāng)數(shù)量的植物物種在地球上消失或正在消失。具有獨(dú)特遺傳性狀的生物物種的絕跡是一種不可挽回的損失，而通過組織培養(yǎng)，可保持母本的一切遺傳特性，并大大節(jié)省人力、物力的同時，又能延長保存期，以作為種質(zhì)資源未能突變與流失的保證。

3.植物組織培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢

植物組織培養(yǎng)技術(shù)作為現(xiàn)代生物技術(shù)的一個重要組成部分，已由實(shí)驗室走向商業(yè)化生產(chǎn)，為人類創(chuàng)造著巨大財富。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是生命科學(xué)的發(fā)展，植物組織培養(yǎng)將朝著以下方向發(fā)展。

3.1植物組織培養(yǎng)所需的儀器設(shè)備的自動化、成套化、精密化，將極大地方便人們的操作和使用，提高生產(chǎn)效率。例如，自動定時、控溫、控壓的高壓滅菌鍋的問世，有效地簡化了組織培養(yǎng)過程中的滅菌程序。

3.2培養(yǎng)基的成品化、專用化、系列化，這將有利于植物組織培養(yǎng)技術(shù)的推廣和商業(yè)化開發(fā)。多種多樣“拿來即用”的成品培養(yǎng)基極大地簡化了過去那種稱量配制過程。人們根據(jù)不同的培養(yǎng)方法和植物特性來選擇不同的成品培養(yǎng)基。

3.3植物組織培養(yǎng)簡單化、普及化、工廠化。植物組織培養(yǎng)的操作過程簡化，將有利于其普及應(yīng)用和工廠化生產(chǎn)。生物反應(yīng)器(Bioreactor)技術(shù)的發(fā)展將會加快植物組織培養(yǎng)技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)程�？梢灶A(yù)測，未來的植物組織培養(yǎng)技術(shù)的科技含量將會進(jìn)一步的提高，在園藝作物生產(chǎn)中發(fā)揮更大的作用。

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