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浅谈组培育苗技术在园艺上的应用

来源:花卉商情 | 时间:2014/6/25 16:22:00 | 浏览:4302次 | 返回

植物组织培养育苗简称组培育苗,是指在无菌操作下,利用植物体的某个器官(如根、茎、茎尖、芽、叶、花、果实等)的组织(如表皮、皮层、髓部细胞、胚乳等)以至单个细胞(如孢子、体细胞)及原生质体等各种活体,给予适合生长发育的条件,使之分生出完整植株的育苗方法。其利用的是细胞的分化全能性原理,目前,组织培养技术已成为了工厂化育苗的重要形式。[1]

1.植物组织培养技术的优势

与传统的植物繁育方法如播种、扦插等相比,植物组织培养有以下几个特点:被培养物体形微小,即具有相对很小的表面积。如植物茎尖分生组织仅0.01一0.05mm,这样可以节省繁殖材料,特别是在母本材料有限情况下(如一个优良单株),这种方法可以有效的提高繁殖系数。被培养物的生长环境处于其生长发育所需的最佳状态,如矿质营养成份、植物激素水平、温度、光照等都可人为调控到最佳状态,为植物的生长发育提供了有利条件。被培养物可以避开微生物病源的侵染和昆虫危害,有利于新生植株的健康生长。被培养物的正常发育过程可以人为诱导产生。正常繁殖条件不能发生的变异,这些变异可为新品种的选育提供方便,特别是观赏植物育种。[2]

2.植物组织培养技术在园艺上的应用

2.1 快速、大量繁殖优良品种 由于组织培养法繁殖作物的突出特点是快速,因此,其对一些繁殖系数低、不能用种子繁殖的“名、优、特、新、奇”等品种的繁殖,意义更大。因为材料的单一个体性,所以遗传现状也是一致的,那么在试验与生产整个过程中就能够达到微型化与精密化,既节约了人力与物力,又能够更好的对培养基的成分、温度与湿度、光强度与光质以及光周期进行有效控制,实现整年都可进行试验与生产,所以组培在快速、大量繁殖优良品种上的应用具有很大的潜力。[3]

其次,通过离体的快速繁殖,加上不受区域气候条件的影响,可以实现新品种的培育以及稀缺植物的保存,并较常规快数万乃至数十万数百万倍的速度扩展增大繁殖,以提供更多的优质种苗。

再者,组培有利于实现优良品种的基因的保存。在花卉的育种过程中,通过杂交与选种,增加了花卉品种种类与花卉的颜色种类,以满足更多人们的需求。与此同时,却带来了一些问题,由于子代很难有均一的变现造成基因类型的异质化太高。可以根据需要选择优良性较高的植株加以分生,便可以得到与母株一模一样的植株,其原因是组织栽培育苗是由母株的组织或者器官等发展的,能够保持母株的全部特征,包括花的形状、颜色,植株的形状,抗逆性等特性。 2.2 脱毒苗木的培育 植物脱毒是目前植物组织培养应用最多最有效的一个方面。由于观赏性的植物一般采用营养繁殖,比如在利用嫁接、分株等方法繁殖时,病菌很容易由营养体、刀具或者土壤等传给下一代,这样就加快了病毒的传播与积累,以至于病毒病对植物的危害也就随之变严重。

据相关统计表明,观赏性的植物的病毒已高达百种,并呈逐年递增的趋势。很多观赏植物因得了病毒病,而对观赏价值造成了严重的影响,像百合、康乃馨等植物的鳞茎、球茎严重退化,兰科植物的花变得小且少,而且造成花朵的畸形等,这些问题对其观赏价值造成了影响,甚者可以导致其品种的灭绝,在一定程度上制约了其发展,这也是我国花卉不能走出国门、迈向世界的重要原因之一。从长时间生产中可以得出,植物组织栽培技术可有效地去除植物体内的病毒。病毒在感病植物体内的分布不均匀,其数量也随部位与年龄的不同而不同,在靠近茎尖顶端的区域,越靠近病毒的浓度就越低。因为分生区域内无维管束的原因,病毒的传递只能靠细胞间的联系进行,比不上细胞分裂的速度与生长速度,所以在植株生长点附近的病毒数量是非常稀少的。

鉴于以上原因,在进行茎尖培养时,在保证茎尖成活的前提下,茎尖越小越好,太大的话对于脱毒有很大的影响,种类不同的植物与病毒,在切取茎尖的时候,大小也不相同,一般来说是带一两个叶原基的0.2-0.5mm大小的茎尖。 2.3 保存种质资源 花卉生产是在现有种质资源的基础上进行的,由于自然灾害和生物之间的竞争以及人类活动对大自然的影响,已有相当数量的植物物种在地球上消失或正在消失。具有独特遗传性状的生物物种的绝迹是一种不可挽回的损失,而通过组织培养,可保持母本的一切遗传特性,并大大节省人力、物力的同时,又能延长保存期,以作为种质资源未能突变与流失的保证。

3.植物组织培养技术的发展趋势

植物组织培养技术作为现代生物技术的一个重要组成部分,已由实验室走向商业化生产,为人类创造着巨大财富。随着科学技术的进步,特别是生命科学的发展,植物组织培养将朝着以下方向发展。

3.1植物组织培养所需的仪器设备的自动化、成套化、精密化,将极大地方便人们的操作和使用,提高生产效率。例如,自动定时、控温、控压的高压灭菌锅的问世,有效地简化了组织培养过程中的灭菌程序。

3.2培养基的成品化、专用化、系列化,这将有利于植物组织培养技术的推广和商业化开发。多种多样“拿来即用”的成品培养基极大地简化了过去那种称量配制过程。人们根据不同的培养方法和植物特性来选择不同的成品培养基。

3.3植物组织培养简单化、普及化、工厂化。植物组织培养的操作过程简化,将有利于其普及应用和工厂化生产。生物反应器(Bioreactor)技术的发展将会加快植物组织培养技术的商业化进程。可以预测,未来的植物组织培养技术的科技含量将会进一步的提高,在园艺作物生产中发挥更大的作用。

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