论植物组织培养技术在林木育种中的应用

宋敏

【摘 要】林木育种是推动林业产业可持续发展的基础性工作。近年来，针对国内水土流失、土地沙漠化等生态问题，国家加大了对林业发展的重视程度，各级政府和林业部门也积极响应国家“绿色发展”理念，扩大林木种植面积。在这种情况下，林业发展对优质树种的需求量不断上升，而传统的树种培养周期较长，短时间内难以满足地区林业发展需要，植物组织培养技术具有繁殖速度快、苗木质量高的优点，在现代林木育种中受到了广泛的应用。

【关键词】植物组织培养 林木育种 品种改良

植物组织培养是利用植物的某一组织或器官，在无菌环境下进行培养，并最终生产成完整植株的无性繁殖方法。随着相关生物技术的不断成熟和发展，植物组织培养已经广泛的应用于植物育种工作中，在推动我国林业产业发展中发挥了重要作用。文章首先分析了组织培养技术在林木育种中的具体应用，随后对其应用意义进行了论述，最后就组织培养技术的应用前景进行了总结展望。

1 组织培养技术在林木育种工作中的具体应用

1.1 实现苗木的快速、优质繁殖

目前，利用植物组织或器官实现繁殖育苗主要有三种形式：一是诱导母本植株上的腋芽发育，生成新的植株；二是诱导植株组织形成新的体胚，然后在利用特殊培养方式，促使体胚发育成新的植株；三是将植物组织诱导生成新的愈伤组织，利用愈伤组织的再分化能力，生成新的植株芽体，实现扩繁目的。三种林木育种方式各有优缺点，因此在开展植物组织培养时，应当结合实际情况，做到有针对性的科学选择。

例如，在一些地理位置相对偏远、交通不便的原始林区，由于人工管理困难，在林木种植上选择松树、柏树林为主。这类树木由于生长环境相对恶劣，因此对树种的质量要求较为严格，以此来提高树种移植后的成活率。在组织培养技术选择上，通常以诱导母本腋芽发育方式为主，确保培养出的树种能够完全继承母本优良形状，在短时间内适应移植后的新环境。而在城镇郊区或是一些交通便利的农村地区，林业发展多以速生林为主，例如杨树、桉树、槐树等。这类林木的优点在于生长速度快、经济价值高，因此对于树种的需求量也相对较大。在选择组织培养方式上，多以诱导愈伤组织培养新植株的方法，来提高单位时间内的树种培养速度。诱导植株组织培养方式主要适用于果树树种繁育，一来是果树生长周期相对较长，对于树种需求量较为缓和，二来是果树对于树种的优良性质要求较高，诱导植株组织的培养方式能够实现“基因优选”功能，确保果树经济价值的实现。

1.2 植物组织、细胞及器官功能分析

植物组织培养所选用的必须是具有完全遗传信息的组织或器官，包括母本植株的茎、叶、胚芽等，虽然这些组织或器官中的遗传信息都是相同的，但是其培养效果也会受培养环境、培养基营养成分等外界因素的影响。根据这一生物特性，可以对植物的组织和器官的形成过程、结构特性进行技术分析。例如，更加大量的植物组织培养实验表明，以植物茎作为组织培养对象，培养过程中植株的细胞膜的通透性更强，对于外界病毒入侵的抵抗力更明显，根据这一实验结论，我们在进行植物组织培养时，可以有针对性的选取母本植物的组织或器官。例如松树虽然具有较高的生态价值和经济价值，但是幼苗期的松树抗病虫能力较低，很容易发生病害侵袭影响，影响松树幼苗的成活率。通过改良植物组织培养技术，能够极大的改善这一影响因素。

1.3 植物组织培养中的灭菌工作

在植物组织培养中，最重要的一点就是要防止组织或器官受到外界细菌、病毒、微生物的干扰。目前，植物组织培养大多数在无菌室内进行，但是这只是从硬件方面确保了工作环境的安全，除此之外，操作人员还应当保持良好的工作习惯，例如要保持操作台干净整洁，刀具、仪器使用前后都要做好消毒处理、佩戴标准消毒作业设备等。

植物组织培养实验室内的灭菌方法主要分为物理法和化学法，其中物理法主要包括加热、蒸煮、射线处理、无菌水清洗等，化学方法主要是利用一些特殊的化学制剂，例如双氧水、高锰酸钾、漂白粉、酒精等。不同的化学药品所针对的细菌种类也不尽相同。但是无论采取何种灭菌措施，都不可能达到完全灭菌的效果。尤其是一些带有芽孢组织的细菌和霉菌，生存力较强，即便是采取消毒措施后也既有可能存活下来，一旦遇到富含营养物质的培养基，这些细菌和霉菌就会大量繁殖。因此，植物组织培养实验室内应当定期做好消毒措施，严格执行消毒标准，真正实现“无菌操作”。

2 植物组织培养技术在林木育种中的意义和展望

由于组织培养周期短，增殖率高及能全年生产等特点，加上培养材料和试管苗的小型化，这就可使有限的空间培养出大量的植物，在短期内培养出大量的幼苗。组织培养突出的优点是“快”，通过这一方法在较短时期内迅速扩大植物的数量，以一个茎尖或一小块叶片为基数，经组织培养一年内可增殖到10000-100000株。

不可否认的是，现阶段的植物组织培养仍然面临一些技术和操作上的问题，其中主要集中在以下几方面：首先，繁殖效率和繁殖质量之间的矛盾问题日益突出，在近几年植树造林活动的影响下，各地区的林业建设活动规模不断扩大，无形之中增加了植物组织培养的工作压力。部分管理人员盲目追求经济利益，将一些未达到移植条件的植株销售给林业部门，导致树苗成活率低。因此，如何做好植物组织培养速率与市场需求之间的矛盾，成为当前组织培养单位所面临的首要问题。其次，培养过程中不可避免会出现变异植株，也会造成一定的苗木资源浪费。

“绿色发展”理念被纳入“十三五”发展规划中，为林业的可持续发展指明了方向。未来一段时间内，随着林业产业规模的不断扩大，对于树种、苗木的需求量也会逐渐攀升，植物组织培养能够很好的满足当前林木育种的各种需求，具有广阔的发展潜力和应用推广价值。

参考文献：

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