植物组织培养及其在园艺上的应用

2018-02-11柯于水

江西农业 2018年11期

柯于水

植物组织培养技术最早起源于二十世纪初，并在20世纪30年代得到了快速发展。国内外学者也不断加大了该类技术的研究力度，现已取得了显著的成就，可将部分植物器官进行移植栽培，并在给予一定的栽培条件下，有利于植物自动修复损伤组织，从而完整的生长出来，推动了生物技术领域的发展。

1 我国植物组织培养应用现状

与其他国家相比，我国在植物组织培养方面起步较晚，直至20世纪50年代才开始研究，并在随后的时间里得到了快速发展。现阶段，我国已建设了多个研究院，将资金流、技术流、人才流整合起来，对上千种植物进行了组织培养工作，进而取得了巨大的成就，在各行业领域得到了广泛的应用。

第一，单倍体育种。通常情况下，单倍体植物很难结实，对植物的生长与发育造成了严重的影响。在进行组织培养时，可应用秋水仙素进行培养，有利于改变植物的染色体结构，变为二倍体植物，缩短了植物的生长周期，提高了生长效率。第二，基因工程。基因工程是当代社会需要重点研究的问题，有利于控制植物的生长基因，诱使其基因突变，提高植物的品种品质。第三，物种保护。我国是一个拥有几千年农耕文明的国家，随着时间的推移，农业生产规模越来越大，进而致使很多植物已经灭绝或濒临灭绝。对此，通过开展植物组织培养活动并进行培育，有利于保存物种，提高物种保护质量。第四，植物生产与应用。很多植物在生长发育时所产生的代谢产物，可进行萃取及提纯等工作，以制成人们生活中的必需品，如植物药剂、植物香料、植物脂肪等。因此，通过进行植物组织培养，有利于对某种植物进行大规模培育，以满足科研、经济、医疗等方面的需求，充分发挥生物技术的综合效益价值。

2 植物组织培养在园艺上的应用

2.1 发展无性繁殖近年来，我国的城镇化进程不断加快，城市绿地面积越来越少，对城市生态系统造成了严重的影响。因此，社会不断加大了城市绿化的重视力度，使绿化植物的需求急剧增加。如果采用从自然界移植的方法，会对生态环境造成严重的影响，而通过植物组织培养技术，有利于对某一种或多种植物进行“克隆”，可提高植物的生长效率，以满足城市绿化园艺的规划需求。以微繁殖技术为例，可将植物的茎尖作为培养材料，有利于刺激植物茎尖的分生，并产生芽原基，从而生长出大量的芽茎，有效提高植物的繁殖速度，促使植物生长规模扩大百万倍。我国大多数绿化园艺植物均采用了这种组织培养方法，如兰花、迎春花、合欢、牡丹等，能保障城市绿化效果，改善城市生态环境。

2.2 培育新品种自然界中绝大多数植物或多或少存在一定的缺陷，使植物的功能、作用等受到了影响。通过进行植物组织培养工作，有利于对园艺植物的品种进行改良，以提高品种质量[1]。根据植物基因规律可知，当植物正常生长繁育时，会有一定的概率出现基因突变的情况，从而使植物的性状发生改变，以形成新品种。对于植物组织培养工作而言，其培养规模比较大，植物数量比较多，会增加植物的突变规律，以维护生物的多样性。如郁金香是荷兰的国花，之所在世界上有较高的影响力，是因为荷兰学者不断进行郁金香的组织培养工作，以开发新的品种，使郁金香的品种质量、种类数量、培养规模等都领先于全世界，为植物园艺的发展作出了重要的贡献。开展植物组织培养工作不仅可以创新植物品种，还可以促使植物细胞变异，提高植物的某种抗性，以更好地适应环境。如我国很多地区都存在盐碱地、干旱缺水的问题，而现有的土地资源有限，无法种植更多的园艺植物。通过开展植物组织培养工作，有利于提高植物的抗干旱、抗盐能力，以提高土地资源利用率，改善当地的土壤环境、生态环境，发挥其综合效益价值。

2.3 创新脱毒技术园艺植物在正常生长发育时，会受到微生物、细菌等因素的影响，增加了植物的发病概率，甚至会出现大面积死亡的情况，给人们带来了严重的经济损失。目前，全世界每年仅草莓类有70余种病毒，对草莓产业的发展以及草莓的安全性构成了威胁。对此，采用病株脱毒技术，有利于提高园艺植物的抗病毒能力，确保植物安全、稳定的生长繁殖。2.4 物种保护传统的物种保护工作主要是对濒临灭绝的植物进行重点保护，以建立保护园区，但这种方式的保护效果差，且需要投入大量的人力物力，难以维系物种的多样性。对此，利用植物组织培养技术，有利于对物种进行大量繁殖，使其得以延续下去，能有效提高保护效果。以兰花为例，兰花的种类比较多，但胚胎发芽率较低，致使兰花的繁殖能力比较弱，野生兰花数量急剧减少，而发展植物组织培养技术，能有效摆脱这一因素的限制，提高野生兰花种源的保护效果。