组织培养在草本花卉繁殖上的应用
2020-12-16杨佩欣翟玉莹
杨佩欣 翟玉莹
(沈阳工学院 辽宁抚顺 113122)
组织培养技术是一种专门将植物的组织器官作为外部植物体,将其接种到人工制作的植株培养基质中,并提供适合其生长所需要的环境条件,如温度、湿度、光照、营养和激素等,采用无菌生产性培育的一种技术。最早的培养技术始于1960年法国的兰花繁殖,因其大获成功后,该生物研究技术无论是在实际应用方面还是基础理论发明都得到了空前的发展。目前花卉组培的研究种类繁多,参加组织培养技术培育的花卉品种数量也在不断增加,差不多能够达到成百上千种,当前我国组织培养的花卉生产市场前景颇好,很多花卉品种出口世界各国,行情潜力大。组织培养在草本花卉繁殖上的应用意义重大,文章对此进行浅析探讨,希望能给国内花卉组培相关研究人员提供一些参考和帮助。
1 组织培养及其意义
1.1 组织培养
组织培养又叫植物离体培养,通俗来讲指的是从植物体分离出符合培养需求的组织、器官、细胞等,在无菌的环境下,通过人工化控制培养环境,最后产生完整的植株。狭义的组织培养又特指借助植物各部分组织(形成层、叶肉组织等)提供合适的生长环境获得再生植株。这项技术起源于19 世纪,在那个时期人们并没有完全发现植物细胞具有全能性的性质,组织培养技术是人们通过对无性繁殖的观察产生的,人们发现在自然环境中,有些植物可以经过无性繁殖产生后代,于是相关植物学研究专家开始了对植物组织培养新植株的尝试。在生物科学后来的发展历程中,科学家发现了一个细胞能够在适宜的外部环境下培育出完整的新植株,确立了细胞全能性的存在,以细胞全能性为基础,组织培养的想法得到了支持,通过不断尝试与努力,这项技术逐渐成熟。如今,组织培养已经经过了近百年的发展历程,它证实了植物体的每一个细胞具有这种植物全部的遗传信息,但是这项技术强调的按照人类意愿、借助人类提供的环境实现细胞全能性是有限的、局部的,目前还不能做到对所有植物组织实现培养再生,组织培养技术对我们而言还有许多奥秘等待发掘,生命科学还有许多问题需要解决。
草木花卉具有花期较长、色彩鲜艳、样式可人等优点,应用形式多样,装饰房间、修饰园林、赠送礼品等都离不开草木花卉的点缀。然而,草木花卉的生长繁殖存在着以下问题:一是草木花卉在幼苗期生命力脆弱,在恶劣的自然环境下很难生存;二是草木花卉在开花之后容易患病出现凋零问题,严重影响花卉美观;三是草木花卉需要每年种植。因此花卉培养技术正在寻找有效的办法,通过引进先进的技术改善这些生存困难、繁殖缓慢问题,满足市场上对草木花卉的大量需求。将组织培养技术有效运用于花卉繁殖技术,能够突破花卉繁殖的局限,在人工提供的环境条件下实现花卉的繁殖等,为草木花卉的生存带来一定的保障。
1.2 组织培养的意义
1.2.1 短时间内实现植物的繁殖
组织培养技术不受地理环境、季节等限制,能够利用人工化培养环境在短时间内繁殖出一定数量的新植株,达到快速、高效的目的。将组织培养技术用于草木花卉的繁殖再生,在短期培养出符合市场数量需求的花卉,突破了传统培养方式上时间、数量的局限,对于草木花卉繁殖意义重大。快速、大量是组织培养的显著特点,一定程度上改善了一些植物花卉繁殖系数低、繁殖时间长的现状,为草木花卉满足市场发展需求提供了保障。
1.2.2 通过植株培养创造经济价值
草木花卉在人类市场上有大量的应用空间,但如果依靠传统的繁殖方法,很难满足市场的需求。组织培养技术成本低,能够生产出大量的新植株,为生产者提供了许多机会,因此给市场带来了巨大的经济价值。
1.2.3 帮助植物花卉脱毒增加产量
传统的草木花卉繁殖技术依靠植物本身产生种子、传播种子,然而许多草木花卉在开花时期容易感染病毒,影响产量、品质等,植物组织培养技术利用组织产生新植株,能够选择不带病毒的组织部位进行无性繁殖,获得脱病毒的幼苗和不带病毒的植株,大大提高了植株存活率,带来更多的经济效益。
1.2.4 挽救濒临灭绝的花卉品种
有些植物花卉由于生产困难、生产速度赶不上市场需求等原因面临着灭绝的风险,人类正在寻求挽救濒临灭绝的植物品种的有效方法,通过植物组织培养的实践经验证明,组织培养技术不仅能够加速草木花卉的繁殖,带来经济效益,而且能够帮助保存植物种子,有利于生物多样性的保护工作。植物组织培养技术使多样性的保护工作不再局限于种子的储存,而是扩大至果实、块根、茎叶等组织器官的保存,是植物存储技术上的一次重大突破,对于濒危草木花卉品种的生存发展意义重大。
2 组织培养在草本花卉繁殖上的应用
2.1 选材和方法
2.1.1 试材
对于草木花卉的选材,我们需要进行两次引种,这两次引种的时间分别在20 世纪90年代初期和20 世纪90年代末期,草木花卉的来源地分别为台湾和美国两个有限公司,花卉品种为一串红花卉、矮牵牛花卉,除此之外还有大丽花等花卉。
2.1.2 方法
对于组织培养的研究过程,我们不仅仅注重内植体的试验,还需要进行外植体的试验,进行试验之前对草本花卉进行分化和生根的培养基进行挑选试验过程,进行组织培养时,需要在无土壤的条件下进行无土栽培过程,并且需要进行一定的栽培,栽培有四个过程,分别是栽培基质的选择、选择一定程度的营养液、选择合适的栽培容器、确定栽培管理具体要点。在进行大规模生产过程中,需要减少一定的组织培养成本,主要减少试管苗的成本,能够节省费用,通过减少试管苗能够进行一定程度合理的安排工作能力。在进行培养过程时,需要采用低温培养的方式。
2.2 结果与分析
2.2.1 优质草本花卉的引进、进行组织培养试验研究
在进行草本花卉的组织培养过程中,需要以幼苗进行试验,先对幼苗进行一定程度的消毒处理,将一些洗衣粉溶解,溶解后的液体用于浸泡幼苗,浸泡时间大约在3 ~ 5 min 左右,浸泡后的幼苗需要清洗,并且需要放到干净的工作台上处理和清理,先用乙醇浸泡,再用无细菌的水清洗,接着用汞浸泡,最后放到新鲜干净的培养基上培养。采用草本花卉种子进行外植体,需要先浸泡,再用清水消毒,消毒的方式与幼苗的消毒方式基本相同。运用滤纸培养种子,将种子发芽,在培养过程中,需要充分考虑到液体培养基的大小。通过对比的手段进行培养,观察培养基的情况,通常情况下,培养基采用MS 的培养方式。
2.2.2 无土栽培研究
进行无土栽培研究需要重视栽培基质和栽培营养液的选择,栽培基质主要包含炉渣和珍珠岩,栽培过程中必须充分考虑到不同草本花卉需配比不同的基质。无土栽培的目的是保证试管苗的试验,保证试管苗的成活概率,保证培养基的可行性。
2.2.3 大规模进行繁殖试管苗
进行大规模生产需要充分考虑到试管苗的成本,生产过程中防止每一个环节出现污染的情况,因此,我们需要采用替代的产品进行繁殖,这样可以节约资金成本,提升社会效益。组织培养可以保证草本花卉的良好品质,进行试验过程往往采用低温的保存方式,减少常温保存,低温保存能够保证试管苗的生长不受到控制,延长了试管苗的存活率。将存放在冷库里面的试管苗放入培养室的过程中,需要保证草本花卉的叶子与茎正处于一种逐渐变绿的状态,并且保证草本花卉的试管苗能够在三天左右内逐渐恢复到正常状态。该试验为组织培养工作的有效进行提供了良好的基础。
3 小结
花卉植物组织培养技术的研究对于企业、农化、高校和科研院所具有重要指导意义。通过开发利用、科研生产环节的不断结合,使各部门之间紧密联系,对生产技艺进行试验和改良。研究花卉组织培养的最终目标是希望将该培养技术应用到具体的社会生产中,给予相关高校的学习人员和科研所的技术人员帮助,并加以研发利用,推动技术成果的转化与产学研究相结合,促进组织培养技术不断发展,为花卉生产培育工作提供强有力的保障与技术支持。
通过对草本花卉的外植体的研究,通过逐步分析分化、生根等程序进行无土栽培的研究,通过对市场的分析,研究草本花卉的污染情况,可以降低一定程度的试管苗的生产成本,进行大量的繁殖过程。组织培养所带来的优势主要有以下几个方面,能够节约许多不必要的成本,改善试管苗,能够节省许多的人力成本与物资成本,通过组织培养能够改善草本花卉的基因,防止草本花卉发生基因突变的可能性,采用组织培养的方式能够帮助草本花卉的繁殖,对于草本花卉的繁殖能够得到有效的提高。