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探究园林植物育种中生物技术的应用与发展

2021-04-28潘航

科技风 2021年5期
关键词:生物技术园林绿化应用分析

潘航

摘 要:城市发展不断加快的背景下,极大地促进着园林工程建设。在园林工程绿化中,植物育种是一项关键性工作,对于专业技术要求较高。将生物技术应用于园林工程植物育种中,能够极大的提升植物育种效果,保证植物的成活率,达到更佳的园林绿化效果,美化、绿化城市,改善自然生态环境质量。本文首先概述了生物技术,其次分析了生物技术在园林植物育种中的具体应用,最后探讨了园林植物育种中生物技术的应用发展趋势。

关键词:园林绿化;植物育种;生物技术;应用分析

园林工程建设是一项公益性、民生性工程,做好植物育种工作至关重要。新时期,传统育种技术逐渐无法满足育种工作需求。在园林植物育种中应用生物技术,能够更好地满足新时期园林植物育种及绿化需求。

一、生物技术概述

生物技术属于新型综合性技术,该技术涵盖了多项技术,包括:发酵工程技术、基因工程技术,细胞工程技术、酶工程技术等等。生物技术是在传统技术的基础之上,融合现代技术的所形成的。传统生物技术的应用,主要体现在种子选育、啤酒发酵等领域,现代生物技术的应用,主要体现在试管核酸技术、细胞生物学技术、细胞融合技术等等。和传统生物技术相比较而言,现代生物技术的优势更加明显,目前被广泛应用于各个领域当中,为人们的工作及生活带来了极大的便利,极大地促进了社会发展与进步。

二、生物技术在园林植物育种中的具体应用分析

(一)细胞工程育种技术

现代生物技术凭借自身的诸多优势,被广泛应用于各个领域当中。在园林植物育种中,生物技术发挥着至关重要的作用,被越来越多的人所关注。细胞工程育种技术作为现代生物技术的重要体现,利用该技术进行园林植物育种,主要以应用原生质体培养技术、体细胞融合及杂交技术等为主。充分结合园林植物的特点,对不同植物细胞进行融合,并借助细胞分子技术来改变植物原有性质,培养新型的植物品种。在细胞工程育种技术中,原生质体培养技术的应用最为广泛。生物学理论下,植物细胞和动物细胞相比较而言,具备了细胞壁,會给不同细胞的融合造成一定的影响。然而借助原生质体培养技术,则能够将上述阻碍消除掉,融合多种不同植物的细胞,并获得新的植物种类,使得园林植物种类更加丰富。

现阶段,在园林植物育种工作中,细胞工程育种技术发挥着至关重要的作用,并且取得了良好的效果。以菊花为例,是园林绿化常见植物,具备较高的观赏性,同时也具备一定的商业价值。借助细胞工程育种技术展开菊花育种,能够实现组织培养、脱毒苗和大规模繁殖,并且能够更加稳定地遗传菊花的优良特性。在菊花育种的过程中,细胞工程育种技术应用价值较高,例如:辐射诱变育种,在应用时需要注意筛选不稳定的遗传性状。不仅如此,化学诱变在园林菊花育种中也起到了重要的作用,能够通过化学诱变的方式来改变菊花的形状,包括菊花叶片颜色、菊花叶片形状等。除此之外,体细胞融合及杂交技术,也是园林植物育种的一项重要技术。例如:将菊花和大籽蒿进行体细胞融合杂交,和智利喇叭花融合杂交,能够改良菊花的花形、花色以及花茎。

(二)人工种子技术

现阶段,在园林植物育种中,人工种子技术也起到了良好的应用效果。在人工种子技术的应用下,能够改变植物的育种方式,不进行花粉传播授精也可培育新型植物品种。现阶段,园林植物育种工作中现,利用人工种子技术实现了无性繁殖,在植物自身所具有的根茎叶的基础之上,借助体细胞克隆技术能够极大的缩短植物培育时间,并且在该技术的支撑下,能够完成对大批量植物的培育,植物育种效率更高,成本更低,效果更好,并且还更加有利于接下来的各项管理工作的开展,促进园林植物育种整体成效,促进园林规范化、科学化发展。以杜鹃花为例,在园林绿化中的应用较为广泛,具备了较高的园艺价值。杜鹃花总状花序有5~22朵花,虽然不会完全开放,但是也有芳香气味,为更好地发挥出其园艺价值,要重视对人工种子技术的应用。据相关专家学者试验表明,利用人工种子技术对杜鹃花进行培育,在无菌的条件下所生长的胚状体,能够直接种植在土壤当中,这样一来,就极大的减少了在培育、移栽以及驯化等各个环节的工作量,成本投入也随之减少。但是,需要指出的是,当前园林植物育种中对于人工种子技术的应用,仍离不开充足的资金支撑,并且所研究出的人工种子的稳定性仍低于自然种子,这需要在接下来的时间里进行进一步的研究,以便于更好地保证人工种子技术的应用稳定性,达到更佳的园林植物育种效果。

(三)不定芽技术

结合生物学理论知识,大部分园林植物在发育中所出现的芽体,均是从植物的茎尖部位、叶腋部位所生长出的,这是植物芽体生长的特定部位,包括:顶芽、腋芽等。将现代生物技术应用于园林植物育种中,能够实现对芽体次出现部位的改变,在传统部位的基础之上,能够在植物叶部、根部等多个部位发出芽体,这些芽体被称之不定芽。但是,需要指出的是,不定芽技术的应用,并不意味着在任何部位都能够产生芽体。在实际的应用实中,需要满足特定的条件方可更好地产生现不定芽体。将不定芽技术应用于园林植物育种工作中,能够增加芽体数量,促使其会更快的生长发育。为更好地保证不定芽技术在园林植物育种中的应用效果,要重视对低浓度生长素和高浓度6-苯基嗦岭的应用。例如,在应用不定芽技术培育兰花、紫罗兰的时候,使得培育效率更高、效果更好,并且能够提升植物的抗病虫害能力,保证园林植物的良好生长。

(四)基因克隆技术

应用基因克隆技术,能够实现对植物基因的相互移植,甚至能够通过克隆植物基因的方式将其移植到另一种植物上,活着亦可采取基因相互转化的方式,改良园林植物的品种。将基因克隆技术应用于园林植物培育中,能够快速培育优良植物品种,使得园林植物育种具备更高的效果和积极意义。以园林花卉育种为例,在应用基因克隆技术后,对其基因结构进行改变,能够控制花卉的颜色和花卉的形状,并且能够开出更多的花。与此同时,在玫瑰花、百合花、山茶花以及非洲菊等园林花卉进行培育的时候,借助转基因技术即可改变花卉的颜色,提升其观赏性。不仅如此,基因克隆技术的应用,能够控制花卉的花香,例如:原本香味过于浓郁的花卉,可以变得清香,相反的,也可以增加花香,带给人更加心旷神怡的感受。除此之外,在园林植物育种中应用基因克隆技术,能够极大地增加花卉的抗病虫害性能。例如:英国科学家应用基因克隆技术所克隆出的雪花莲凝集素,能够有效防御蚜虫、叶蝉等诸多的害虫。或者可以将其移植到花卉中,防御害虫。再例如:从杨树中所提取并克隆CDNA,也能够有效的防御害虫。并病害防治方面,从国槐及刺槐等树木中所提取的外源凝集素,对于植物真菌类病害能够起到有效的防御效果,保证园林植物的健康生长。最后,基因克隆技术在园林植物育种中的应用,能够延长花卉的花期,众所周知,园林中大部分花卉的花期并不长,因此为了更好地保证花卉的观赏价值,可以借助基因克隆技术来延长花期。在这一过程中,要严格控制好乙烯的浓度,控制乙烯合成,并最终实现对花期的延长。现阶段,在康乃馨等花卉中提取NR基因、PG基因、氧化酶基因,即可抑制乙烯合成,减慢花卉的衰老速度,延长花期,提升其观赏价值。

(五)改良植物的离体技术

在园林植物育种中,要重视对改良植离体技术的应用。由于部分植物对于环境、温度、气候等方面的要求较高,部分植物在进入新环境后,需要一定的适应期,如果环境不适宜,极易导致植物死亡。基于此,为更好地保证植物移植后的成活率,要做好技术改良工作,这在园林植物育种中发挥着至关重要的应用。在实践应用中,需要有选择性地培育离体的组织和细胞,保留有意部分,剔除糟粕部分,提升园林植物育种改良成功率,达到良好的整体绿化效果。

三、园林植物育种中生物技术的应用发展趋势探讨

科技快速发展的背景下,生物技术将会更加的先进化,因此在园林植物育种方面的应用仍具备非常巨大的发展前景。在接下来的时间里,生物技术在智能化、自动化技术的支撑下,将会实现跟多新型技术的发展与应用,達到更加良好的植物品种改良效果,保证园林植物生长质量。具体来说,生物技术在园林植物育种领域中的应用及发展趋势,主要体现在以下几个方面。首先,改变现有雄性不育基因,扩大置物的繁殖规模和繁殖速度,并提升植物光合作用效率,促进植物的生长,培育更多优良植物品种,保证新型园林植物品种的稳定性,提升其生命力和繁殖性能。其次,要重视起对园林植物的环境适应能力的培养与提升。尤其是近年来植物生长所受到的巨大影响与制约,严重影响园林植物的育种效果,无法保证其成活率。然而借助先进的生物技术,即可实现对园林植物环境适应能力的改变,会更好地适应于不同地位领域的园林,促进园林植物的多元化生长。此外,还要进一步提升园林植物的抗病虫害能力,确保不同类型的植物更好地适应于不同地区的生长环境,促进园林植物的良好生长。

四、结语

综上所述,现阶段,随着园林工程建设的不断加快,对于园林植物育种工作提出了更高的要求。将先进的生物技术应用于园林植物育种中,能够极大地丰富、改良物种,提升园林植物育种质量,提升园林植物的成活率,保证园林绿化整体效果,促进园林工程良好发展,提升居民生活质量。

参考文献:

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作者简介:潘航(1998— ),男,汉族,湖北安陆人,本科,研究方向:生物工程。

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