植物组织培养技术及其在园艺上的应用研究

邓丽丽 曹丽萍 赵璇

摘要 植物的组织培养是根据植物细胞具有全能性这个理论，近几十年来发展起来的一项无性繁殖的新技术。在生物科学技术的发展下，我国的植物组织培养技术水平得到了快速提高，并在各行业领域中得到了广泛应用。对此，本文对我国植物组织培养新技术的应用现状以及在园艺上的应用策略进行了总结。

关键词 植物组织培养、园艺、技术与应用

1前言

目前在植物繁育方面，植物组织培养技术得到了广泛的运用。与传统的植物繁育方法不同，植物组织培养技术可以有效地提升繁殖系数[1]，被培养物体的体形微小、表面积相对较小，尤其是在母本材料有限的情况下，可以节省繁殖材料，如植物径尖分生组织仅为0.01～0.05mm。从生长环境上来看，植物组织培养技术能够促进植物的生长发育，被培养物的生长发育处于最佳状态中，矿质营养成分、植物激素水平、温度、光照等因素都可以人为调控到最佳状态，并且被培养物可以免受微生物病源和昆虫的侵害，可以人为诱导被培养物的正常发育，尤其是观赏植物育种，可以促进植物发育，为新品种的选育提供方便[2]。

2植物组织培养新技术的应用

国内外学者通过结合环境控制技术与植物组织培养技术的方法，在提高组培苗生长速度、提高组培苗质量、降低生产成本这几个方面建立了一些新技术和方法。

1.1开放式组培技术

崔刚等[3]进行开放式组培的抑菌剂研究，建立了一套比较完整的植物开放式组培模式，在地被菊、矮牵牛、金叶连翘、绣球、红掌、蝴蝶兰等多种观赏植物上应用开放式组培技术，均获得成功。赵青华等[4]进行魔芋开放式组培研究，成功解决了有菌环境下魔芋组培的污染问题，简化了组培环节，减少了生产成本。

1.2光自养组培技术

采用CO2气体代替传统培养基中的糖作为碳源给不同种类的组培苗提供适宜的生长条件，从而使植株能快速繁殖出优质种苗[5]。光自养组培技术目前已经成功应用于半夏、草莓、花椰菜等植物的培养中，并且获得了很好的成效。

1.3新型光源的应用

侯甲男等[6]以铁皮石斛原球茎及试管苗为材料，研究发现采用适当比例的CCFL光源的光质配比，有利于组培苗的光合作用和干物质积累。此外，新型光源还具有高效、节能、空问高效利用等优点，在农业和生物领域显示巨大的应用潜力。

3植物组织培养技术在园艺上的应用

在园艺生产和新品种改良上，植物愈伤组织的再生特征能够提供捷径。愈伤组织具有分化新根、茎的再生性特征，能够发育成新的植株全能性。在园艺上，植物组织培养技术主要应用于以下4个方面。

3.1在无性繁殖上的运用

近年来，为了满足城市绿化园艺的规划需求，采用植物培养组织技术可以提升植物的生长效率，有利于对某一种或多种植物进行克隆，从而增加绿化植物。如将植物的茎尖作为培养材料，應用微繁殖技术来刺激植物茎尖的分生，能够促使植物生长规模扩大百万倍，并生长出大量的芽茎，产生芽原基，从而提升植物的繁殖速度。目前，我国采用这种组织培养方法来繁育兰花、迎春花等园艺植物，极大地改善了城市生态环境。

3.2在脱毒上的运用

受微生物、细菌等因素的影响，在正常生长发育期，园艺植物会产生植物发病，甚至出现大面积死亡的情况。为提升园艺植物的抗病毒能力，可以采用病株脱毒技术来确保植物安全、稳定的生长繁殖[7]。具体做法为：选取一株植物上没有被感染的健康组织（例如茎尖）经过特殊处理使组织细胞脱分化成愈伤组织，经再分化获得完整无毒植株，具有效率高、速度快、成本低的优点。

3.3在新品种培育中的运用

植物组织培养技术能够提升植物的品种质量，改良园艺植物的品种。在园艺中，对于植物组织培养工作来说，植物培养数量比较多、规模较大，为了维护生物的多样性，会增加植物的突变规律。如在郁金香的品质质量、种类数量、规模等方面，荷兰学者运用植物组织培养技术，极大地促进了植物园艺的发展，开发出了很多新品种。

3.4在物种保护上的运用

为保证物种资源多样性，发展植物种质资源保存技术显得无比重要。目前，我国主要运用原位保存和移位保存两种方式保护种质资源。但是这两种方法存在保存时间短、保存质量低、耗费人力物力等不足之处。而植物组织培养保存种质资源就能克服这些缺点。甘薯试管苗库和马铃薯试管苗库是我国通过植物组织培养成功建立的两个试管苗库，把离体组织保存在试管里可以有效保存种质资源。除此之外，超低温保存技术也日渐兴起。所谓冷冻保存就是把离体植物组织用防冻材料保护处理后置于-196℃液氮环境中，此时细胞代谢完全停止，并阻断了变异的可能性，可以达到长时间稳定保存种质资源的目的。由此可见，利用植物组织培养技术保存种质资源是必然的发展趋势。

4展望

植物组织培养作为一种快速繁殖的手段，有着十分广阔美好的应用前景。但现在的植物组织培养仍然处于发展阶段，它的潜力还远远没有发挥出来。相信在今后的几十年内，组织培养在我国将会有更大的发展，在农业、制药业、加工业等方面将会发挥更大的作用，创造出更大的经济效益。

参考文献：

[1]刘娴，徐旭，李良俊.几种水生蔬菜组织培养研究进展[J].长江蔬菜，2017，（18）：55-61. DOI：10.3865/j.issn.1001-3547.2017.18.018.

[2]唐佳佳，徐飞扬.植物组织培养中污染防治方法研究[J].现代园艺，2020，（2）：152-153.

[3]崔刚，单文修，秦旭， 等.葡萄开放式组织培养外植体系的建立[J].中国农学通报，2004，20（6）：36-38. DOI：10.3969/j.issn.1000-6850.2004.06.013.

[4]赵青华，陈永波，滕建勋， 等.开放式组织培养下魔芋快繁技术研究[J].现代农业科技，2011，（13）：114-115. DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2011.13.065.

[5]Pakrasi， Himadri B.，Gopalakrishnan， Saratram，Maranas， Costas D..Elucidation of photoautotrophic carbon flux topology in Synechocystis PCC 6803 using genome-scale carbon mapping models[J].Metabolic engineering，2018，47：190-199.

[6]侯甲男，王政，尚文倩， 等.CCFL光源不同光质比对铁皮石斛原球茎增殖及试管苗生长的影响[J].河南农业科学，2013，42（1）：86-89，101. DOI：10.3969/j.issn.1004-3268.2013.01.021.

[7]万丽丽，王转茸，辛强，等.油莱不同类型外植体组织培养及再生研究[J].中国农学通报，2019（12）.

作者简介：

邓丽丽（2000，10-）女，四川自贡，四川农业大学，学生，本科，园艺。

曹丽萍（2000，4-）女，四川自贡，四川农业大学动物科技学院，学生，本科，动物科学。

赵璇（1999，12-）女，四川攀枝花，四川农业大学农学院，学生，本科，烟草。

1四川农业大学 园艺学院 四川成都611130;2四川农业大学 动物科技学院 四川成都 611130;

3四川农业大学 农学院 四川成都 611130