生物技術(shù)在果樹研究中的應(yīng)用

劉文勝

（山東省菏澤市定陶區(qū)張灣鎮(zhèn)政府，山東 菏澤274104）

1 生物技術(shù)應(yīng)用到果樹研究中的重要性分析

1.1 降低育種的周期

將生物技術(shù)應(yīng)用到果樹研究當(dāng)中可以最終大大提升果樹繁殖率。利用無性的繁殖不能得到純種果樹。在這種情況下，就能夠通過生物技術(shù)來更好地實(shí)現(xiàn)。在傳統(tǒng)育種模式當(dāng)中，要想得到純種果樹就要應(yīng)用植物雜交手段來完成。這類方法不但操作存在較大難度，周期還較大。但是，通過當(dāng)前基因工程，能夠直接通過基因間的拼接在較短時(shí)間當(dāng)中得到純種果樹。這樣不但減小了育種的時(shí)間，還大大降低了育種難度[1]。

1.2 實(shí)現(xiàn)各物種之間的雜交育種

一般情況下，不一樣的物種間是不可以實(shí)現(xiàn)雜交生殖的。這種現(xiàn)象是基本的生活常識。隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，其對物種之間生殖隔離進(jìn)行克服，實(shí)現(xiàn)了不一樣果樹物種間的雜交?？茖W(xué)地利用生物技術(shù)，能夠更好地對各物種之間進(jìn)行雜交培養(yǎng)，得到新型的果樹物種，進(jìn)而得到口味不一樣的果品，更好地滿足人們的基本需求。

1.3 有助于提升果樹抗病性

在果樹研究過程中，防治病蟲害是一項(xiàng)重要的研究內(nèi)容。病蟲害的預(yù)防質(zhì)量的高低直接會(huì)對果實(shí)產(chǎn)量以及質(zhì)量產(chǎn)生影響，特別要在果樹受孕時(shí)做好防治病蟲害的工作。對基因工程進(jìn)行應(yīng)用能夠?qū)⑤^強(qiáng)的抗病蟲性能的基因?qū)牍麡浼?xì)胞內(nèi)，對果樹細(xì)胞當(dāng)中的基因進(jìn)行改變，進(jìn)而大大提升果樹抗病蟲害的效果，提高果樹的產(chǎn)量以及質(zhì)量[2]。

1.4 對果樹生長的特點(diǎn)進(jìn)行改良

盡管我國的果樹品種比較多，然而大多數(shù)集中在南方地域。對于北方地區(qū)來說，果樹的品種比較少。這是因?yàn)槟戏綒夂虻沫h(huán)境、土壤條件更加有利于果樹的生存。北方存在較為惡劣的氣候環(huán)境，利用生物技術(shù)可以對果樹基因構(gòu)成進(jìn)行改變，研制基因比較特殊的果樹，對果樹生長特性進(jìn)行改變，進(jìn)而可以讓果樹在比較差的氣候環(huán)境條件下健康地生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了跨地區(qū)的種植[3]。

2 生物技術(shù)應(yīng)用到果樹研究當(dāng)中存在的問題

2.1 較低的生物技術(shù)轉(zhuǎn)化率

在培養(yǎng)莖尖組織到無菌的迅速繁殖，從DNA 分析標(biāo)記再到轉(zhuǎn)基因的植株。生物技術(shù)應(yīng)用還比較少，并且存在比較低的轉(zhuǎn)化率。

2.2 基因調(diào)控影響果樹品質(zhì)

現(xiàn)階段，轉(zhuǎn)基因植株在生產(chǎn)實(shí)際當(dāng)中應(yīng)用還比較少，所以對轉(zhuǎn)基因果樹未來發(fā)展地位和是不是對人們身體健康帶來影響等方面，還研究的比較少。當(dāng)前，我國出現(xiàn)了對轉(zhuǎn)基因食品進(jìn)行抵制的現(xiàn)象，在研究基因調(diào)控的過程中，提高基因調(diào)控食品的品質(zhì)，是發(fā)展生物技術(shù)行業(yè)的基礎(chǔ)[4]。

2.3 生物技術(shù)影響種質(zhì)資源

在生物技術(shù)的研究過程當(dāng)中，對組織和器官進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)基和激素等因素是不是會(huì)影響果樹品種資源基因型，培養(yǎng)時(shí)的因素是不是會(huì)對果樹品種資源特點(diǎn)帶來影響都還需要進(jìn)一步的深入研究。特別在長時(shí)間貯存種質(zhì)時(shí)，在生理以及遺傳當(dāng)中出現(xiàn)變化反應(yīng)機(jī)理和怎樣對這些問題進(jìn)行避免還需要深入地進(jìn)行研究。

2.4 試驗(yàn)條件優(yōu)化方面研究比較少

在研究生物技術(shù)方面，對試驗(yàn)條件方面的研究比較少，進(jìn)而造成實(shí)驗(yàn)重復(fù)性較大，結(jié)果穩(wěn)定性也比較低。分析不一樣品種、樹種和材料配備的條件為生物技術(shù)發(fā)展過程當(dāng)中重要的一個(gè)階段。

3 生物技術(shù)在果樹研究過程當(dāng)中的應(yīng)用

3.1 單倍體技術(shù)方面的應(yīng)用

單倍體的育種在對植物種植方面應(yīng)用比較廣泛。單倍體有助于檢測突變以及篩選抗性細(xì)胞系，同時(shí)大大減少育種時(shí)間。除此之外，單倍體在基因的轉(zhuǎn)移以及圖譜方面的研究過程中也發(fā)揮著重要的意義。自然出現(xiàn)的單倍體比較少，同時(shí)僅僅在幾類植物當(dāng)中存在。目前，取得研究成果的果樹種類含有番木瓜、番荔枝以及葡萄、梨等果樹。

3.2 微繁殖技術(shù)方面的應(yīng)用

微繁殖技術(shù)也就是通過植物組織、器官、細(xì)胞等作為外植體，在離體的培養(yǎng)環(huán)境當(dāng)中對植物進(jìn)行再生的一類技術(shù)。利用微繁殖技術(shù)不但能夠避免高度的雜合物種由于存在有性的繁殖而造成后代出現(xiàn)比較嚴(yán)重的分離，例如：產(chǎn)自澳大利亞的番木瓜。除此之外，它還能夠迅速地繁殖瀕危的果樹樹種，如鳳梨等。利用這項(xiàng)技術(shù)能夠得到一些可再生植株樹種，例如柑橘、蘋果、荔枝等，香蕉以及草莓等也實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的生產(chǎn)。除此之外，微繁殖技術(shù)給種質(zhì)保存帶來了新手段。一些種質(zhì)資源在離體培養(yǎng)環(huán)境當(dāng)中，利用低溫的處理方法以及限制生長的手段來實(shí)現(xiàn)長時(shí)間保存的效果。除此之外，還能夠在不同的地區(qū)和國家質(zhì)檢的種質(zhì)資源進(jìn)行互換以及收集，進(jìn)而讓種質(zhì)的資源實(shí)現(xiàn)了全球共享，構(gòu)建起了健全的基因銀行。

3.3 胚胎培養(yǎng)方面的應(yīng)用

胚胎的離體培養(yǎng)直接在改良植物當(dāng)中應(yīng)用的技術(shù)是組織培養(yǎng)技術(shù)。胚胎培養(yǎng)能夠預(yù)防雜交之后出現(xiàn)的胚胎死亡，進(jìn)而確保物種之間成功的雜交。另外，還能夠應(yīng)用到培養(yǎng)無性繁殖比較困難的植物。它避免了種子出現(xiàn)敗育和休眠的狀況。

3.4 胚乳方面的培養(yǎng)

三倍體的品種由于有著產(chǎn)量、生長以及無籽方面的優(yōu)點(diǎn)而受到廣大育種研究人員的青睞。然而，應(yīng)用2n ×4n 的雜交，存在長時(shí)間的選育時(shí)間，并且4n 存在比較低的育性。所以，這種雜交方法存在比較大的困難。胚乳方面的培養(yǎng)得到的三倍體實(shí)際上為一步成苗，其可以成功解決這個(gè)問題。首先，胚乳培養(yǎng)在蘋果當(dāng)中得到了三倍體的植株，接著陸續(xù)地研究出了獼猴桃以及棗的三倍體植株。通常情況下，胚乳培養(yǎng)需要通過組織愈傷、胚狀體，或者對不定芽的成苗進(jìn)行誘導(dǎo)。通常情況下，誘導(dǎo)愈傷組織選擇生長期比較旺盛的胚乳。基本培養(yǎng)基大多數(shù)情況下應(yīng)用了White、MT、MS 等。最常見的就是MS。在實(shí)際培養(yǎng)時(shí)，需要對外植體的來源來對培養(yǎng)基進(jìn)行針對性的篩選。

3.5 基因轉(zhuǎn)化方面的應(yīng)用

利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)能夠沖破物種間雜交的問題，更好地定向改良果樹遺傳的性狀，進(jìn)而對育種范圍進(jìn)行擴(kuò)展，給果樹育種帶來新的渠道。果樹基因工程的育種雖然存在比較大的難度，并且發(fā)展比較晚，但是獲得的成果較多。當(dāng)前，成功分離的基因分為三種類型，分別為：抗非生物脅迫的基因、抗植物病蟲害基因以及對植物其他的性狀進(jìn)行改變的基因。從理論方面，雖然所有的植物組織都可以轉(zhuǎn)化，然而一些植物轉(zhuǎn)化之后將會(huì)存在比較低的再生率。現(xiàn)階段，篩選以及轉(zhuǎn)化方法能夠?qū)﹄x體培養(yǎng)存在一些破壞以及抑制效果。所以，對于那些離體培養(yǎng)比較難的植物需要構(gòu)建一個(gè)有效轉(zhuǎn)化系統(tǒng)將會(huì)存在比較大的困難度。

4 結(jié)語

經(jīng)過上述分析可以看出，近年來，我國的生物技術(shù)得到了迅速發(fā)展，其表現(xiàn)出了比較大的發(fā)展?jié)撃?，特別在果樹研究方面得到了比較大的應(yīng)用。它不但能夠?qū)麡溥z傳性狀進(jìn)行定向改良，還能夠?qū)τN范圍進(jìn)行擴(kuò)展，進(jìn)而提升了育種的效率，有助于促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)持續(xù)健康的發(fā)展。