植物組織培養(yǎng)在園林綠化的應(yīng)用背景

王金玉

摘要：現(xiàn)階段，植物組織培養(yǎng)技術(shù)在園林植物的快速繁育、脫毒及新品種的培育、種質(zhì)資源的保存和遺傳轉(zhuǎn)化、工廠化生產(chǎn)等方面得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。其技術(shù)不僅在細(xì)胞生物學(xué)、生理學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)等諸多基礎(chǔ)學(xué)科研究上起著十分重要的作用，同時(shí)在生產(chǎn)應(yīng)用上也發(fā)揮著非常重要的作用。植物組織培養(yǎng)指的是把植物置于含有植物營(yíng)養(yǎng)及生長(zhǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)液中培養(yǎng)離體的植物器官或細(xì)胞，并且使其長(zhǎng)成完整植株的一種技術(shù)，是園林植物快速繁育、育種一項(xiàng)非常重要的技術(shù)，在園林綠化方面也有相應(yīng)的應(yīng)用和發(fā)展。本文就該技術(shù)在園林綠化的應(yīng)用上進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：植物組織培養(yǎng);技術(shù);園林綠化

植物組織培養(yǎng)技術(shù)是指以植物生理學(xué)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)植物繁殖技術(shù)，該技術(shù)自20世紀(jì)60年代開(kāi)始崛起，經(jīng)過(guò)多年以來(lái)的發(fā)展進(jìn)步，該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在生產(chǎn)及科學(xué)研究上得到了更為廣泛的應(yīng)用，該技術(shù)也成為了舉世矚目的生物技術(shù)的重要內(nèi)容之一。而園林植物組織的培養(yǎng)是一種具有應(yīng)用價(jià)值的新技術(shù)手段，更加受到人們的廣泛關(guān)注，并已經(jīng)被應(yīng)用于很多領(lǐng)域，這項(xiàng)技術(shù)的飛速發(fā)展被我國(guó)政府和企業(yè)單位所青睞，而其在園林生產(chǎn)，綠化等方面也得到了高度的認(rèn)可，所以其廣闊的前景不言而喻。

1 園林植物組織培養(yǎng)的基本原理

植物組織培養(yǎng)技術(shù)就是在人為創(chuàng)造的無(wú)菌條件下將生活的植物離體器官（如根、莖、葉、莖段、或原生質(zhì)體）組織或細(xì)胞置于培養(yǎng)基內(nèi)，并將其置于適宜的環(huán)境中，進(jìn)行連續(xù)的培養(yǎng)以獲得細(xì)胞、組織或個(gè)體的技術(shù)。其基本的原理就是細(xì)胞的全能型，通俗來(lái)講，就是每個(gè)植物細(xì)胞里都有整套的遺傳物質(zhì)，只是這種遺傳物質(zhì)只有在一種特定的情況下才會(huì)表達(dá)。

2 園林植物組織培養(yǎng)的技術(shù)特點(diǎn)

2.1 繁殖速度快且數(shù)量多

常規(guī)的植物繁育方法，一株植物或花卉一年的產(chǎn)量只能有幾株或十幾株，但是運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)每年的繁育量可以高達(dá)幾十萬(wàn)甚至幾百萬(wàn)的小植株，這種高效并且時(shí)間短，能夠大規(guī)模的生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在被稱為植物工業(yè)。

2.2 試驗(yàn)條件簡(jiǎn)單易于控制

因?yàn)橹参锝M織的培養(yǎng)需要在室內(nèi)進(jìn)行，而室內(nèi)的光照溫度等條件相對(duì)容易控制，并且可以重復(fù)試驗(yàn)結(jié)果，從而提高試驗(yàn)效率。

2.3 生產(chǎn)效率高且可以連續(xù)生產(chǎn)

傳統(tǒng)的植物繁殖會(huì)受到一年四季的氣候限制，但是植物組織培養(yǎng)條件是可以控制的，因此可以進(jìn)行全年的不間斷生產(chǎn)，尤其對(duì)一些常規(guī)辦法難以繁殖的名貴品種，及很多大量急需生產(chǎn)的植物花卉應(yīng)用很廣，這樣在園林綠化的應(yīng)用中也能起到相當(dāng)大的作用。

3 園林植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用

3.1 園林植物組織快速繁育及脫毒技術(shù)

離體快速繁殖是組織培養(yǎng)在園林綠化所需要生產(chǎn)林木中最為常用的一項(xiàng)技術(shù)，利用該技術(shù)能有效地在短時(shí)間內(nèi)解決繁殖難題，而對(duì)于園林綠化要求的很多成活率低或繁殖能力相對(duì)較差的品種更有實(shí)際的價(jià)值，離體快速繁育技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)就在于可以保持植物的優(yōu)良特性。對(duì)新發(fā)現(xiàn)、新引進(jìn)的稀缺良種用帶根的試管苗進(jìn)行移栽，既方便攜帶和運(yùn)輸貯存，又可以防止在運(yùn)輸過(guò)程中引起的機(jī)械損傷，為其引種提供很大程度上的便利。病毒是植物的一種嚴(yán)重病害，而植物脫毒技術(shù)則是要和植物組織快繁技術(shù)相結(jié)合使用的。由于一般的植物莖尖和頂端的分生組織是無(wú)毒的，所以植物脫毒多數(shù)都指的是莖尖脫毒。目前，利用園林植物的組織培養(yǎng)方法進(jìn)行脫毒繁殖，大大地減少病毒發(fā)生的幾率，并在一定程度上減少經(jīng)濟(jì)損失。

3.2 園林植物種質(zhì)的離體保存

離體保存指的是對(duì)離體培養(yǎng)的小植株，組織及細(xì)胞等材料用延緩、限制或停止其生長(zhǎng)的處理技術(shù)進(jìn)行保存，在需要的時(shí)候可以人工恢復(fù)期生長(zhǎng)，并進(jìn)行再生植株。而園林植物的組織培養(yǎng)技術(shù)保存種質(zhì)具有以下優(yōu)點(diǎn)：①較高的增殖率;②無(wú)菌及無(wú)病蟲(chóng)害的環(huán)境使其不受自然災(zāi)害的影響;③因?yàn)樾枰４娌牧系捏w積小，所以占用空間少;④較少的人力支出及花費(fèi);⑤有利于瀕危物種的搶救和快速繁殖。

4 園林植物組織培養(yǎng)中存在的問(wèn)題及解決方法

4.1 褐變問(wèn)題及解決方法

在植物細(xì)胞受損后，因?yàn)榧?xì)胞的間隔作用被破壞，毒性酚類或其氧化物醌類物質(zhì)毒害細(xì)胞，從而導(dǎo)致組織褐變，這就是褐變現(xiàn)象。因此褐變現(xiàn)象又被稱作為酚污染。在目前很多植物組織中出現(xiàn)褐變現(xiàn)象并尤以木本植物中出現(xiàn)的褐變現(xiàn)象嚴(yán)重，褐變現(xiàn)象主要在外植體發(fā)生，因其部位和取材時(shí)期的不同，所以導(dǎo)致褐變的程度也不盡相同。例如園林植物油棕，如果用高度分化的葉片，作為外植體在接種之后就很容易發(fā)生褐變;但如果用幼嫩組織或器官，相對(duì)就會(huì)褐變較輕。所以在對(duì)外植體進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理之后，可為其選取合適的培養(yǎng)基，并在弱光或者黑暗的情況下進(jìn)行培養(yǎng)，且在其中加入可以防止細(xì)胞褐變的活性炭。還有一種方法就是在外植體接種1～2天細(xì)胞褐化之前轉(zhuǎn)移到新鮮的培養(yǎng)基上，也可以減輕褐變。

4.2 污染現(xiàn)象及解決方法

如果周圍的環(huán)境，培養(yǎng)基或外植體在植物組織培養(yǎng)的過(guò)程中有滅菌不徹底或操作過(guò)程不規(guī)范的情況出現(xiàn)，培養(yǎng)基中就會(huì)滋生大量的微生物，從而使培養(yǎng)物的生長(zhǎng)受到影響，嚴(yán)重情況下甚至?xí)霈F(xiàn)死亡。因此，嚴(yán)格的無(wú)菌操作環(huán)境是在植物組織培養(yǎng)過(guò)程中降低污染率的關(guān)鍵?？梢栽谥参锷L(zhǎng)的旺盛期采取外植體并對(duì)其進(jìn)行消毒處理，在培養(yǎng)基中適當(dāng)加入廣譜性殺菌劑和抗生素，同樣能有效地解決污染現(xiàn)象。

4.3 玻璃化現(xiàn)象及解決方法

玻璃化指在植物組織的培養(yǎng)過(guò)程中，葉片和嫩梢呈透明或半透明水浸狀的培養(yǎng)物稱為玻璃化苗，是組培苗的一種生理失調(diào)癥狀，它不但大大降低了試管苗有效增殖系數(shù)，并且嚴(yán)重影響了試管苗質(zhì)量造成人力物力財(cái)力的極大浪費(fèi)。而玻璃化苗具有以下特點(diǎn)：①玻璃化苗植株矮小腫脹、失綠、葉片皺縮成縱向卷曲，脆弱易碎。②體內(nèi)含水量雖高，但是干物質(zhì)、葉綠素、蛋白質(zhì)等含量卻很低。③生根困難，移栽成活率低。所以要對(duì)玻璃化進(jìn)行有效的控制，目前針對(duì)植物組織培養(yǎng)過(guò)程中出現(xiàn)的玻璃化有3個(gè)有效的措施：第一通過(guò)適當(dāng)?shù)牡蜏靥幚斫档腿萜鲀?nèi)的濕度，從而改善通氣條件和氧氣的供應(yīng)狀況;第二用提高蔗糖含量的方式降低培養(yǎng)基中的水勢(shì);第三適當(dāng)?shù)販p少細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素等。以上的方式均可以有效地減少玻璃苗的產(chǎn)生。

5 園林植物組織培養(yǎng)在園林綠化應(yīng)用及前景

園林植物組織培養(yǎng)是以植物生理學(xué)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新的科研手段，隨著近些年來(lái)植物科學(xué)領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，在很多園林植物組織培養(yǎng)的方面都取得了顯著的成果，比如植物器官，干細(xì)胞及組織的培養(yǎng)。園林植物組織的培養(yǎng)對(duì)園林綠化具有良好的前景及很大的研究?jī)r(jià)值。因此，此技術(shù)也是在當(dāng)前生物工程中最有效并應(yīng)用最廣泛的技術(shù)和方法。除了在園林綠化方面，在農(nóng)林藥用植物的生產(chǎn)方面也有廣泛的應(yīng)用。其前景的廣闊性已經(jīng)被近年來(lái)日益增多的實(shí)踐所證實(shí)。

6 結(jié)語(yǔ)

目前我國(guó)園林植物組織培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用前景廣闊，所以園藝工作者應(yīng)該順應(yīng)我國(guó)國(guó)情，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步培育更多更優(yōu)質(zhì)的植物種類，并探索更加高科技的園林組織培養(yǎng)技術(shù)，為園林綠化鋪路，從而進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)生物技術(shù)的發(fā)展。

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