生物技術(shù)在果樹(shù)研究中的應(yīng)用

劉文勝

【摘 要】我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展越來(lái)越快，生物技術(shù)應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。果樹(shù)研究是生物技術(shù)應(yīng)用的重要領(lǐng)域。論文從生物技術(shù)應(yīng)用到果樹(shù)研究中的重要性分析入手，從單倍體技術(shù)方面的應(yīng)用、基因轉(zhuǎn)化方面的應(yīng)用、胚乳方面的培養(yǎng)、微繁殖技術(shù)方面的應(yīng)用等方面進(jìn)行了詳細(xì)的探討，力求進(jìn)一步推動(dòng)果樹(shù)研究的發(fā)展。

【Abstrac】The development of science and technology in China is faster and faster， and the application of biotechnology is more and more extensive. Fruit tree research is an important field of biotechnology application. Starting from the importance of biotechnology in fruit tree research， the paper discusses the application of haploid technology， the application of gene transformation， endosperm cultivation， application of micropropagation techniques， etc. to further promote the development of fruit tree research.

【關(guān)鍵詞】生物技術(shù);果樹(shù)研究;應(yīng)用

【Keywords】 biotechnology; fruit tree research; application

【中圖分類(lèi)號(hào)】S3-3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）08-0190-02

1 生物技術(shù)應(yīng)用到果樹(shù)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(shù)研究當(dāng)中可以最終大大提升果樹(shù)繁殖率。利用無(wú)性的繁殖不能得到純種果樹(shù)。在這種情況下，就能夠通過(guò)生物技術(shù)來(lái)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(shù)就要應(yīng)用植物雜交手段來(lái)完成。這類(lèi)方法不但操作存在較大難度，周期還較大。但是，通過(guò)當(dāng)前基因工程，能夠直接通過(guò)基因間的拼接在較短時(shí)間當(dāng)中得到純種果樹(shù)。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(shí)。隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，其對(duì)物種之間生殖隔離進(jìn)行克服，實(shí)現(xiàn)了不一樣果樹(shù)物種間的雜交?？茖W(xué)地利用生物技術(shù)，能夠更好地對(duì)各物種之間進(jìn)行雜交培養(yǎng)，得到新型的果樹(shù)物種，進(jìn)而得到口味不一樣的果品，更好地滿(mǎn)足人們的基本需求。

1.3 有助于提升果樹(shù)抗病性

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

1.4 對(duì)果樹(shù)生長(zhǎng)的特點(diǎn)進(jìn)行改良

盡管我國(guó)的果樹(shù)品種比較多，然而大多數(shù)集中在南方地域。對(duì)于北方地區(qū)來(lái)說(shuō)，果樹(shù)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(shù)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(duì)果樹(shù)基因構(gòu)成進(jìn)行改變，研制基因比較特殊的果樹(shù)，對(duì)果樹(shù)生長(zhǎng)特性進(jìn)行改變，進(jìn)而可以讓果樹(shù)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(shù)研究當(dāng)中存在的問(wèn)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(wú)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(shù)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(duì)轉(zhuǎn)基因果樹(shù)未來(lái)發(fā)展地位和是不是對(duì)人們身體健康帶來(lái)影響等方面，還研究的比較少。當(dāng)前，我國(guó)出現(xiàn)了對(duì)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(guò)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(guò)程當(dāng)中，對(duì)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(shù)品種資源基因型，培養(yǎng)時(shí)的因素是不是會(huì)對(duì)果樹(shù)品種資源特點(diǎn)帶來(lái)影響都還需要進(jìn)一步的深入研究。特別在長(zhǎng)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(duì)這些問(wèn)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(duì)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(shù)種和材料配備的條件為生物技術(shù)發(fā)展過(guò)程當(dāng)中重要的一個(gè)階段。

3 生物技術(shù)在果樹(shù)研究過(guò)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(duì)植物種植方面應(yīng)用比較廣泛。單倍體有助于檢測(cè)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(guò)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(lèi)植物當(dāng)中存在。目前，取得研究成果的果樹(shù)種類(lèi)含有番木瓜、番荔枝以及葡萄、梨等果樹(shù)。

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(guò)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(duì)植物進(jìn)行再生的一類(lèi)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(shù)樹(shù)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(shù)種，例如柑橘、蘋(píng)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(lái)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(zhǎng)的手段來(lái)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間保存的效果。除此之外，還能夠在不同的地區(qū)和國(guó)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(wú)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(zhǎng)以及無(wú)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(zhǎng)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(wèn)題。首先，胚乳培養(yǎng)在蘋(píng)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(guò)組織愈傷、胚狀體，或者對(duì)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(zhǎng)期比較旺盛的胚乳?；九囵B(yǎng)基大多數(shù)情況下應(yīng)用了White、MT、MS等。最常見(jiàn)的就是MS。在實(shí)際培養(yǎng)時(shí)，需要對(duì)外植體的來(lái)源來(lái)對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行針對(duì)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(wèn)題，更好地定向改良果樹(shù)遺傳的性狀，進(jìn)而對(duì)育種范圍進(jìn)行擴(kuò)展，給果樹(shù)育種帶來(lái)新的渠道。果樹(shù)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(lèi)型，分別為：抗非生物脅迫的基因、抗植物病蟲(chóng)害基因以及對(duì)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?，F(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(duì)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(yǔ)

經(jīng)過(guò)上述分析可以看出，近年來(lái)，我國(guó)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(shù)研究方面得到了比較大的應(yīng)用。它不但能夠?qū)麡?shù)遺傳性狀進(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(guó)農(nóng)業(yè)持續(xù)健康的發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

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【3】馬光云.淺談生物技術(shù)在果樹(shù)種植上的應(yīng)用[J].農(nóng)家科技旬刊，2016（12）：291.

【4】白韶鵬.論生物技術(shù)在果樹(shù)栽培中的應(yīng)用[J].新農(nóng)村：黑龍江，2014（12）：270.