木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)在林業(yè)科研與生產(chǎn)中的應(yīng)用與局限分析

許劍萍　林惠東

摘 要 近年來，我國各地區(qū)植物組織培養(yǎng)研究機構(gòu)的數(shù)量不斷增加，越來越多的人開始關(guān)注組織培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。木本植物組織培養(yǎng)一直都是組織培養(yǎng)的熱點研究內(nèi)容?；诖?，簡要介紹植物組織培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展，總結(jié)木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)在林業(yè)科研生產(chǎn)中的應(yīng)用，分析其局限性，并在此基礎(chǔ)上提出提高木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)在林業(yè)科研與生產(chǎn)中應(yīng)用效果的策略。

關(guān)鍵詞 木本植物;組織培養(yǎng);林業(yè)科研;林業(yè)生產(chǎn)

中圖分類號：S722 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.06.060

我國有關(guān)植物組織培養(yǎng)的研究起步相對較早，植物組織培養(yǎng)技術(shù)在20世紀70年代就已經(jīng)在國際上處于先進地位。在科技不斷發(fā)展的過程中，植物組織培養(yǎng)技術(shù)同樣取得了較大的進展，尤其是木本植物組織培養(yǎng)的成就更加突出。植物組織培養(yǎng)技術(shù)不僅促進了林業(yè)科研的發(fā)展，其商業(yè)應(yīng)用更為生產(chǎn)帶來了有力支撐。木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以突破常規(guī)無性繁殖困難樹種的限制，但在應(yīng)用過程還不可避免地會出現(xiàn)外植體褐化以及玻璃化的問題。同時，木本植物組織培養(yǎng)通常需要較長的周期，且具有復(fù)雜性和不穩(wěn)定性，所以在實際應(yīng)用過程難度也會更大一些[1]。

1 植物組織培養(yǎng)技術(shù)發(fā)展簡介

植物組織培養(yǎng)技術(shù)的出現(xiàn)僅有100年左右的歷史，20世紀70年代我國組織培養(yǎng)就已取得了比較矚目的成就。20世紀70年代，微繁工業(yè)的出現(xiàn)為人們帶來了較大的利益，并被人們認定為未來式產(chǎn)業(yè)，商界對于微繁工業(yè)的認可程度也在逐漸提高。近年來，組織培養(yǎng)技術(shù)的研究深度和研究廣度都在不斷提高?，F(xiàn)階段，市場中對于很多罕見植物幼苗的需求量較大，所以這一產(chǎn)業(yè)仍具有較大的利潤空間，并且在發(fā)展中國家的盈利會更加顯著，這主要與勞動成本具有較大的關(guān)聯(lián)[2]。發(fā)展中國家勞動力相對充足，同時得益于全球科技的整體提高，發(fā)展中國家在發(fā)展組織培養(yǎng)技術(shù)時具有更加明顯的優(yōu)勢。

2 木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)在林業(yè)科研與生產(chǎn)中的應(yīng)用

木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)屬于植物組織培養(yǎng)技術(shù)中的一種，具有十分明顯的特點。由于木本植物自身獨特的性狀[3]，木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)耗費精力相對較大，同時木本植物具有比較明顯的多樣性和不穩(wěn)定性，所以在組織培養(yǎng)過程更難找到其發(fā)展的規(guī)律性，再加上組織培養(yǎng)過程存在的一些不可控因素，更增加了組織培養(yǎng)的難度，因此其推廣和應(yīng)用范圍相對較小。

2.1 在林業(yè)科研中的應(yīng)用

木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)在科研中的應(yīng)用主要是為了改良品種。在利用木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)改良品種時，應(yīng)先進行植物選育以及科研理論研究，即先對植物進行試管低溫處理，然后建立植物基因組，進行體細胞雜交以及次生代謝和人工種子發(fā)掘利用的理論研究。在林業(yè)科研中，應(yīng)用木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)進行品種改良以及優(yōu)良新品種篩選需要投入較多的經(jīng)費和較高的技術(shù)支持，在這一過程會面臨較大的應(yīng)用難度[4]。這些問題的存在極大地限制了木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)在林業(yè)科研中的應(yīng)用，所以還存在比較明顯的局限性。

2.2 在生產(chǎn)階段的應(yīng)用

植物快速繁殖技術(shù)以及脫毒技術(shù)是木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)在林業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的主要技術(shù)。木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)在生產(chǎn)中應(yīng)用比較成功的案例有桉樹的工廠化育苗，且相關(guān)技術(shù)仍處于不斷完善的狀態(tài)。黃全東等[5]以尾巨桉無性系組培苗為試材，對桉樹組培工廠化育苗中培養(yǎng)基的調(diào)配進行研究，提出在培養(yǎng)基調(diào)配中選擇瓊脂條，在生根培養(yǎng)基中使用瓊脂粉，在繼代培養(yǎng)基中添加6-BA 0.25～0.30 mg·L-1、NAAS 0.10～0.15 mg·L-1，可以有效提升桉樹組培苗繼代增殖效率。隨著人們物質(zhì)生活水平的提高，市場中對于珍稀品種植物的需求量也在逐步增加。從這一角度出發(fā)，將木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用至珍稀或者瀕危的植物繁殖中時，可以取得較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

3 木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)在林業(yè)科研與生產(chǎn)中的應(yīng)用局限

3.1 技術(shù)方面的應(yīng)用局限

木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)中的快速繁殖技術(shù)以及脫毒技術(shù)在很多領(lǐng)域中都有應(yīng)用，但若將其投入到實際的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中卻存在較大的困難，尤其是在規(guī)模較大的產(chǎn)業(yè)化中推廣應(yīng)用更難，這主要與國內(nèi)現(xiàn)階段技術(shù)水平有限具有較大的關(guān)聯(lián)?，F(xiàn)階段，國內(nèi)對于木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)的掌握程度相對較低，在木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)立體研究以及外界因素調(diào)控理論方面的研究也不夠深入，在總結(jié)理論經(jīng)驗時也沒有注重深度總結(jié)。木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)在林業(yè)科研與生產(chǎn)中的應(yīng)用會受到技術(shù)人員的技術(shù)水平以及經(jīng)驗的嚴重影響，如果技術(shù)人員技術(shù)不過關(guān)或者是缺乏相關(guān)的經(jīng)驗，那么木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)的成功應(yīng)用將很難得到保障。同時，木本植物組織培養(yǎng)的成功經(jīng)驗無法復(fù)制，所以需要科研機構(gòu)或者企業(yè)投入更多的成本。當(dāng)要利用木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)進行大規(guī)模的生產(chǎn)時，很容易因為技術(shù)得不到保障而嚴重影響其經(jīng)濟效益。

3.2 生產(chǎn)成本的制約

與其他花卉草木的組織培養(yǎng)技術(shù)相比，木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)的研究和生產(chǎn)應(yīng)用都還存在較多的問題。其中，木本植物組培苗成本過高對其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展形成了明顯的限制作用，與草本植物相比其組培生產(chǎn)成本會更加高。一般情況下草本植物組培苗生產(chǎn)成本是常規(guī)苗的1～3倍，而木本植物組培苗的生產(chǎn)成本是常規(guī)繁殖苗的4～6倍，過高的生產(chǎn)成本限制了木本植物試管繁殖的廣泛應(yīng)用。

3.3 完善理論指導(dǎo)的缺乏

木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)研究過程涉及多方面的學(xué)科內(nèi)容，并且其中所涉及的知識還具有較大的難度。在林業(yè)科研與生產(chǎn)中應(yīng)用木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)，必須要一整套完善而且成熟的組織培養(yǎng)技術(shù)理論發(fā)揮指導(dǎo)作用。在總結(jié)這樣一套完整的木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)理論時，必須要多個學(xué)科的研究人員進行充分溝通和配合。但根據(jù)現(xiàn)階段研究的實際情況來看，相關(guān)研究者之間十分缺乏必要的溝通，所以在科學(xué)理論指導(dǎo)方面缺失嚴重，最終導(dǎo)致木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)不能夠應(yīng)用于林業(yè)生產(chǎn)。部分地區(qū)雖然將木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)投入生產(chǎn)，卻也很難擴大規(guī)模，最終造成木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)在實際應(yīng)用中的轉(zhuǎn)化率過低，且在效益方面也很不樂觀。在這種應(yīng)用效果下，木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)也很難得到進一步發(fā)展。

4 提高木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)在林業(yè)科研與生產(chǎn)中應(yīng)用效果的策略

4.1 加強木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化

在推廣和應(yīng)用木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)的過程中，僅僅依靠科研機構(gòu)或者企業(yè)的力量很難實現(xiàn)相關(guān)技術(shù)的推廣以及應(yīng)用。因此，在接下來的工作中應(yīng)充分發(fā)揮相關(guān)企業(yè)、種植農(nóng)戶、相關(guān)高校以及科研院所的作用，將不同部門有機融合。林業(yè)科研以及推廣部門的首要任務(wù)應(yīng)是根據(jù)林業(yè)生產(chǎn)單位的實際需要，為其提供良種幼苗?？蒲胁块T要與生產(chǎn)企業(yè)和農(nóng)戶加強聯(lián)系，使其成為技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的主體，鼓勵相關(guān)科研人員積極到生產(chǎn)企業(yè)中進行指導(dǎo)生產(chǎn)。

4.2 降低組織培養(yǎng)苗生產(chǎn)成本

木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)很難得到推廣和應(yīng)用的主要問題除了技術(shù)方面的限制外，成本過高也是其難以應(yīng)用的一大問題。因此，在今后推廣應(yīng)用過程應(yīng)注重生產(chǎn)成本的降低。例如，在大規(guī)模進行木本植物組培生產(chǎn)時，將原本的固體培養(yǎng)改用液體靜置培養(yǎng)代替，能夠明顯節(jié)約生產(chǎn)過程的水電費以及瓊脂等，也可以選擇用蔗糖或者食糖來代替價格較高的瓊脂。同時，也可以結(jié)合無性繁殖技術(shù)，如將組織培養(yǎng)技術(shù)與扦插技術(shù)進行結(jié)合，以此降低成本。

5 結(jié)語

木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)對于林業(yè)科研發(fā)展以及生產(chǎn)的提高都具有十分明顯的促進作用?，F(xiàn)階段其在林業(yè)科研與生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍相對較小，并且在推廣方面也受到了較大阻礙，這主要與木本植物自身的特性具有密切關(guān)聯(lián)，再加上相關(guān)的研究不夠深入以及缺乏研究支撐等增加了技術(shù)應(yīng)用的局限性。在今后的工作中，應(yīng)加強木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化，并研究如何降低生產(chǎn)成本，以此來促進木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)在林業(yè)科研和生產(chǎn)中的應(yīng)用。

參考文獻：

[1] 吉訓(xùn)志，秦曉威，胡麗松，等.木本植物組織培養(yǎng)[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，39（04）：33-40.

[2] 張麗麗，張明明.木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)在林業(yè)科研與生產(chǎn)中的應(yīng)用與局限[J].北京農(nóng)業(yè)，2015（09）：74-75.

[3] 吳高流，姚俊.探討木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)在林業(yè)科研與生產(chǎn)中的應(yīng)用與局限性[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2012，32（10）：56.

[4] 張紅曉，經(jīng)劍穎.木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)研究進展[J].河南科技大學(xué)學(xué)報（農(nóng)學(xué)版），2003（03）：66-69.

[5] 黃全東.桉樹組培工廠化育苗中培養(yǎng)基的調(diào)配研究[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2019，39（11）：69-70.

（責(zé)任編輯：趙中正）