园林植物组织培养技术的研究进展
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植物组织培养技术在园林植物育种中的应用进展植物组织培养技术是一种在无菌条件下,利用植物组织或细胞实现植物生长和繁殖的技术。
这种技术在园林植物育种方面具有非常广泛的应用,主要包括以下几个方面。
1、无性繁殖园林植物中有一些优良品种,但是通过自然繁殖很难获得足够的数量,使用组织培养技术可以通过无性繁殖的方式繁殖大量的优良品种。
例如,利用芽分化技术可以从植物的分生组织中分离出大量的愈伤组织和芽发生组织,然后通过培养和筛选,获得适量的高质量无性繁殖苗。
2、基因转化基因转化技术是指将外源DNA导入到植物细胞中,从而在植物体内实现外源基因的表达,增强其抗病性、抗旱性、耐盐性等性状,从而获得具有创新性和高附加值的育种材料。
这种技术主要利用细胞壁耐受性良好的愈伤组织和胚性组织进行基因转化,从而获得高效的转化结果。
在园林植物育种中,基因转化技术可以用于获得更适应环境的植物品种和更具观赏价值的植物品种。
3、突变育种突变育种是从植物已有的基因库中筛选出新的变异体,然后再选择合适的变异体进行育种的一种方法。
利用组织培养技术可以在植物体内人为诱导基因突变,形成新体型、形态、花色等各种性状的变异体,从而通过筛选和选育,获得更优良的品种。
4、快速繁殖和扩大材料植物组织培养技术可以实现快速繁殖和扩大育种材料的目的,同时可以避免因天气、病虫害等问题引起的生长停滞和死亡,保障育种进程的顺利进行。
例如,愈伤组织培养可以在较短时间内获得大量的愈伤组织,从而可以在较短时间内快速繁殖出大量的育苗,提高育种效率。
总之,植物组织培养技术在园林植物育种中具有极大的应用前景和潜力,可以大大提高园林植物的品质和数量,进一步促进园林事业的发展。
植物组织培养技术在园林植物育种中的应用进展植物组织培养技术是指利用植物体的细胞、组织或器官进行体外培养和再生的一种生物技术手段。
其基本原理是通过选择适宜的组织培养基和植物生长调节物质,促进植物细胞的分裂和再生,从而实现植物的无性繁殖和遗传改良。
在园林植物育种中,可以利用植物组织培养技术进行新品种选育、突变体选育、抗病虫害品种选育以及遗传改良等工作。
1. 新品种选育利用植物组织培养技术可以加速植物的生长和繁殖,从而缩短新品种选育的时间。
利用离体培养技术可以加速园林植物的幼苗生长,缩短新品种选育的周期。
还可以通过细胞融合技术实现异种杂交,培育出具有优异性状的新品种。
2. 突变体选育植物组织培养技术还可以用于诱发植物突变体的产生,从而培育出具有新颖性状和经济价值的植物品种。
通过诱变剂处理和组织培养再生,可以加速植物突变体的诱导和筛选,为园林植物育种提供了新的途径。
3. 抗病虫害品种选育植物组织培养技术可以利用转基因技术向园林植物导入抗病虫害基因,培育出具有抗病虫害能力的植物品种。
通过转基因技术和组织培养再生,可以实现非常规途径培育出抗病虫害的园林植物品种。
4. 遗传改良利用植物组织培养技术可以对园林植物进行遗传改良,培育出具有抗逆性、优异性状的新品种。
通过离体培养和再生,可以实现选择性繁殖和选择性遗传改良,提高园林植物的品质和产量。
三、植物组织培养技术在园林植物育种中存在的问题和挑战1. 技术难度大植物组织培养技术需要精细的操作和严格的环境控制,技术难度较大。
尤其是对于一些难培植物和难繁殖植物,其培养和再生的成功率较低,需要克服许多技术难题。
2. 培养条件复杂植物组织培养需要适宜的培养基、光照、温度和湿度等条件,不同植物的培养条件存在较大差异,需要根据具体植物的生长习性和生长需求进行调控。
3. 安全性和风险由于植物组织培养涉及到转基因技术和突变体选育等,存在一定的安全性和风险问题,需要严格遵循相关法律法规和安全操作规程。
园林植物组织培养技术的研究进展摘要:植物组织培养作为一种基本的生物技术手段,不但在基础理论的研究上占有重要地位,而且在园林植物的生产中也得到越来越广泛的应用。
本文介绍了植物组织培养技术应用的概况,并详细阐述了该技术的国内外的研究进展,主要包括污染、褐变机理与防治对策的研究,关键词:植物;组织培养;进展Literature Review of Research and Application on Plant Tissue Culture Abstract:Application situation of plant tissue culture technique was surveyed in the world,and literatures about the technology were reviewed in detail,which mainly included origin,mechanism,prevention and cure of contamination.browning and vitreous,culture conditions,explants choice,altering gene of some plants by the technology.Some suggestions were brought forward,for example,dealing with factors influencing tissue culture,and SO on.Some consultations and experiences could be provided for researchers who are being engaged in plant tissue culture.Key words:plant;tissue culture;development植物组织培养是以植物生理学为基础发展起来的一项植物繁殖技术。
植物组织培养技术在园林植物育种中的应用进展【摘要】植物组织培养技术是一种重要的园林植物育种方法,通过对植物细胞、组织和器官进行体外培养,可以实现新品种的培育和改良。
本文系统介绍了植物组织培养技术的基本原理、在园林植物育种中的应用、多倍体育种研究进展、基因工程技术的应用以及新品种培育中的应用。
通过大量实验和研究,植物组织培养技术为园林植物育种带来了新的机遇与挑战,同时也为园林植物育种的发展提供了广阔的空间。
植物组织培养技术的应用前景令人期待,必将有助于推动园林植物育种领域的进一步发展,为人们创造更加美丽的绿色环境。
【关键词】植物组织培养技术, 园林植物, 育种, 应用进展, 多倍体育种, 基因工程技术, 新品种培育, 机遇与挑战, 应用前景1. 引言1.1 植物组织培养技术在园林植物育种中的应用进展植物组织培养技术是一种通过体外培养植物细胞、组织和器官,从而实现生长、分化和再生的技术。
在园林植物育种中,植物组织培养技术被广泛应用,为培育新品种、提高植物性状和解决繁殖难题提供了有效手段。
通过植物组织培养技术,研究人员可以快速地繁殖大量的植物种苗,实现植物的快速繁殖和繁育,为园林植物品种的改良和推广提供了有力支持。
随着科学技术的不断发展,植物组织培养技术在园林植物育种中的应用也不断取得新的进展。
研究人员通过对植物基因组的深入研究和利用基因工程技术,成功地实现了对园林植物重要性状的调控和改良。
多倍体育种研究也为园林植物育种带来了新的机遇与挑战。
植物组织培养技术在园林植物育种中的应用前景广阔,为园林植物育种带来了新的机遇与挑战,将进一步推动园林植物育种领域的发展。
2. 正文2.1 植物组织培养技术的基本原理植物组织培养技术的基本原理是利用植物分生组织的再生和再生组织的再生能力,通过体外培养的方法,对植物细胞、组织和器官进行再生和增殖。
主要包括以下几个环节:1. 组织材料的选择:选择适当的母体组织材料,如茎段、叶片、根系等,并确保材料的无菌性。
植物组织培养技术应用研究进展一、概述植物组织培养技术,作为一种在无菌条件下,通过人工操作将离体的植物组织、细胞或器官培养在适当的培养基上,以进行繁殖或生产次生代谢产物的生物技术,自20世纪初诞生以来,已经取得了显著的进展。
该技术的出现不仅极大地推动了植物科学研究的深入,也为农业、林业、园艺、医药等领域的发展带来了革命性的变革。
近年来,随着生物技术的不断发展,植物组织培养技术也得到了不断的优化和创新。
从培养基的改良、外源激素的应用到基因工程的介入,植物组织培养技术已经逐步从传统的形态学观察迈向了分子水平的研究。
同时,该技术在植物脱毒、快速繁殖、遗传转化、次生代谢产物生产等方面也取得了显著的应用成果,为现代农业和生物产业的发展提供了强有力的技术支撑。
尽管植物组织培养技术已经取得了显著的进展,但仍存在许多亟待解决的问题和挑战。
例如,如何提高培养效率、优化培养条件、减少培养过程中的污染和变异等,都是当前植物组织培养技术面临的重要问题。
进一步加强植物组织培养技术的研究和应用,不仅有助于推动植物科学研究的深入,也将为农业、林业、园艺、医药等领域的发展注入新的活力。
本文旨在综述近年来植物组织培养技术应用的研究进展,重点介绍该技术在植物脱毒、快速繁殖、遗传转化、次生代谢产物生产等方面的应用成果,同时探讨当前存在的问题和挑战,以期为植物组织培养技术的进一步发展和应用提供参考和借鉴。
1. 植物组织培养技术的定义与重要性植物组织培养技术,又被称为植物细胞工程或植物离体培养,是一种在无菌条件下,通过人工控制环境,使植物细胞、组织或器官在离体状态下进行再生和分化,最终形成完整植株的现代生物技术。
此技术自20世纪初诞生以来,已逐渐发展成为现代生物技术的重要组成部分,对植物科学研究、农业生产和生物工程等领域产生了深远的影响。
定义上,植物组织培养技术主要涉及到植物细胞的离体培养、脱分化、再分化以及植株再生等多个关键步骤。
离体培养是指将植物组织或细胞从母体中分离出来,在人工控制的环境中进行培养脱分化是指离体细胞失去原有的结构特性和生理功能,转变为具有分生能力的细胞再分化则是指这些分生能力强的细胞进一步分化成具有特定形态和功能的细胞或组织通过适宜的培养条件和调控手段,这些细胞或组织能够再生成为完整的植株。
植物组织培养技术研究与应用随着现代科学技术的不断进步和发展,植物组织培养技术也得到了广泛的应用和发展。
植物组织培养技术主要是指通过培养植物的组织、细胞或器官,使其保持生长和分化能力,进而实现对植物生长过程的控制和调节。
该技术的应用范围较为广泛,主要包括植物繁殖、遗传改良、病毒测试、有害物质筛选和植物生长激素制备等。
一、植物组织培养技术的研究进展植物组织培养技术的研究、发展和应用始于上世纪六十年代。
在此之前,植物杂交育种只能够通过自然的杂交或小麦假体涂抹的方式来实现。
但是,这种方法要求天气条件良好、花期重合和品种特异性较强等条件。
随着植物组织培养技术的出现,解决了这些限制,为植物育种的进一步研究提供了条件。
目前,植物组织培养技术已经形成了一系列的研究方法和应用技术。
其中,最重要的技术包括植物体外微繁殖、植物体外遗传转化、植物体外生产次生代谢产物等。
植物体外微繁殖是指将植物组织或细胞在无菌条件下进行培养,使其快速分裂和增殖。
通过该方法,可以大量的繁殖同一品种的植株,并且不会因环境变化而受到影响,因此被广泛应用于植物育种领域。
植物体外遗传转化是指通过将目标基因导入到植物细胞中,使其在培养过程中发生转化和表达,这种技术成为了植物转基因的关键步骤之一。
在该技术的应用中,主要的挑战是如何精准的把目标基因导入到植物细胞中,以及如何使基因维持在植物体内。
植物体外生产次生代谢产物是指通过基因工程技术和植物细胞培养技术结合,生产一些人类所需的物质,例如药物,提炼纯度更高的化学物质等。
这种技术大大加快了植物次生代谢产物的生产过程,并且可以大幅提高产物的纯度和稳定性。
二、植物组织培养技术在植物育种中的应用植物组织培养技术是一个高效且最先进的育种方法,可用于改良杂交种、育成新品种以及生产素质较高的种质资源。
通过该技术,育种者可以根据需要,选择质量高、抗性强、适应性强等特点的植物细胞,进行有效的遗传改良。
下面列举几个常见的植物育种应用场景:1. 利用无性繁殖去除休眠期:无性繁殖可用于消除植物杂交后的休眠期,使杂交后代在不会发生困难的情况下快速生长。
植物组织培养技术的研究进展一、本文概述植物组织培养技术,作为一种在无菌条件下,通过人工操作将离体的植物组织、细胞或器官培养在人工配制的培养基上,使其再生为完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术,自其诞生以来,就在生物学、农业、林业、医药等领域引发了广泛的关注和研究。
本文旨在全面综述植物组织培养技术的研究进展,探讨其在实际应用中的潜力与挑战,以期为推动该领域的发展提供有益的参考。
本文将首先回顾植物组织培养技术的发展历程,梳理其从早期的摸索阶段到现代的精细化、高效化发展的主要历程。
接着,我们将重点关注近年来在植物组织培养技术方面取得的重要突破,包括培养基的优化、外植体选择的新策略、基因编辑技术在组织培养中的应用等。
我们还将探讨植物组织培养技术在植物育种、脱毒、次生代谢产物生产、生物反应器等方面的应用,并分析其在实际应用中的优势和局限性。
我们将对植物组织培养技术的未来发展进行展望,探讨如何通过技术创新和方法优化,进一步提高植物组织培养的效率和质量,以满足日益增长的农业生产需求和社会经济发展要求。
我们也将关注植物组织培养技术在应对全球气候变化、生物多样性保护等重大问题中的潜在作用,以期为推动植物组织培养技术的可持续发展提供新的思路。
二、植物组织培养技术的基本原理和方法植物组织培养技术,又称为植物微繁殖或植物细胞培养,是一种通过控制环境条件,利用植物细胞或组织的再生能力,在无菌条件下进行植物繁殖或遗传改良的技术。
其基本原理主要基于植物细胞的全能性,即植物体的每一个活细胞都含有该物种的全套遗传信息,并有能力发育成完整的植株。
植物组织培养的基本方法主要包括以下几个步骤:从植物体上获取所需的外植体(如叶片、茎尖、花药等)。
然后,通过表面消毒和切割处理,将外植体接入含有适当营养成分和植物生长调节剂的培养基中。
这些调节剂如细胞分裂素和生长素,对细胞的分裂和分化起着重要的调控作用。
接着,将接种后的外植体置于适宜的光照、温度和湿度条件下进行培养。
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植物组织培养研究进展与应用概况一、本文概述随着生物技术的飞速发展,植物组织培养技术已经成为现代植物科学研究的重要领域之一。
本文旨在对植物组织培养的研究进展和应用概况进行全面概述,以期为读者提供一个清晰、系统的了解。
本文将首先回顾植物组织培养技术的历史发展,从早期的探索阶段到如今的成熟应用,揭示其科学原理和技术方法的演变过程。
随后,本文将重点介绍植物组织培养在基础研究和应用研究方面的最新进展,包括植物再生体系的建立、遗传转化体系的优化、次生代谢产物的生产等方面的研究成果。
本文还将探讨植物组织培养技术在农业、林业、园艺等领域的应用概况,包括作物脱毒、种质资源保存、遗传育种、植物生物反应器等方面的应用实例。
通过对这些应用案例的分析,本文将展示植物组织培养技术在现代农业和生物产业中的重要地位和作用。
本文还将对植物组织培养技术的发展前景进行展望,探讨其在应对全球气候变化、提高农业生产效率、保护生物多样性等方面的潜在应用价值和挑战。
通过本文的阐述,我们期望能够激发更多科研工作者对植物组织培养技术的兴趣和研究热情,推动该领域的持续发展和创新。
二、植物组织培养的基本原理与技术植物组织培养,也被称为植物离体培养或植物细胞培养,是一种在无菌条件下,通过人工操作将植物体的某一部分(如器官、组织、细胞或原生质体等)从母体中分离出来,并放置在合适的培养基上进行培养,使其能够再生为完整植株或生产次生代谢产物的技术。
这一领域的研究和应用,不仅推动了植物生物学、遗传学和生物技术的快速发展,也为农业生产、生态保护以及生物资源的开发利用提供了强有力的技术支持。
植物组织培养的基本原理主要基于植物细胞的全能性,即植物体内的任何一个细胞都包含了该物种的全部遗传信息,并有可能通过适当的培养条件,诱导其发育成为完整的植株。
植物细胞具有脱分化和再分化的能力,这是植物组织培养能够成功的基础。
在无菌和适宜的培养条件下,植物细胞可以脱去原有的分化特征,形成愈伤组织,进而再分化为根、芽等器官,最终发育成完整的植株。
植物组织培养和植物再生技术的研究进展植物组织培养和植物再生技术是现代植物学中的重要研究领域。
通过对植物细胞和组织的培养、分化和再生,可以实现对植物的表型改造、遗传改良以及大规模繁殖的目标。
本文将对植物组织培养和植物再生技术的研究进展进行综述。
一、植物组织培养的基本原理植物组织培养是指通过培养植物细胞和组织,在无菌条件下创造适合生长的环境,利用培养基中的营养物质来满足植物生长的需求。
植物组织培养的基本原理包括组织感应、无菌培养和生长激素的调控。
在组织感应过程中,通过适当的培养基配方和生长激素的添加,可以诱导植物细胞和组织发生分化和再生。
无菌培养则是保证培养环境的纯净和无菌状态,以防止外界的微生物对培养组织的污染和干扰。
生长激素的调控则是通过添加不同浓度和比例的生长激素来控制植物组织的分化、增殖和再生。
二、植物组织培养技术的应用植物组织培养技术在植物育种和产业生产中有着广泛的应用。
首先,植物组织培养可以实现植物杂交的加速和扩大,提高新品种的选育效率。
通过培养花药、胚胎等组织,可以实现花粉的精确控制和胚胎的人工选择,降低杂交的成本和时间。
其次,植物组织培养可以实现植物体的无性繁殖和大规模繁殖。
通过培养离体器官如茎尖、叶片等,可以实现植物的扩繁和无性繁殖,为大规模生产提供基础材料。
此外,植物组织培养还可以用于植物物质代谢的研究,如次生代谢产物的提取和生物合成途径的探究。
三、植物再生技术的研究进展植物再生技术是指通过植物细胞和组织的培养、分化和再生,实现植物体的完整重建和再生。
植物再生技术可以分为离体再生和原位再生两种形式。
离体再生是指将植物细胞和组织离体培养,通过适当的培养条件和生长激素的调控,实现植物的分化和再生。
原位再生则是通过对植物体进行创伤处理和生长环境的改变,诱导植物组织的再生和修复。
植物再生技术在植物育种和基因工程中有着重要的应用,可以实现植物的基因转化和遗传改良。
四、植物组织培养和植物再生技术的挑战与展望尽管植物组织培养和植物再生技术在理论和应用上取得了重要的突破,但仍然面临着一些挑战。
园林植物组织培养技术的研究进展摘要:植物组织培养作为一种基本的生物技术手段,不但在基础理论的研究上占有重要地位,而且在园林植物的生产中也得到越来越广泛的应用。
本文介绍了植物组织培养技术应用的概况,并详细阐述了该技术的国内外的研究进展,主要包括污染、褐变机理与防治对策的研究,关键词:植物;组织培养;进展Literature Review of Research and Application on Plant Tissue Culture Abstract:Application situation of plant tissue culture technique was surveyed in the world,and literatures about the technology were reviewed in detail,which mainly included origin,mechanism,prevention and cure of contamination.browning and vitreous,culture conditions,explants choice,altering gene of some plants by the technology.Some suggestions were brought forward,for example,dealing with factors influencing tissue culture,and SO on.Some consultations and experiences could be provided for researchers who are being engaged in plant tissue culture.Key words:plant;tissue culture;development植物组织培养是以植物生理学为基础发展起来的一项植物繁殖技术。
经过多年发展,这项技术已在科学研究和生产上得到广泛应用,成为举世瞩目的生物技术重要内容之一。
近30年来,植物组培技术由于自身独特的优势,在园林植物无性系快速繁殖、脱毒苗的培育、加快园林植物育种进程、优良品种选育和园林植物种质资源低温保存等方面都取得了明显的经济效益、社会效益和生态效益,其在科研和生产应用上的作用也越来越重要。
我国植物组培水平较高,许多单位进行的微体快繁初具规模,现已作为一种试验系统广泛应用于科研和生产中[1、2、3】。
本文中就植物组织培养研究进展与应用概况进行了综述。
1 植物组织培养的生物学意义1.1 细胞的“全能性”与组织培养十九世纪Sehleiden和Sehwann提出的细胞学说(Celltheory)认为:细胞是具有潜在全能性生理与发育功能的生物体基本结构单位[4]。
1858年,Virchow在其论著中也阐述了“一切细胞来自细胞”的观点和证据,支持了细胞是生命的结构和功能单位的学说[5]。
植物细胞的“全能性”,就是指植物体的任何一个细胞,都包含着发育成完整植株的全部遗传信息,在离体培养情况下,这种信息可以表达产生出完整植株。
当然,全能性只是一种可能性,要把这种可能性变为现实性必须满足两个条件:一是将这些细胞从植物其余部分抑制性影响下解脱出来,而使这些细胞处于离体条件下;二是要给予它们适当的刺激,给予它们一定的营养物质,并使它们受到一定的激素作用。
一个己分化的细胞要表现它的全能性首先要经历脱分化过程,然后再经历再分化过程,在脱分化和再分化的过程中,细胞的全能性得以表达。
植物组织培养作为现代植物生物技术的一个必不可少的手段及重要组成部分,近几十年来受到广泛的重视,并得到了迅速的发展[6-11]。
目前,通过植物不同离体培养方式能再生的植物种类己有130个科、1500种以上[12-14]。
1.2 植物组织培养的定义植物组织培养又称植物克隆,是指通过无菌操作把植物体的各类结构材料——外植体(根尖、茎段、茎尖、幼叶、幼胚、花药等)接种于人工配制的培养基上,在人工控制的环境条件(温度、湿度、光照等)下进行离体培养的一套技术与方法。
植物组织培养包括器官培养、组织培养、胚培养、茎尖培养、花药培养、细胞培养等类型。
2 植物组织培养技术发展进展20世纪初至20年代末,是植物组织培养的早期实践阶段[4]。
1902年,德国植物学家Haberlandi首次进行高等植物细胞的组织培养实验,对植物离体培养的发展起到了先导作用。
以后的10多年里,先后有许多学者分别选用罗卜、辣根菜、豌豆、玉米、棉花、兰花的不同组织做组织培养实验,获得初步成功;1925年,Laibach获得了亚麻种间的杂种组培植株[4]。
20世纪30年代,由于White、Gautheret和Nobeeourt等几位科学家杰出的科研工作和发现,初步建立起植物组织培养的基本方法和技术体系[2],促进了植物组织培养的发展。
三位学者分别选用番茄的根尖、毛样和黑杨的形成层、胡萝卜和马铃薯的块茎薄壁组织做组织培养川,均取得成功。
White发现植株根尖的病毒浓度最低,往根茎成熟区组织的病毒浓度逐渐升高,这一发现,为利用去病毒方法获得复壮提纯的组培苗奠定了基础; 1937年植物组织培养有了突破性进展,美国科学家White[15]首先建立了组培的综合培养基,其化学成分均为已知的化合物,还发现了B族维生素对离体根的生长具有重要意义,并认识到吲哚乙酸(IAA)在植物生长中的控制作用。
1934年,他发表了《植物组织培养手册》(Ahandbookofplanttissue culture),这是世界上第一部关于植物组织培养的技术专著,由于White对植物组织培养所作的特殊贡献,被称为“植物组织培养之父”。
30年代末至70年代,是植物组织培养理论和技术体系不断完善、充实时期[1]。
首先,研究者致力于寻找对器官形成起促进和控制作用的“特殊物质”一激素,取得一系列的重大发现,揭示了植物生长发育生理的奥秘,为组织培养中的器官形成及胚胎发育奠定了基础,至今已有几百种植物在组织培养中诱导分化成植株。
随后,研究者又在培养基的组份配比和组织培养技术和方法上作了大量探索,取得了重要进展;至70年代末,研究者将植物组培应用于高等植物的遗传育种研究,取得惊人进展,给遗传育种研究带来深远的影响。
80年代以来,植物基因工程的研究进展异常迅速,植物的基因转移是研究重点之一,植物组织培养为植物转基因提供方便[16],反过来,转基因植株通过组培育苗可成功表达[17],又进一步促进了植物组织培养的应用领域极大扩展。
3 植物组织培养技术应用概况3.1 国内外农作物、花卉组培已具产业化规模依靠自然条件在繁殖珍稀植物和经济价值较高的植物,受地理环境和季节的限制,很难达到快速、高效繁殖的目的。
通过组织培养这一技术手段和方法则能满足这一要求。
由于组织培养法繁殖植物的突出特点是快速,每年可以数以万倍甚至百万倍速度繁殖,因此,对一些繁殖系数低且不能用种子繁殖的名特优植物品种而言,意义尤为重大。
自1960年法国莫瑞尔(More1)用兰花茎尖离体培养获得脱毒植株后,建立了世界第1家兰花组培苗工厂,花卉组培苗实现规模化生产。
国内外相继建立了兰花工业,目前世界上80%~85% 的兰花是通过组织培养进行脱毒和快繁的。
据资料估计,日本把组培技术纳入国家三大全新产业之一;以色列的本译(Benzur)苗圃可提供100多种盆栽观赏植物组培苗;花卉王国——荷兰,80 以上无性繁殖花卉种苗是通过组培繁育的。
总之,世界工业进行规模生产的观赏花卉种类有60余科,近千种[18],组培苗的生产量从1985年的1.3亿株猛增到2002年的10.0亿株。
我国从20世纪70年代初开始组培技术的研究与推广,目前处于国际领先水平。
全国各地的农业、林业科研机构、大专院校以及大型的生物技术公司都设有组培室,部分省(市)或地区在花卉组培苗产业化方面已成规模:广州花卉研究中心工厂化生产观叶植物组培苗产量在1 000万株以上;湖南省森林植物园生物技术中心已实现专业化、规模化、商品化生产桉树试管苗,年生产能力数百万株,在国内率先探索出桉树试管苗产业化开发之路。
据统计,现在已有600多种植物能借助组织培养手段进行快速繁殖[19],但真正应用于大规模产业化组培生产的主要是具有重要经济价值的农作物、花卉、果木等。
3.2 利用植物组织培养结合超低温技术保存园林植物种质资源环境的不断变化使许多植物种类面临着灭绝的危险,如何挽救这些植物,已成为世人关注的问题。
实践证明,通过组织培养的方法可以使一部分濒危的植物种类得到延续和保存。
如果再结合超低温保存技术,就可以使这些植物得到较为永久性地保存。
对大多数普通植物来说,用组织培养的方法保存其种质材料,也具有十分重要的意义。
用组织培养技术保存植物种质资源不受气候、土壤、病虫害影响,节省土地和人力资源,该技术尤其适用于无性繁殖植物和珍稀植物种质资源的保存。
据统计,1个0.28立方米。
的普通冰箱可存放2 000支试管,而容纳相同数量的苹果植株则需要60 000平方米的土地。
3.3 利用组织培养技术产生人工种子人工种子又称为人造种子(man—made seeds)、合成种子(synthetic seeds)或无性种子(somutic seeds),就是将组织培养所产生的体细胞胚、不定芽、顶芽、腋芽或子鳞茎等繁殖体,包裹在能够提供养分的胶囊(人工胚乳)里,再在胶囊外表加上一层具有保护功能的外膜(人工种皮),造成一种类似于种子的结构。
采用人工种子生产的作物主要有两类:一类是容易产生大量同步化胚状体的作物;另一类是具有巨大商业价值的作物。
其中包括珍贵的观赏植物,以及孕性差、结籽难或种子生产成本高、价格昂贵的作物。
目前已试验成功的植物有葡萄、北美杨、柑桔、橡胶树、桑树、水稻等[20]。
3.4 利用组织培养技术手段,培育与筛选园艺作物新品种或新种质3.4.1 人工诱导单倍体植株人工诱导单倍植株的主要方法包括花粉培养、花药培养、未授粉子房或胚珠培养等。
通过花药和花粉培养获得单倍体植物,可大大缩短育种时间,简化培育过程,提高育种效率。
以花药为外植体,无论花粉为纯合体还是杂合体,经加倍后均能得到纯化,比常规杂交育种可加快2~3年。
在国外,已见到在曼陀罗(Datura stramonium)、牵牛(Pharbitis purpurea)、百合、毛地黄(Digitalis purpurea)、四季报春(Primula obconica)等一些观赏植物的花药培养中诱导出单倍体或胚状体的报道[21-24]。
3.4.2 胚培养克服远缘杂交不亲和由于生理上和遗传上的障碍,远缘杂交难以成功。