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探討園藝中植物組織培養(yǎng)技術(shù)的運用與優(yōu)化策略

　　植物組織培養(yǎng)技術(shù)早起源于1904年，我國從20世紀中期開始對其進行研究。目前，國內(nèi)外學(xué)者不斷加強該類技術(shù)的研究力度，部分植物器官已經(jīng)實現(xiàn)了移植栽培，極大地推動了生物技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，在園藝上也不斷發(fā)展，加快了園藝植物組織培養(yǎng)的商業(yè)化進程。本文主要對植物組織培養(yǎng)技術(shù)在園藝上的應(yīng)用及提升措施進行了研究。

　　1、植物組織培養(yǎng)技術(shù)綜述

　　根據(jù)相關(guān)資料，目前在植物繁育方面，植物組織培養(yǎng)技術(shù)得到了廣泛的運用。與傳統(tǒng)的植物繁育方法不同，植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以有效地提升繁殖系數(shù)，被培養(yǎng)物體的體形微小、表面積相對較小，尤其是在母本材料有限的情況下，可以節(jié)省繁殖材料，如植物徑尖分生組織僅為0.01～0.05mm。從生長環(huán)境上來看，植物組織培養(yǎng)技術(shù)能夠促進植物的生長發(fā)育，被培養(yǎng)物的生長發(fā)育處于佳狀態(tài)中，礦質(zhì)營養(yǎng)成分、植物激素水平、溫度、光照等因素都可以人為調(diào)控到佳狀態(tài)。并且，運用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，正常繁殖條件不能發(fā)生變異，被培養(yǎng)物可以免受微生物病源和昆蟲的侵害，可以人為誘導(dǎo)被培養(yǎng)物的正常發(fā)育，尤其是觀賞植物育種，可以促進植物發(fā)育，為新品種的選育提供方便[1]。

　　現(xiàn)階段，我國對上千種植物進行了組織培養(yǎng)工作，已經(jīng)建設(shè)了多個研究院，在各行各業(yè)中，植物組織培養(yǎng)技術(shù)得到了推廣和應(yīng)用。一方面，由于單倍植物較弱的特性，將植物組織培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用到單倍體育種中，植物的生長和發(fā)育會發(fā)生很大的變化。為了促進植物的生長效率，可以應(yīng)用秋水仙素對組織進行培養(yǎng)，使其變?yōu)槎扼w植物，這樣不但能夠改變植物的染色體結(jié)構(gòu)，還能縮短植物的生長周期。另一方面，在基因工程中，植物組織培養(yǎng)技術(shù)有利于控制植物的生長基因，提高植物的品種品質(zhì)，誘使其產(chǎn)生基因突變。并且，通過開展植物組織培養(yǎng)活動進行培育，在物種保護方面可以確保質(zhì)量、保存物種。另外，通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)能夠充分發(fā)揮生物技術(shù)的綜合效益價值，可以滿足科研、經(jīng)濟、醫(yī)療等方面的需求，有利于對某種植物進行大規(guī)模培育[2]。

　　2、植物組織培養(yǎng)技術(shù)在園藝上的應(yīng)用

　　在園藝生產(chǎn)和新品種改良上，植物愈傷組織的再生特征能夠提供捷徑。愈傷組織具有分化新根、莖的再生性特征，能夠發(fā)育成新的植株全能性。在正常條件下，植物組織培養(yǎng)條件可被誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織，許多植物組織和器官也不易產(chǎn)生愈傷組織，可以通過組織培養(yǎng)誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織。因此，在園藝上，植物組織培養(yǎng)技術(shù)主要應(yīng)用于以下4個方面。

　　2.1在無性繁殖上的運用

　　近年來，隨著城鎮(zhèn)化進程的不斷加快，我國城市綠地面積越來越小，對城市生態(tài)系統(tǒng)影響嚴重。為了滿足城市綠化園藝的規(guī)劃需求，采用植物培養(yǎng)組織技術(shù)可以提升植物的生長效率，有利于對某一種或多種植物進行克隆，從而增加綠化植物。如將植物的莖尖作為培養(yǎng)材料，應(yīng)用微繁殖技術(shù)來刺激植物莖尖的分生，能夠促使植物生長規(guī)模擴大百萬倍，并生長出大量的芽莖，產(chǎn)生芽原基，從而提升植物的繁殖速度。目前，為了確保城市綠化效果，我國采用這種組織培養(yǎng)方法來繁育蘭花、迎春花等園藝植物，極大地改善了城市生態(tài)環(huán)境。

　　2.2在脫毒上的運用

　　受微生物、細菌等因素的影響，在正常生長發(fā)育期，園藝植物會產(chǎn)生植物發(fā)病，甚至出現(xiàn)大面積死亡的情況。如目前全世界僅草莓就有70余種病毒，為了提升園藝植物的抗病毒能力，可以采用病株脫毒技術(shù)來確保植物安全、穩(wěn)定的生長繁殖[3]。

　　2.3在新品種培育中的運用

　　植物組織培養(yǎng)技術(shù)能夠提升植物的品種質(zhì)量，改良園藝植物的品種。在園藝中，對于植物組織培養(yǎng)工作來說，植物培養(yǎng)數(shù)量比較多、規(guī)模較大，為了維護生物的多樣性，會增加植物的突變規(guī)律。如在郁金香的品質(zhì)質(zhì)量、種類數(shù)量、規(guī)模等方面，荷蘭學(xué)者運用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，極大地促進了植物園藝的發(fā)展，該技術(shù)領(lǐng)先于全世界，開發(fā)出了很多新品種。而我國很多地區(qū)都是鹽堿地，干旱缺水，無法種植更多的園藝植物，土地資源有限。通過開展植物組織培養(yǎng)工作不但可以創(chuàng)新植物品種，還能提高植物的抗干旱、抗鹽能力，促使植物細胞變異，改善當?shù)赝寥拉h(huán)境，增加土地資源利用率，提高植物的抗性，從而發(fā)揮其綜合效益價值。

　　2.4在物種保護上的運用

　　傳統(tǒng)模式下，物種保護需要投入大量的人力和財力，一般都會采用建立保護園區(qū)的方式對瀕臨滅絕植物進行保護，但保護效果較差，物種的多樣性難以維系。而利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，不但能夠有效提升保護效果，還能使物種得以延續(xù)下去，獲得大量繁殖。如種類繁多、繁殖能力弱的蘭花胚胎發(fā)芽率較低，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以提升野生蘭花種源的保護效果，有效擺脫野生蘭花數(shù)量急劇減少的問題。

　　3、植物組織培養(yǎng)技術(shù)的提升措施

　　植物組織培養(yǎng)技術(shù)主要包括開放組培技術(shù)、植物無糖組培技術(shù)。其中，開放組培技術(shù)是利用抗菌劑來替代高壓滅菌工作，并用塑料杯替代了培養(yǎng)瓶，不需要復(fù)雜的操作流程和環(huán)境要求，可以降低操作成本；植物無糖組織技術(shù)是在操作過程中增加CO2提供碳源，來監(jiān)控其他環(huán)境因素，使植株的生長類型轉(zhuǎn)變?yōu)樽责B(yǎng)型，可以控制污染源、降低被污染風(fēng)險。目前在植物組織培養(yǎng)中，固體培養(yǎng)基在使用時會造成營養(yǎng)吸收不均衡的現(xiàn)象，培養(yǎng)物各個部分不能與培養(yǎng)基有效接觸，培養(yǎng)物產(chǎn)生的代謝廢物另一部分會進入培養(yǎng)基中，新陳代謝較慢，另一部分則會附著在培養(yǎng)物表面，這樣會導(dǎo)致培養(yǎng)基中摻進雜質(zhì)，不能更好地接觸培養(yǎng)基，影響培養(yǎng)物的生長。

　　近年來，在諸如大花蕙蘭的培育過程中，為了增強培養(yǎng)基的效果，傳統(tǒng)的固體培養(yǎng)基被一些更適合的材料所取代，加入了巖棉這種新型培養(yǎng)基后，根部長度明顯增加，培養(yǎng)物生長速度快。但巖棉需要根據(jù)培養(yǎng)物的自身特點來選擇。一直以來，植物組織培養(yǎng)都是圍繞著玻璃器皿來選擇培養(yǎng)皿，但在實際應(yīng)用中，由于器皿耐熱耐壓的特性，給培養(yǎng)過程造成很大的不便。為此，目前很多都采用使用簡單、便于運輸?shù)乃芰掀髅�，高分子膜制成的器皿以及聚四氟乙烯樹脂制成的器皿，極大地解決了培養(yǎng)過程中玻璃器皿造成的不便。