组织培养在花卉生产上的应用(一)

2011/6/13 8:41:48

在安谧而洁净的厂房里，一段小小的兰花茎尖，循着一道道由学者周密设计的工艺流程，经过一个个操作者的精雕细琢，奇迹般的化为成千上万株长在试管里的健壮种苗，移到大田里，变成成千上万株亭亭玉立的兰花……
像这样的“兰花工厂”，许多国家都已建立。生产的也不光是兰花，还有康乃馨、水仙等花卉。当然“兰花工厂”是通俗的说法，这种生产过程的正式名称是植物组织培养。
目前，生物技术正在世界突飞猛进地发展，在医学、农业、食品工业、能源工业、环境保护各个领域表现出极大的生产潜力。作为生物技术有力手段的组织培养也日益受到重视，在农林作物的脱毒快繁、突变诱发、细胞工程和基因工程等方面都可以发挥作用。
植物组织培养是指在无菌条件下，将植物体的一个器官，如根尖、茎尖、叶、花、未成熟的果实、种子等， 或一种组织，如形成层、花药组织、胚乳、皮层等，或单个细胞 ，如体细胞、生殖细胞等，或胚胎，如成熟和未成熟的胚，或原生质体，如脱壁后仍具有生活力的原生质体，从植物体取出后，放在洁净容器内的人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，使它们得以继续生存或发展，诱发产生愈伤组织、潜伏芽、不定芽、不定根等，或长成完整的植株，统称为植物组织培养。由于是在试管内培养，而且培养的是脱离植物母体的培养物，因此也称离体培养和试管培养。根据外植体来源和培养对象的不同，又分为植株培养、胚胎培养、器官培养、组织培养、原生质体培养等。
植物组织培养技术是近代生物科学发展起来的一门新技术，是生物技术(即生物工程)的主要组成部分，是在超净的组培室中快繁脱毒即工厂化的栽培室中进行的规模生产。自哈布兰特(G.Haberlandt) 1902年提出植物细胞的全能性，即每个植物的本细胞或性细胞都具有该植物的全套遗传基因，因此在一定培养条件下每个细胞都可发育成一个与母体一样的植株。这个概念虽然在上世纪初已经提出，但在当时的技术条件下，在实践上并没做到。经过80多年来无数科学家的努力，组织培养技术得到不断改进，技术趋于完善、成熟，目前细胞的全能性不但在理论上完全被证实，而且为组织培养在实践上的应用奠定了基础。植物组织培养已遍地开花，在世界各地进展很快。培养的材料有茎尖、根尖、花粉、花药、叶原基、愈伤组织、细胞等，已经培养成功的植物有近千种。
近40年来，植物组织培养技术得到了迅速发展，已渗透到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种以及生物化学等各个研究领域，成为生物学科中的重要研究技术和手段之一，并广泛应用于农业、林业、工业、医药业等多种行业，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当代生物科学中最有生命力的一门学科。对农业、林业、蔬菜、果树、花卉以及药用植物新品种培育、品种脱毒、提纯复壮、快速无性繁殖、扩大种苗生产等方面均产生了划时代影响。
组织培养技术具有如下特点：
繁殖要在严格控制下完成，进行时所需材料少，但繁殖速度快，繁殖系数高。如一年内一个兰花茎尖可繁殖出100万以上的植株；且繁殖周期短，一般30天左右即为一个周期；可全年生产，打破传统“靠天吃饭”的模式，不受季节影响，可按市场需要组织生产；可机械化，自动化、工业化生产，占地面积小；种苗质量好、无病菌，无病毒，遗传性能稳定，还不易受病虫害侵染；组培苗无性系的性状比传统无性系的性状更加一致；便于交流和打入国际市场；与其它生物技术相比，本项技术所需成本低，利润回报率高，但初期投资多，技术难度高。
花卉消费是物质文明和精神文明的象征，花卉业是一项新兴产业，是今后最有发展的十大行业之一，许多发达国家的大中城市数量最多的商店要数花店了。在我国随着人民生活水平和文化素养提高，花卉消费这一时尚已逐步进入家庭，这是一个巨大的消费市场。广州每天给香港仅玫瑰花供应就达1200 打以上，这是不包括本市消费。上海市每年出口鲜切花收入达100万美元以上，北京市鲜切花年消费量在1亿支以上，目前还呈急骤上涨的趋势。全国各地兴起许多花卉交易市场，对这种发展趋势又起着推波助澜的作用。东部沿海大城市花卉苗木需求也日趋旺盛，全国鲜切花需求量近年以30％～40％的速度增长。国家农业部提出要像抓其它产业一样抓花卉产业。鲜花销售量居全国第一的“植物王国”云南省提出把云南建成“花卉王国”，把昆明建成“花都”，使花卉成为全省创收的大产业，海南省提出以花卉兴岛的战略。世界范围的花卉产业化将使“植物试管高效快繁”大有用武之地，组织培养技术已成为花卉种苗生产不可缺少的手段之一，而且将在提高花卉质量，增强市场竞争能力中大显身手。组培苗具有无杂菌、优质、均匀、分蘖性强、繁殖率高、批量生产、周年供应、便于运输等优点。由于病毒的侵染，许多花卉的产量、质量不断下降，采用茎尖脱毒的技术，可以使病株复壮，经过脱毒的植株健壮、产量高、质量好、花色纯正，因此近年来花卉组织培养及快繁脱毒技术越来越多地应用于花卉种苗繁殖生产中。目前，利用植物的一小块组织，如生长尖、叶片、茎段、侧芽等作为培养材料，在特定的培养环境中，几个月就可以培养出成千上万株与原来植物完全相同的植物。

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