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                  論植物組織培養技術在林木育種中的應用

                  作者: 組培設備 發布時間: 瀏覽次數0

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                  植物組織培養是利用植物的某一組織或器官,在無菌環境下進行培養,并生產成完整植株的無性繁殖方法。隨著相關生物技術的不斷成熟和發展,植物組織培養已經廣泛的應用于植物育種工作中,在推動我國林業產業發展中發揮了重要作用。文章首先分析了組織培養技術在林木育種中的具體應用,隨后對其應用意義進行了論述,就組織培養技術的應用前景進行了總結展望。

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                  1 組織培養技術在林木育種工作中的具體應用

                  1.1 實現苗木的快速、繁殖

                  目前,利用植物組織或器官實現繁殖育苗主要有三種形式:一是誘導母本植株上的腋芽發育,生成新的植株;二是誘導植株組織形成新的體胚,然后在利用特殊培養方式,促使體胚發育成新的植株;三是將植物組織誘導生成新的愈傷組織,利用愈傷組織的再分化能力,生成新的植株芽體,實現擴繁目的。三種林木育種方式各有優缺點,因此在開展植物組織培養時,應當結合實際情況,做到有針對性的科學選擇。

                  例如,在一些地理位置相對偏遠、交通不便的原始林區,由于人工管理困難,在林木種植上選擇松樹、柏樹林為主。這類樹木由于生長環境相對惡劣,因此對樹種的質量要求較為嚴格,以此來提高樹種移植后的成活率。在組織培養技術選擇上,通常以誘導母本腋芽發育方式為主,確保培養出的樹種能夠完全繼承母本優良形狀,在短時間內適應移植后的新環境。而在城鎮郊區或是一些交通便利的農村地區,林業發展多以速生林為主,例如楊樹、桉樹、槐樹等。這類林木的優點在于生長速度快、經濟價值高,因此對于樹種的需求量也相對較大。在選擇組織培養方式上,多以誘導愈傷組織培養新植株的方法,來提高單位時間內的樹種培養速度。誘導植株組織培養方式主要適用于果樹樹種繁育,一來是果樹生長周期相對較長,對于樹種需求量較為緩和,二來是果樹對于樹種的優良性質要求較高,誘導植株組織的培養方式能夠實現“基因優選”功能,確保果樹經濟價值的實現。

                  1.2 植物組織、細胞及器官功能分析

                  植物組織培養所選用的是具有完全遺傳信息的組織或器官,包括母本植株的莖、葉、胚芽等,雖然這些組織或器官中的遺傳信息都是相同的,但是其培養效果也會受培養環境、培養基營養成分等外界因素的影響。根據這一生物特性,可以對植物的組織和器官的形成過程、結構特性進行技術分析。例如,更加大量的植物組織培養實驗表明,以植物莖作為組織培養對象,培養過程中植株的細胞膜的通透性更強,對于外界病毒入侵的抵抗力更明顯,根據這一實驗結論,我們在進行植物組織培養時,可以有針對性的選取母本植物的組織或器官。例如松樹雖然具有較高的生態價值和經濟價值,但是幼苗期的松樹抗病蟲能力較低,很容易發生病害侵襲影響,影響松樹幼苗的成活率。通過改良植物組織培養技術,能夠極大的改善這一影響因素。

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                  1.3 植物組織培養中的滅菌工作

                  在植物組織培養中,重要的一點就是要防止組織或器官受到外界細菌、病毒、微生物的干擾。目前,植物組織培養大多數在無菌室內進行,但是這只是從硬件方面確保了工作環境的安全,除此之外,操作人員還應當保持良好的工作習慣,例如要保持操作臺干凈整潔,刀具、儀器使用前后都要做好消毒處理、佩戴標準消毒作業設備等。

                  植物組織培養實驗室內的滅菌方法主要分為物理法和化學法,其中物理法主要包括加熱、蒸煮、射線處理、無菌水清洗等,化學方法主要是利用一些特殊的化學制劑,例如雙氧水、高錳酸鉀、漂白粉、酒精等。不同的化學藥品所針對的細菌種類也不盡相同。但是無論采取何種滅菌措施,都不可能達到完全滅菌的效果。尤其是一些帶有芽孢組織的細菌和霉菌,生存力較強,即便是采取消毒措施后也既有可能存活下來,一旦遇到富含營養物質的培養基,這些細菌和霉菌就會大量繁殖。因此,植物組織培養實驗室內應當定期做好消毒措施,嚴格執行消毒標準,實現“無菌操作”。

                  2 植物組織培養技術在林木育種中的意義和展望

                  由于組織培養周期短,增殖率高及能全年生產等特點,加上培養材料和試管苗的小型化,這就可使有限的空間培養出大量的植物,在短期內培養出大量的幼苗。組織培養突出的優點是“快”,通過這一方法在較短時期內迅速擴大植物的數量,以一個莖尖或一小塊葉片為基數,經組織培養一年內可增殖到10000-100000株。

                  不可否認的是,現階段的植物組織培養仍然面臨一些技術和操作上的問題,其中主要集中在以下幾方面:首先,繁殖效率和繁殖質量之間的矛盾問題日益突出,在近幾年植樹造林活動的影響下,各地區的林業建設活動規模不斷擴大,無形之中增加了植物組織培養的工作壓力。部分管理人員盲目追求經濟利益,將一些未達到移植條件的植株銷售給林業部門,導致樹苗成活率低。因此,如何做好植物組織培養速率與市場需求之間的矛盾,成為當前組織培養單位所面臨的首要問題。其次,培養過程中不可避免會出現變異植株,也會造成一定的苗木資源浪費。

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                  “綠色發展”理念被納入“十三五”發展規劃中,為林業的可持續發展指明了方向。未來一段時間內,隨著林業產業規模的不斷擴大,對于樹種、苗木的需求量也會逐漸攀升,植物組織培養能夠很好的滿足當前林木育種的各種需求,具有廣闊的發展潛力和應用推廣價值。

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