淺談植物組織培養的應用及展望

  1.植物組織培養的應用

  植物組織培養在在人類(lèi)生產(chǎn)應用過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)重要的作用，植物的組織培養又稱(chēng)為離體培養，指從植物體分離出組織、器官、細胞或原生質(zhì)體等，在無(wú)菌條件下接種在含有各種營(yíng)養物質(zhì)及植物激素的培養基上進(jìn)行培養以獲得再生的完整植株或生產(chǎn)具有經(jīng)濟價(jià)值的其他產(chǎn)品的技術(shù)。

  1.1 植物組織培養在植物育種中的應用

  (1)單倍體育種。在大多數的植物中，染色體是成對的，但是在花粉或者是花藥等生殖細胞中，其染色體數目是體細胞數目的一半，稱(chēng)之為單倍體。在1974年，我國首次通過(guò)花藥技術(shù)培養出第一個(gè)作物新品種-煙草品種。利用單倍體培育植株，可以大大縮短育種的年限，并且可以提高對目標基因型的選擇效率以及突變育種和誘變育種的效率。單倍體育種為育種學(xué)家開(kāi)辟了一條方便的途徑，對于育種和遺傳方面的研究有重大的意義。

  (2)遠緣雜種的培育。在遠緣雜交過(guò)程中，受精后會(huì )導致雜交不育，但是可以通過(guò)子房，胚培養等方法，可以讓雜交胚成功培育出雜交后代，并且獲得植物的種子，從而加快育種的時(shí)間。

  (3)體細胞雜交。這是一種創(chuàng )造植物新品種的有效途徑，體細胞雜交可以實(shí)現不同物種之間基因的交流，改善了植物的品種，甚至創(chuàng )造新的品種。

  (4)突變體的培育與篩選。在實(shí)驗中培養愈傷組織過(guò)程中，細胞很容易受到外界環(huán)境的影響，科學(xué)家可以采用一些X射線(xiàn)，紫外線(xiàn)或一些化學(xué)誘變劑，誘導細胞突變，快速提高育種的速度，它是一個(gè)在細胞水平上直接改良品種的一個(gè)重要途徑。

  (5)種質(zhì)資源的保存。植物組織培養技術(shù)可以用來(lái)保存植物種質(zhì)，1975年， Henshaw和Morel首次提出了離體保存的方法。種質(zhì)資源的離體保存就是將離體培養的器官、組織、小植株、細胞或原生質(zhì)體等材料， 采用延緩或停止其生長(cháng)的方法保存， 在需要的時(shí)候可以恢復生長(cháng)的一種方法，可以在資源和人力等方面減少支出。利用植物組織培養技術(shù)方便長(cháng)途運輸，方便地區之間的交流，并且還可以用來(lái)保存一些無(wú)病原體的種質(zhì)資源。

  1.2 植物組織培養在脫毒和快速繁殖上的應用

  (1)在農業(yè)不發(fā)達時(shí)期，種植的植物很容易受到病毒感染，給農業(yè)造成很大的損失。隨著(zhù)科技的進(jìn)步，科學(xué)家利用一些病毒含量低，甚至不帶病毒的幼嫩的組織器官進(jìn)行植物組織培養，大大提高了植物品質(zhì)及產(chǎn)量。

  (2)植物的快速繁殖技術(shù)。利用植物組織培養可以快速地在較短的時(shí)間內培育出大量無(wú)毒的幼苗，推動(dòng)力在林木、園藝等的發(fā)展。

  1.3 植物組織培養與次級代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)

  一些植物產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物，如天然藥物、香料等，自然條件下植物產(chǎn)生的已經(jīng)滿(mǎn)足不了人類(lèi)社會(huì )發(fā)展的需要，所以可以通過(guò)植物組織培養技術(shù)，培養并篩選出生長(cháng)快速，產(chǎn)量高的細胞株系。例如紫杉醇，大規模利用組織培養技術(shù)生產(chǎn)，獲得了可觀(guān)的經(jīng)濟效益。目前，利用單細胞培養技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)，為一些食品生產(chǎn)工廠(chǎng)和飼料加工廠(chǎng)提供了豐富的原材料，創(chuàng )造出巨大經(jīng)濟和社會(huì )效益。

  1.4 用于植物病理學(xué)，遺傳方面的研究

  植物組織培養技術(shù)為植物的生理，病理，生化，遺傳等方面開(kāi)辟了一條新的道路。利用花藥或者花粉獲得的單倍體是研究植物遺傳的好材料，并且便于操作。在沒(méi)有外界環(huán)境的干擾下，可以對人工培養的植物進(jìn)行抗病性研究，結果比較可靠。并且，在細胞水平上進(jìn)行研究，更好的揭示植物抗性的本質(zhì)，從而促進(jìn)病理學(xué)發(fā)展。

  1.5 應用于發(fā)育生物學(xué)和細胞生物學(xué)研究

  在目前，科學(xué)家利用原生質(zhì)體系統，研究植物細胞的分化以及分裂調控，并且分離與這些細胞生物學(xué)現象相關(guān)的基因，為細胞生物學(xué)的研究提供了重大貢獻。離體條件下體細胞胚發(fā)生和細胞發(fā)生成為了研究植物的良好實(shí)驗體系，推進(jìn)了發(fā)育生物學(xué)的發(fā)展。

  2.植物組織培養的展望

  植物組織培養技術(shù)的快速發(fā)展，解決了許多難題，提高了農作物產(chǎn)量和花卉的觀(guān)賞價(jià)值，推進(jìn)了社會(huì )的發(fā)展。隨著(zhù)各種研究技術(shù)的不斷成熟，利用植物組織培養技術(shù)能夠應用于更多的領(lǐng)域，創(chuàng )造出更多有益于人類(lèi)的新的植物品種。展望未來(lái)，植物組織培養技術(shù)將深入各個(gè)領(lǐng)域，在農業(yè)方面，制藥業(yè)等發(fā)揮著(zhù)更大的作用，創(chuàng )造出更高的效益，有巨大的發(fā)展前景。

  植物組織培養在各個(gè)方面的應用，解決了以前難以處理的農業(yè)問(wèn)題，提高了作物產(chǎn)量，改善了人們的生活，同時(shí)在花卉觀(guān)賞方面，也產(chǎn)生了較高的商業(yè)價(jià)值。利用植物組織培養技術(shù)，創(chuàng )造出了更有益于人們的新品種，在社會(huì )發(fā)展與進(jìn)步方面發(fā)揮重要的作用，將成為現代生產(chǎn)中重要的技術(shù)手段。在國內我們應該培養一批高技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管理人才，在以后的國際競爭中，才能在育種，育苗，市場(chǎng)流通等方面更好的與國際市場(chǎng)接軌，使我國在植物組織技術(shù)方面取得巨大突破。