路榮
目前,隨著生物技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,對(duì)醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、食品工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、環(huán)境保護(hù)各個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大的影響,作為生物技術(shù)主要手段的組織培養(yǎng),也日益受到重視。而在蘋(píng)果苗木生產(chǎn)上,組織培養(yǎng)技術(shù)逐漸替代傳統(tǒng)播種的育苗方式已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢(shì)。
植物組織培養(yǎng)是20世紀(jì)30年代初期發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)生物技術(shù),它是指在無(wú)菌條件下,將植物的器官、組織等,在適宜的人工培養(yǎng)基及光照、溫度等人工條件下,誘導(dǎo)出愈傷組織,愈傷組織經(jīng)過(guò)再分化形成再生植株的過(guò)程。植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞的全能性。這項(xiàng)技術(shù)具有快速繁殖、繁殖方式多、可獲得無(wú)毒苗、能保存種質(zhì)、能保持原有品種的優(yōu)良性狀、可進(jìn)行周年工廠化生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn),在蘋(píng)果苗木生產(chǎn)上取得了驚人的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
1可快速繁殖
依靠植物細(xì)胞的全能性,在無(wú)菌環(huán)境下,生長(zhǎng)成完整植株,整個(gè)過(guò)程只需要個(gè)把月時(shí)間,大大縮短了依靠種子在自然環(huán)境中生長(zhǎng)的時(shí)間,同時(shí)對(duì)于在短時(shí)期內(nèi)需要達(dá)到一定數(shù)量,才能創(chuàng)造價(jià)值的植物,只能通過(guò)組織培養(yǎng)的方法才能滿足這一要求(圖1)。
自Morel在1960年得到蘭花組織培養(yǎng)苗后,很快應(yīng)用于生產(chǎn),形成了組織培養(yǎng)法繁殖蘭花工業(yè)開(kāi)始,這一技術(shù)得到廣泛推廣應(yīng)用,隨后在蘋(píng)果苗木繁育上成功培養(yǎng)出完整植株,進(jìn)而進(jìn)行大規(guī)模工廠化作業(yè)(圖2),由于其不受時(shí)間、地點(diǎn)等條件限制和約束,每年可以數(shù)百萬(wàn)倍速度繁殖,大大縮短了蘋(píng)果苗木的培育時(shí)間,在蘋(píng)果苗木生產(chǎn)上取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。更重要的是對(duì)于一些繁殖系數(shù)低,不能用種子繁殖的新引或培育的果樹(shù)苗木意義尤為重大。
2繁殖方式多
植株的根、莖、葉、花、果實(shí)、種子等都可進(jìn)行組織培養(yǎng),但在蘋(píng)果苗木繁育上主要有以下兩種方式:
2.1芽莖段、芽體
這兩種外植體其上已有芽或胚芽的分化,培養(yǎng)就是使其已分化的芽萌發(fā),長(zhǎng)出新梢,其中用莖段培養(yǎng)方法進(jìn)行蘋(píng)果優(yōu)良品種和砧木大規(guī)模繁殖已成為常規(guī)方法(圖3)。
2.2莖尖培養(yǎng)
莖尖培養(yǎng)時(shí)是先從莖尖長(zhǎng)出小芽,再?gòu)难康娜~腋內(nèi)已有芽原基上長(zhǎng)出小芽,腋芽不斷形成、不斷萌發(fā),從而形成叢生苗,屬芽分化的器官型再生方式。根據(jù)莖尖培養(yǎng)的目的和取材大小又可分為莖尖分生組織培養(yǎng)和普通莖尖培養(yǎng)兩種類型。莖尖培養(yǎng)是大量繁殖蘋(píng)果苗木及培育無(wú)病毒植株的一個(gè)重要途徑(圖4)。
3可獲得無(wú)毒植株
蘋(píng)果苗木在普通繁殖方式比如壓條時(shí),容易通過(guò)維管束將原有病毒帶給新的植株,嚴(yán)重影響苗木的質(zhì)量。但是感病植株并不是每個(gè)部位都帶有病毒,如莖尖生長(zhǎng)點(diǎn)尚未分化成維管束的部分,可能不帶病毒。通過(guò)熱處理脫毒,利用組織培養(yǎng)法進(jìn)行莖尖培養(yǎng),從而獲得脫病毒的苗,再用這種苗進(jìn)行繁殖,則種植的苗木就會(huì)脫去原病毒,從而獲得無(wú)毒植株。無(wú)毒植株可有效抵抗原果園的各種病菌,提高果園質(zhì)量。
4能保存種質(zhì)
傳統(tǒng)蘋(píng)果都采用田間種植來(lái)保存種質(zhì),占地面積大,管理成本高,并容易受病蟲(chóng)侵害,引種或種質(zhì)交換過(guò)程容易攜帶病蟲(chóng),而采用組織培養(yǎng)物作為保存物,不僅節(jié)省土地、管理方便、也便于種質(zhì)交流,通過(guò)組培技術(shù)就能夠從體細(xì)胞和組織再生完整無(wú)毒植株(圖5)。
5能保持原有品種的優(yōu)良性狀
組織培養(yǎng)其實(shí)是一種無(wú)性繁殖,它取材于同一個(gè)個(gè)體的體細(xì)胞而不是性細(xì)胞,因此其后代遺傳性非常一致,能保持原有品種的優(yōu)良性狀。通過(guò)組織培養(yǎng)可獲得大量的統(tǒng)一規(guī)格、高質(zhì)量的蘋(píng)果苗木,苗木的商品性好。
在蘋(píng)果苗木繁育上,組織培養(yǎng)取得了很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,人們?cè)絹?lái)越重視生物技術(shù)在苗木生產(chǎn)上應(yīng)用,選育需要的名優(yōu)新特品種,提高苗木移栽成活率,相信,未來(lái)的蘋(píng)果苗木株株都是精品,我們的果園也會(huì)是一道美麗的風(fēng)景線(圖6)。endprint