油松組織培養(yǎng)在林業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

閆超敏

(山西省中條山國有林管理局端氏林場，山西 沁水 048203)

油松(PinustabuliformisCarr.)，松科松屬常綠喬木，是北方綠化的主要樹種之一，具有較高的藥用價(jià)值、觀賞價(jià)值和工業(yè)價(jià)值，應(yīng)用前景非常廣闊。目前，對油松的開發(fā)利用主要是栽培技術(shù)、藥理研究、造林綠化和工業(yè)應(yīng)用，而對油松離體培養(yǎng)的研究仍處于探索階段。這項(xiàng)技術(shù)一直被局限于科研報(bào)道和文獻(xiàn)記載中，沒有真正投入到林業(yè)生產(chǎn)中，更沒有顯示出可觀的經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的應(yīng)用前景。

1 油松組織培養(yǎng)研究現(xiàn)狀

在國外，還未見有油松組織培養(yǎng)的報(bào)道。在我國，油松組培技術(shù)研究最早始于1994年的油松針葉束離體培養(yǎng)。1995年，齊力旺等對油松封頂芽進(jìn)行組織培養(yǎng)并獲得組培苗，進(jìn)而進(jìn)行了增殖培養(yǎng)。1996年，鄭均寶等通過組培技術(shù)獲得了完整小植株。2015年，買凱樂等研究了礦物質(zhì)元素對試管苗及其生根誘導(dǎo)的影響。2017年，付雙彬等探索了油松胚性愈傷組織中的褐化因素。最新的研究是以合子胚為材料誘導(dǎo)出愈傷組織，進(jìn)而液體培養(yǎng)懸浮細(xì)胞。多年來，對油松的組織培養(yǎng)體系已有了初步探索，但并未真正用于實(shí)際生產(chǎn)，阻礙了油松組培技術(shù)在林業(yè)中的發(fā)展。

2 油松組織培養(yǎng)技術(shù)特點(diǎn)

油松組培技術(shù)包括直接器官發(fā)生和體細(xì)胞發(fā)生2種形式。組培技術(shù)需要通過一系列的環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)：配制培養(yǎng)基—消毒滅菌—外植體選擇—初級培養(yǎng)—繼代增殖培養(yǎng)—生根—馴化和移栽。油松組培再生體系建立的研究已經(jīng)取得了一定進(jìn)展，但仍存在不定芽誘導(dǎo)分化率低、增殖技術(shù)不成熟、誘導(dǎo)生根較困難、生根周期較長、成本較高以及出現(xiàn)褐化現(xiàn)象[6]等問題，并沒有形成一套完整的從科研到工廠化生產(chǎn)的產(chǎn)研體系。

3 油松組培技術(shù)在林業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 苗木擴(kuò)繁和脫毒

苗木擴(kuò)繁和脫毒在組培技術(shù)中應(yīng)用最普遍，其特點(diǎn)是快。無性快繁的速度是常規(guī)繁殖的萬倍甚至數(shù)萬倍，且不受外界環(huán)境和自然條件的限制，繁殖周期短，節(jié)省空間和勞動(dòng)力，林苗規(guī)格統(tǒng)一。脫毒技術(shù)在草本和花卉中應(yīng)用較多，通過組培脫毒技術(shù)可以獲得不攜帶病毒的脫毒苗，但其在油松組培研究中還未有應(yīng)用。

3.2 良種選育和遺傳轉(zhuǎn)化

組培技術(shù)在林木育種研究中被廣泛應(yīng)用。利用組培技術(shù)，可以改良林木品質(zhì)，縮短繁殖周期。應(yīng)用基因工程的方法，切割目標(biāo)基因，通過載體將目標(biāo)基因整合進(jìn)原始基因組，可獲得轉(zhuǎn)基因植株。這項(xiàng)研究已成功將抗蟲基因轉(zhuǎn)入白樺，且獲得了轉(zhuǎn)化再生植株，但還沒有應(yīng)用到油松培養(yǎng)中。今后，可以利用這項(xiàng)技術(shù)將抗蟲、抗病基因轉(zhuǎn)入油松中，以有效降低其病蟲害的發(fā)生幾率。

3.3 創(chuàng)新育苗方式

油松傳統(tǒng)育苗方法主要是在春秋兩季進(jìn)行播種育苗，過程為整地作床—施基肥—挖穴播種—澆水松土保墑—肥水管理—出苗—病蟲害防治—撫育。整個(gè)過程工序多、管理難、成苗慢、病蟲害發(fā)生幾率高、林相不整齊、高低不一致、勞動(dòng)力消耗較大，而且從播種到長出胚芽的過程在大田完成，須覆蓋遮陽網(wǎng)，避免鳥類啃食胚芽和強(qiáng)光灼傷幼苗。通過組培技術(shù)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)育苗的不足。此外，可以自產(chǎn)自銷、苗木自給，節(jié)省外購勞動(dòng)力成本，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

4 在林業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中的限制性因素

油松組培技術(shù)在林業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中的限制性因素主要包括3個(gè)方面。

4.1 認(rèn)知程度與機(jī)理研究進(jìn)展不相匹配

目前，油松的繁殖方式仍采用播種后移栽的傳統(tǒng)方式，而對油松組織培養(yǎng)的重要性缺乏足夠的認(rèn)知。特別是基層林業(yè)單位，從事植物組培、生物技術(shù)、基因工程研究的人很少，對這個(gè)高新領(lǐng)域的認(rèn)知程度有所欠缺。

4.2 投入力度和油松價(jià)值成本不相匹配

組培技術(shù)生產(chǎn)成本較高，儀器、設(shè)備以及前期準(zhǔn)備工作等一系列過模化生產(chǎn)投入較大，且技術(shù)成本也較高。雖然油松的應(yīng)用前景廣泛，但還不屬于名、優(yōu)、奇、特樹種，投入與價(jià)值的不匹配導(dǎo)致組培技術(shù)在油松生產(chǎn)中沒有被應(yīng)用。

4.3 技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和生產(chǎn)指標(biāo)尚不穩(wěn)定

操作人員的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)直接影響組培的成功與否。因此，實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性較差、技術(shù)難以保證、經(jīng)濟(jì)效益不容樂觀等問題極大地限制了油松組培技術(shù)的理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用。目前，已有油松再生植株形成的記載，但能否進(jìn)行規(guī)模化、工廠化生產(chǎn)，增殖率、生根率、移栽成活率、褐化率、死亡率等技術(shù)指標(biāo)是決定性因素。

5 推動(dòng)油松組培技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的途徑

5.1 加強(qiáng)協(xié)作

一是產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合。加強(qiáng)與高校、科研機(jī)構(gòu)的協(xié)作，嚴(yán)把科研關(guān)、技術(shù)關(guān)、生產(chǎn)關(guān)，推動(dòng)成果轉(zhuǎn)化。二是政企林結(jié)合。整合國有林場、各級林業(yè)部門資源，加強(qiáng)與政府和企業(yè)的合作，生產(chǎn)和需求同步。政府加大科研項(xiàng)目的推進(jìn)力度，企業(yè)加大科研成果的吸收力度，大力推動(dòng)成果轉(zhuǎn)化，將科技成果帶入大田，將組培技術(shù)投入油松造林生產(chǎn)。

5.2 提高技術(shù)要求

提高技術(shù)要求，規(guī)范操作流程，精確指標(biāo)體系，盡可能控制人為因素造成的污染率、褐化率和死亡率。確保組培技術(shù)在無菌環(huán)境下規(guī)范操作，整個(gè)技術(shù)流程由專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)完成，提高生產(chǎn)率。

6 建議

深入、系統(tǒng)地研究油松的組織培養(yǎng)技術(shù)，可以獲得繁殖快、質(zhì)量優(yōu)、易管理、抗性強(qiáng)的試管苗。不僅可以滿足林業(yè)生產(chǎn)需求，也能應(yīng)用于良木培育、造林綠化以及科技推廣中。另外，以此為基礎(chǔ)開展基因工程和遺傳育種等研究，還可以創(chuàng)造可觀的研究價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，開辟更廣闊的應(yīng)用前景。