木本植物組織培養技術在林業科研與生產中的應用與局限分析

許劍萍　林惠東

摘 要 近年來，我國各地區植物組織培養研究機構的數量不斷增加，越來越多的人開始關注組織培養產業的發展。木本植物組織培養一直都是組織培養的熱點研究內容。基于此，簡要介紹植物組織培養技術的發展，總結木本植物組織培養技術在林業科研生產中的應用，分析其局限性，并在此基礎上提出提高木本植物組織培養技術在林業科研與生產中應用效果的策略。

關鍵詞 木本植物;組織培養;林業科研;林業生產

中圖分類號：S722 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.06.060

我國有關植物組織培養的研究起步相對較早，植物組織培養技術在20世紀70年代就已經在國際上處于先進地位。在科技不斷發展的過程中，植物組織培養技術同樣取得了較大的進展，尤其是木本植物組織培養的成就更加突出。植物組織培養技術不僅促進了林業科研的發展，其商業應用更為生產帶來了有力支撐。木本植物組織培養技術可以突破常規無性繁殖困難樹種的限制，但在應用過程還不可避免地會出現外植體褐化以及玻璃化的問題。同時，木本植物組織培養通常需要較長的周期，且具有復雜性和不穩定性，所以在實際應用過程難度也會更大一些[1]。

1 植物組織培養技術發展簡介

植物組織培養技術的出現僅有100年左右的歷史，20世紀70年代我國組織培養就已取得了比較矚目的成就。20世紀70年代，微繁工業的出現為人們帶來了較大的利益，并被人們認定為未來式產業，商界對于微繁工業的認可程度也在逐漸提高。近年來，組織培養技術的研究深度和研究廣度都在不斷提高。現階段，市場中對于很多罕見植物幼苗的需求量較大，所以這一產業仍具有較大的利潤空間，并且在發展中國家的盈利會更加顯著，這主要與勞動成本具有較大的關聯[2]。發展中國家勞動力相對充足，同時得益于全球科技的整體提高，發展中國家在發展組織培養技術時具有更加明顯的優勢。

2 木本植物組織培養技術在林業科研與生產中的應用

木本植物組織培養技術屬于植物組織培養技術中的一種，具有十分明顯的特點。由于木本植物自身獨特的性狀[3]，木本植物組織培養技術耗費精力相對較大，同時木本植物具有比較明顯的多樣性和不穩定性，所以在組織培養過程更難找到其發展的規律性，再加上組織培養過程存在的一些不可控因素，更增加了組織培養的難度，因此其推廣和應用范圍相對較小。

2.1 在林業科研中的應用

木本植物組織培養技術在科研中的應用主要是為了改良品種。在利用木本植物組織培養技術改良品種時，應先進行植物選育以及科研理論研究，即先對植物進行試管低溫處理，然后建立植物基因組，進行體細胞雜交以及次生代謝和人工種子發掘利用的理論研究。在林業科研中，應用木本植物組織培養技術進行品種改良以及優良新品種篩選需要投入較多的經費和較高的技術支持，在這一過程會面臨較大的應用難度[4]。這些問題的存在極大地限制了木本植物組織培養技術在林業科研中的應用，所以還存在比較明顯的局限性。

2.2 在生產階段的應用

植物快速繁殖技術以及脫毒技術是木本植物組織培養技術在林業生產中應用的主要技術。木本植物組織培養技術在生產中應用比較成功的案例有桉樹的工廠化育苗，且相關技術仍處于不斷完善的狀態。黃全東等[5]以尾巨桉無性系組培苗為試材，對桉樹組培工廠化育苗中培養基的調配進行研究，提出在培養基調配中選擇瓊脂條，在生根培養基中使用瓊脂粉，在繼代培養基中添加6-BA 0.25～0.30 mg·L-1、NAAS 0.10～0.15 mg·L-1，可以有效提升桉樹組培苗繼代增殖效率。隨著人們物質生活水平的提高，市場中對于珍稀品種植物的需求量也在逐步增加。從這一角度出發，將木本植物組織培養技術應用至珍稀或者瀕危的植物繁殖中時，可以取得較好的經濟效益和社會效益。

3 木本植物組織培養技術在林業科研與生產中的應用局限

3.1 技術方面的應用局限

木本植物組織培養技術中的快速繁殖技術以及脫毒技術在很多領域中都有應用，但若將其投入到實際的產業應用中卻存在較大的困難，尤其是在規模較大的產業化中推廣應用更難，這主要與國內現階段技術水平有限具有較大的關聯。現階段，國內對于木本植物組織培養技術的掌握程度相對較低，在木本植物組織培養技術立體研究以及外界因素調控理論方面的研究也不夠深入，在總結理論經驗時也沒有注重深度總結。木本植物組織培養技術在林業科研與生產中的應用會受到技術人員的技術水平以及經驗的嚴重影響，如果技術人員技術不過關或者是缺乏相關的經驗，那么木本植物組織培養技術的成功應用將很難得到保障。同時，木本植物組織培養的成功經驗無法復制，所以需要科研機構或者企業投入更多的成本。當要利用木本植物組織培養技術進行大規模的生產時，很容易因為技術得不到保障而嚴重影響其經濟效益。

3.2 生產成本的制約

與其他花卉草木的組織培養技術相比，木本植物組織培養技術的研究和生產應用都還存在較多的問題。其中，木本植物組培苗成本過高對其產業化發展形成了明顯的限制作用，與草本植物相比其組培生產成本會更加高。一般情況下草本植物組培苗生產成本是常規苗的1～3倍，而木本植物組培苗的生產成本是常規繁殖苗的4～6倍，過高的生產成本限制了木本植物試管繁殖的廣泛應用。

3.3 完善理論指導的缺乏

木本植物組織培養技術研究過程涉及多方面的學科內容，并且其中所涉及的知識還具有較大的難度。在林業科研與生產中應用木本植物組織培養技術，必須要一整套完善而且成熟的組織培養技術理論發揮指導作用。在總結這樣一套完整的木本植物組織培養技術理論時，必須要多個學科的研究人員進行充分溝通和配合。但根據現階段研究的實際情況來看，相關研究者之間十分缺乏必要的溝通，所以在科學理論指導方面缺失嚴重，最終導致木本植物組織培養技術不能夠應用于林業生產。部分地區雖然將木本植物組織培養技術投入生產，卻也很難擴大規模，最終造成木本植物組織培養技術在實際應用中的轉化率過低，且在效益方面也很不樂觀。在這種應用效果下，木本植物組織培養技術也很難得到進一步發展。

4 提高木本植物組織培養技術在林業科研與生產中應用效果的策略

4.1 加強木本植物組織培養技術的成果轉化

在推廣和應用木本植物組織培養技術的過程中，僅僅依靠科研機構或者企業的力量很難實現相關技術的推廣以及應用。因此，在接下來的工作中應充分發揮相關企業、種植農戶、相關高校以及科研院所的作用，將不同部門有機融合。林業科研以及推廣部門的首要任務應是根據林業生產單位的實際需要，為其提供良種幼苗。科研部門要與生產企業和農戶加強聯系，使其成為技術成果轉化的主體，鼓勵相關科研人員積極到生產企業中進行指導生產。

4.2 降低組織培養苗生產成本

木本植物組織培養技術很難得到推廣和應用的主要問題除了技術方面的限制外，成本過高也是其難以應用的一大問題。因此，在今后推廣應用過程應注重生產成本的降低。例如，在大規模進行木本植物組培生產時，將原本的固體培養改用液體靜置培養代替，能夠明顯節約生產過程的水電費以及瓊脂等，也可以選擇用蔗糖或者食糖來代替價格較高的瓊脂。同時，也可以結合無性繁殖技術，如將組織培養技術與扦插技術進行結合，以此降低成本。

5 結語

木本植物組織培養技術對于林業科研發展以及生產的提高都具有十分明顯的促進作用。現階段其在林業科研與生產中的應用范圍相對較小，并且在推廣方面也受到了較大阻礙，這主要與木本植物自身的特性具有密切關聯，再加上相關的研究不夠深入以及缺乏研究支撐等增加了技術應用的局限性。在今后的工作中，應加強木本植物組織培養技術的成果轉化，并研究如何降低生產成本，以此來促進木本植物組織培養技術在林業科研和生產中的應用。

參考文獻：

[1] 吉訓志，秦曉威，胡麗松，等.木本植物組織培養[J].熱帶農業科學，2019，39（04）：33-40.

[2] 張麗麗，張明明.木本植物組織培養技術在林業科研與生產中的應用與局限[J].北京農業，2015（09）：74-75.

[3] 吳高流，姚俊.探討木本植物組織培養技術在林業科研與生產中的應用與局限性[J].農業與技術，2012，32（10）：56.

[4] 張紅曉，經劍穎.木本植物組織培養技術研究進展[J].河南科技大學學報（農學版），2003（03）：66-69.

[5] 黃全東.桉樹組培工廠化育苗中培養基的調配研究[J].農業與技術，2019，39（11）：69-70.

（責任編輯：趙中正）