探究園林植物育種中生物技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

靳鳳玲，李建勝

（濮陽(yáng)市園林綠化處，河南 濮陽(yáng) 457000）

0 引言

隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，人們?cè)絹?lái)越注重精神生活方面的享受。在此背景下對(duì)園林植物苗木質(zhì)量的要求越來(lái)越高，種類越來(lái)越豐富，可是傳統(tǒng)園林植物育種技術(shù)根本無(wú)法滿足這一要求。此時(shí)就出現(xiàn)了生物育種技術(shù)，為園林植物育種提供全方位的保障。

1 生物技術(shù)概述

生物技術(shù)是近些年出現(xiàn)的一種新型技術(shù)，其并不是一種單一的技術(shù)，而是涵蓋了基因工程、酶工程、發(fā)酵工程和細(xì)胞工程等多領(lǐng)域的技術(shù)，是基于傳統(tǒng)技術(shù)和現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展而來(lái)的一種綜合性技術(shù)。傳統(tǒng)生物技術(shù)在園林植物育種領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在啤酒發(fā)酵和種子選育方面，而現(xiàn)代生物技術(shù)則主要體現(xiàn)在細(xì)胞生物學(xué)、試管核酸和細(xì)胞融合方面。相比較而言，現(xiàn)代生物技術(shù)體現(xiàn)出更多的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，所以受到了園林育種行業(yè)的青睞，對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的合理運(yùn)用也給人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活帶來(lái)更多的便利，在一定程度上推動(dòng)整個(gè)社會(huì)的快速發(fā)展[1]。

2 生物技術(shù)在園林植物育種中的具體應(yīng)用

2.1 細(xì)胞工程育種技術(shù)

細(xì)胞工程作為一種現(xiàn)代化生物技術(shù)，在園林植物育種工作中發(fā)揮十分重要的作用。園林植物細(xì)胞工程育種技術(shù)主要包括體細(xì)胞融合、原生質(zhì)體培養(yǎng)技術(shù)和雜交技術(shù)幾大類，其中原生質(zhì)體培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。具體育種操作為：首先根據(jù)園林植物特征，對(duì)不同的植物細(xì)胞進(jìn)行融合；然后借助細(xì)胞分子技術(shù)對(duì)植物原有的性質(zhì)實(shí)施改變，從而培育出一種新的植物品種。站在生物學(xué)角度來(lái)分析，動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞的一個(gè)共同點(diǎn)就是都具有細(xì)胞壁，這就給不同種類細(xì)胞融合增加了一定的難度。對(duì)原生質(zhì)體培養(yǎng)技術(shù)的運(yùn)用就解決了這一問(wèn)題，順利實(shí)現(xiàn)不同植物之間細(xì)胞的融合，進(jìn)而培育出新品種植物，不斷豐富園林植物種類。

例如，菊花是比較常見(jiàn)的一種園林綠化植物，其不僅具有較高的觀賞性，而且商業(yè)價(jià)值也不菲。借助細(xì)胞工程就可以成功實(shí)現(xiàn)對(duì)菊花的育種，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)脫毒苗、組織培養(yǎng)和大規(guī)模繁殖，同時(shí)還使菊花的各種優(yōu)良特性更加穩(wěn)定。實(shí)踐證明，細(xì)胞工程育種技術(shù)在菊花育種過(guò)程中體現(xiàn)出非常高的價(jià)值。比如可以采取輻射誘變育種方式，但需要篩選一些不穩(wěn)定的遺傳性狀[2]。除此之外，化學(xué)誘變?cè)诰栈ㄓN中也起很重要的作用，通過(guò)化學(xué)誘變可以改變菊花的葉片形狀和葉片顏色。當(dāng)然雜交技術(shù)和體細(xì)胞融合技術(shù)在園林植物育種中也占據(jù)著十分重要的地位。比如，將大籽蒿或者智利喇叭花和菊花進(jìn)行體細(xì)胞融合雜交，對(duì)菊花的花色、花形和花莖都能夠起到一定的改良作用。

2.2 人工種子技術(shù)

人工種子技術(shù)在園林植物育種中最大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)就是無(wú)須進(jìn)行劃分傳播受精就可以培育出新的植物品種，可見(jiàn)該項(xiàng)生物技術(shù)的應(yīng)用徹底打破了以往傳統(tǒng)的植物育種方式。如今人工種子技術(shù)被廣泛應(yīng)用在園林植物無(wú)性繁殖工作中，只要植物自身具備根莖葉，苗株健壯，利用人工種子技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)品種繁殖，從而大大縮短植物的培育周期?；谠擁?xiàng)技術(shù)還可以短時(shí)間內(nèi)完成同種植物的大批量繁殖，而且植物育種效率高，質(zhì)量好，成本低，對(duì)后期苗木管理工作的順利開(kāi)展也具有一定的積極作用，提升園林植物育種整體成效，推動(dòng)我國(guó)園林事業(yè)的科學(xué)化和規(guī)范化發(fā)展。

比如，杜鵑花總狀花序包含由5～22 朵花不等，雖然處于不完全開(kāi)放狀態(tài)，但是氣味也特別芳香，有非常高的園藝價(jià)值，所以被廣泛應(yīng)用到園林綠化中。相關(guān)學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，利用人工種子技術(shù)對(duì)杜鵑花進(jìn)行育種，可以將無(wú)菌環(huán)境下生長(zhǎng)好的胚狀體直接種植到土壤里，這樣一來(lái)就大大降低培養(yǎng)、移栽和馴化環(huán)節(jié)所投入的時(shí)間和工作量，而且也降低成本投入[3]。但需要注意的是，現(xiàn)階段人工種子技術(shù)在園林植物育種中的應(yīng)用往往都需要充足的資金作為保障前提，而且人工培養(yǎng)種子沒(méi)有自然種子穩(wěn)定性能好，所以還需要我們進(jìn)一步深入研究，不斷提升人工種子技術(shù)培育出的種子穩(wěn)定性，提升園林植物育種效果。

2.3 不定芽技術(shù)

絕大多數(shù)園林植物的發(fā)育芽體（頂芽、腋芽）都生長(zhǎng)與植物的莖尖部位或者是葉腋部位，站在生物學(xué)角度，可以將這些部位看作是植物芽體生長(zhǎng)的特定部位。生物技術(shù)的出現(xiàn)和其在園林植物育種過(guò)程中的應(yīng)用改變了這一狀況，植物的發(fā)育芽體不再只是局限與莖尖和葉腋兩個(gè)特定位置，在植物的根部和葉部等多個(gè)部位也都能夠長(zhǎng)出芽體，這樣的芽體通常被人們稱之為不定芽。需要注意的是，并不是說(shuō)植物的每個(gè)部位都可以長(zhǎng)出芽體[4]。在具體應(yīng)用過(guò)程中，還是需要滿足一些特定條件基礎(chǔ)之后才能產(chǎn)生不定芽體。該項(xiàng)技術(shù)在園林植物育種中的運(yùn)用不僅可以增加植物芽體的數(shù)量，而且還能夠促使其更快生長(zhǎng)。不定芽技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用的時(shí)候，最關(guān)鍵的一項(xiàng)內(nèi)容就是對(duì)高濃度6-苯基嗦嶺和低濃度生長(zhǎng)素的合理應(yīng)用。實(shí)踐證明不定芽技術(shù)在園林植物育種中取得非常不錯(cuò)的成效，對(duì)紫羅蘭和蘭花的培育不僅保證植物的良好生長(zhǎng)狀況，而且還有效提高植物的抗病蟲(chóng)害能力。

2.4 基因克隆技術(shù)

基因克隆技術(shù)其實(shí)就是對(duì)不同植物之間的基因進(jìn)行相互移植，或者將人工克隆的植物基因移植到另一種植物體內(nèi)，通過(guò)相互轉(zhuǎn)化基因的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)植物品種的有效改良。在園林植物培養(yǎng)工作中運(yùn)用基因克隆技術(shù)可以快速培育出更加優(yōu)良的植物品種，促使植物育種工作更加高效開(kāi)展。

例如，將基因克隆技術(shù)應(yīng)用到園林花卉育種中，通過(guò)改變花卉基因結(jié)構(gòu)就可以人為控制花卉的形狀和顏色，還可以使株苗開(kāi)出更多的花朵。將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到百合花、非洲菊、玫瑰花和山茶花中，通過(guò)改變花色提高其觀賞性。除此之外，基因克隆技術(shù)還能夠達(dá)到改變花香的效果，給人帶來(lái)心曠神怡的感受。提高園林花卉的抗病蟲(chóng)害能力也是基因克隆技術(shù)的一大特征，比如，一位英國(guó)科學(xué)家利用基因克隆技術(shù)克隆出的雪花蓮凝集素對(duì)葉蟬和御蚜蟲(chóng)等害蟲(chóng)都具有很好的抵御能力[5]。再比如，從刺槐和國(guó)槐樹(shù)木中提取并克隆的外源凝集素，對(duì)植物真菌類的病害體現(xiàn)出非常好的防御效果，為園林植物的健康茁壯成長(zhǎng)提供了良好的保障。另外，在園林植物育種中利用基因克隆技術(shù)還可以在一定程度上延長(zhǎng)花卉的花期，特別是那些花期比較短的花卉，大大延長(zhǎng)了期觀賞期，提高觀賞價(jià)值，但在具體運(yùn)用過(guò)程中必須要對(duì)乙烯濃度進(jìn)行嚴(yán)格把控，其實(shí)也就是通過(guò)對(duì)乙烯合成的控制來(lái)延長(zhǎng)花期。如今，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在康乃馨等花卉中提取PG 基因、NR 基因、氧化酶基因，即可抑制乙烯合成，延長(zhǎng)花期，提升其觀賞價(jià)值。

2.5 改良植物的離體技術(shù)

部分植物較為嬌弱，需要在特定的環(huán)境才能正常生長(zhǎng)，一旦移植到新的環(huán)境，需要很長(zhǎng)一段時(shí)間的適應(yīng)期，甚至很難存活，更別說(shuō)在高速發(fā)展的現(xiàn)代化城市園林中，想要良好生長(zhǎng)更是難上加難。這就需要對(duì)此類植物實(shí)施改良處理，也就需要用到植物離體技術(shù)，即利用離體的細(xì)胞和組織進(jìn)行培養(yǎng)，然后進(jìn)行人為選擇，剔除掉糟粕部分，保留下有益部分，從而有效提高植物的存活率。

3 園林植物育種中生物技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，生物技術(shù)也越來(lái)越先進(jìn)，其在園林植物育種領(lǐng)域體現(xiàn)出非常廣闊的前景。在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，在自動(dòng)化技術(shù)和智能化技術(shù)大力發(fā)展基礎(chǔ)之上，生物技術(shù)將會(huì)取得更好的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)對(duì)園林植物品種的有效改良，提高植物生長(zhǎng)效率和質(zhì)量。總體來(lái)看，生物技術(shù)在園林植物育種行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：①實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有各類雄性不育基因的徹底改變，大大提高植物的繁殖速度，擴(kuò)大植物繁殖規(guī)模，同時(shí)對(duì)植物光合作用效率也起到一定的促進(jìn)作用，為植物的快速生長(zhǎng)提供足夠的養(yǎng)分，提升園林植物的繁殖能力和生命力；②提高園林植物對(duì)新環(huán)境的適應(yīng)能力。近些年我國(guó)工業(yè)化快速發(fā)展，給生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞，各類園林植物生長(zhǎng)環(huán)境日益惡化，對(duì)園林植物育種效果造成嚴(yán)重的不良影響，根本無(wú)法保證植物的成活率[6]。通過(guò)對(duì)現(xiàn)代化生物技術(shù)的合理運(yùn)用，可以改變園林植物的環(huán)境適應(yīng)能力，使植物能夠更好地適應(yīng)多種不同的新環(huán)境，促使園林植物的多元化生長(zhǎng)；③在一定程度上提高園林植物的抗病蟲(chóng)害能力，使各種園林植物在不同地區(qū)不同的環(huán)境下都可以很好地發(fā)育生長(zhǎng)。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，雖然生物技術(shù)在園林植物育種中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)非常明顯，但在具體實(shí)踐中還是存在諸多不足，特別是植物遺傳穩(wěn)定性方面的問(wèn)題較為突出。所以還需要我們進(jìn)一步深入研究，不斷提高生物技術(shù)在園林植物中的實(shí)施效果，為我國(guó)園林行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供可靠的技術(shù)支持。