劉英杰
(廣州花卉研究中心,廣東 廣州 510360)
在當前農業發展中,花卉栽培有著極為重要的作用,隨著經濟社會的快速發展,人類對花卉的需求是日益增強,對于優質的花卉也日漸受到人類的喜愛。然而,在花卉育種過程中,以前經常使用的栽培方式和無性繁殖技術的缺點也日漸明顯,不適應現代花卉產業的快速發展。花卉的栽培過程中,科學地使用組織培育手段,不僅能夠對一些較好的品種加快繁殖速度,還可以得到最好的栽培效果,這一系列的技術的優點非常明顯。
植物組織培養是將分離的植物器官組織細胞和原生質體在無菌條件下置于人工培養基上,令其具備更好地培養條件,從而促使完整植株的成型。由于植物的組織培育是從植物母體中分離出來的,培養過程是在試管中完成的,因此又稱試管培養和離體培養。根據植物來源和培養對象的不同,也有植物培養和胚培養。器官培養主要是對植物的花器、葉片、根尖、莖段、果實等器官進行培養,一些小細胞團和分散的細胞培養稱為細胞培養。
在我國許多提供觀賞的植物中,繁殖進程是采用基礎的手段來繁殖,這樣使得繁殖系數低,而且對苗木質量也影響較大,要經歷很長時間的繁殖,不利于對品種的廣泛推行,而且往往受自然發育和季節因素的影響,這些因素會導致花卉的發展無法持續健康地進行。花卉繁殖進程里,組織培育手段不僅能促進其快速繁殖,而且能有效獲得脫毒苗,經濟效益可觀。
在無性繁殖作物的過程中,病毒經常受到傷害。以前,病毒顆粒主要通過莖尖脫毒的方式脫毒。留在莖尖的病毒顆粒很少或者沒有。組織培養是通過選擇莖尖材料進行的,但必須在無菌條件下進行,才能有效地獲得無毒植物。脫毒植物生長能力強,花大,色澤鮮艷,抗性突出,能大量開花,并能保持品種的優良特性。目前,植物組織培養已廣泛應用于脫毒植物的培育中,脫毒植物能快速繁殖花朵。在花卉行業得到了廣泛的應用。目前,我國的脫毒技術也朝著很好的趨勢發展,尤其是在觀賞植物中,脫毒菊花、康乃馨等在經濟和社會中產生了非常好的效益,目前已廣泛應用于生產中。
在植物離體培養中,組織培養也是普遍的使用,由于這項技術的持續進步,使用更加廣泛和完善,已經讓地域因素和氣候條件不再干擾組織培養,因此與常規育種方法相比,該方法效率高,在花卉和苗木的加速繁殖中起到了提升的作用。但受技術管理和成本市場的影響,該技術主要應用于新型育苗、脫毒和基因工程植物、珍稀瀕危植物等過程中。
蘭花在全世界享有很高的聲譽。是一種觀賞效果很好的珍稀花卉。它是單子葉植物中的蘭花。它不僅有獨特的花形,而且色澤艷麗,香氣幽雅,葉形優美。所以,它受到很多人的喜愛。但是,由于發育不健全的因素,它的種子根本沒有胚乳,于自然環境中種子萌發必須共生真菌,這對其萌發率有很大影響。以往分株繁殖效率較低,不能符合大規模產出的需要。另外,在無性分株繁殖過程中,大量病毒會持續聚集,造成品種退化。1924年昆德森采用共生發芽法培育蘭花種子,這種手段的采取在很大程度上促進了蘭花產業的進程。1960年,喬治將組織培養技術應用于克隆蘭花繁殖,取得了良好的效果。之后,工藝不斷改進和優化。在蘭花生產中,這項科技的使用越來越常見。目前,使用這項蘭花育種技術的在全球高于五分之四,廣泛應用于蘭花種苗的批量生產。
紅掌原名:紅鶴芋,常采用異花授粉,授粉方式主要借助于昆蟲,種子繁殖進入開花期時間較長,如果播種繁殖,要經人工授粉才能獲得種子,耗費人力,而且變異大。目前,國內對紅掌需求量大,其種苗供不應求,而組織培養技術能夠快速、大量生產整齊一致的優質種苗。組織培養可以利用原種母株進行制作高度分化能力的外植體,通過對外植體產生愈傷組織的培養。在培養條件進行人為控制下,實行工廠化生產,通常20-40天為一周期,按幾何級數增殖擴繁。在加快紅掌新品種推廣方面,也運用組織培養技術能快速增殖擴繁特性,使紅掌新品種加快推向市場,搶占國內紅掌種苗市場。
3.3.1 百合
百合在繁殖過程中,以小鱗莖繁殖為主。一個百合一年只能繁殖1-3個鱗莖,繁殖速度非常慢。其他品種都會被鱗片切割,導致嚴重的腐爛問題,營養繁殖百合會導致病毒的積累,對百合的品質有很大的影響。因此,在百合繁殖過程中,應用組織培養技術不僅可以提高繁殖速度,而且可以大大提高百合的品質,更有利于培育優良百合。目前,對百合組培的研究越來越多,已成功培育出40多種百合。
3.3.2 仙客來
在仙客來育種過程中,種子主要用于繁殖。但是,從新品種中得知,不單單花器發生變異,而且雙花瓣或染色體倍性也發生了變化。結實量很小。一些基本種子,特別是仙客來雜種一代,由種子繁殖的很難保持優勢和性狀。因此,在仙客來的繁殖過程中,能夠采用組織培養手段來繁殖,具有良好的應用前景。
3.3.3 根花試管快速繁殖。康乃馨在繁殖過程中,主要采用側芽扦插來實現。然而,營養繁殖應用時間長,病毒不斷積累,影響切花質量,對切花生產也有很大影響。目前,影響康乃馨繁殖的病毒有幾十種,特別是康乃馨斑駁病毒和葉病毒對其危害較大。通過有效促進無毒苗在莖尖的繁殖,可以有效減少各種病毒引起的不良影響。目前,組織培養技術已廣泛應用于康乃馨無毒苗的繁殖。
建議加強花卉生產、高校、科研院所的合作,科研院所、研究出火焰南天竹培育科研新技術,同時把該技術應用于現實的培育里。同時,學習能夠把一系列的技術轉變成學生的教材,培育花卉作業里的植物組織,培養專業人才,培養高素質人才,為花卉培育的發展打下堅實基礎。
現今,國內的花卉市場呈現雜亂的現象,產品質量難以控制。在這種情況下,要擴大花卉生產市場,主動地使用前沿的植物組織培養技術,打造有規模、工業化的生產模式,遵循因地制宜的發展原則,以市場為基礎,發展成熟的技術體系,積極運用先進技術生產市場所需花卉,增加繁育難產花卉數量,要加強珍稀花卉育種技術研究,全面性地提升生產技術,更好地發揮先進技術的積極作用,達到預期的工作目的。
在實際工作中,應全面分析植物組織培養的生存因素,明確組織培養工作中影響幼苗存活率的因素。一方面,要確保在栽培工作中創造無菌環境,主要是因為環境污染會導致外植體嚴重污染,難以保證植物栽培效果。因此,在花卉生產過程中,必須保證無菌環境,不污染。此外,要確保植物組織培養過程中不會出現僵化現象,嚴格進行土壤消毒,嚴格控制溫度和光照,確保每一步都能達到標準要求。在合理培育生產的條件下,科學開展相關工作,充分發揮植物組織培養技術的積極作用,實現花卉生產的預期目標。
在花卉生產過程中,運用先進的植物組織培養技術,要具備準確的觀念,創新科學的技術方式,遵循科學的工作原理。在現實的生產過程里,要創建科學的技術模式和體系,規范相關的植物組培技術流程,根據花卉生產需要選擇專業的技術措施,加強植物栽培標準化,創建科學的工作模式,打破傳統技術手段的局限性,建立科學的工作機制和制度。隨著植物組織培養技術的迅速發展,其在花卉育種過程中的應用將越來越普遍。