淺談園林植物育種中生物技術的應用與發展

王竹信，余文忠，葉祝慧

（淳安縣林業局青溪林業中心站，浙江 杭州 311700）

城市發展對園林建設提出了新要求，不僅要求提升園林綠化質量，還要提升園林植物的種苗數量以及質量。然而傳統的園林植物育種技術已經不能滿足當前城市園林工程的需求，不能很好地解決植物的某種疾病或者是抗病能力低下等問題，導致園林植物的成活率偏低。基于此，將生物技術合理應用在園林植物育種當中，能夠更好地為園林育種提供可靠且安全的技術保障[1]。

1 生物技術概述

生物技術是新興技術，是指通過生物體與其相關的物質利用科學技術對動物或者植物進行改造，又或者利用微生物專項技術培養相關微生物。生物技術種類、內容繁多，比較常見的有細胞工程、基因工程、發酵工程、酶工程、合成生物以及基因與基因組人工設計等。

生物技術不僅有傳統的生物技術，也有較為現代化的生物技術。例如傳統生物技術有種子選育、啤酒發酵以及農業雜交等。較為現代的生物技術則更注重生物技術的應用，例如細胞融合技術、免疫學、核算技術等。相較于傳統的生物技術，現代生物技術不僅能有效應對及克服生物在自然繁衍中存在的問題與障礙，還能改良植物以及動物品種的質量和基因[2]。

在園林植物育種過程中應用生物技術具有創新意義。園林植物育種具有植物品種較多、育種工作煩瑣等特征，要求園林植物必須具有良好的生長基礎，還需要對植物種類進行改良。

由此可見，生物技術對于園林植物育種具有十分重要的意義，不僅能有效豐富植物品種、改良植物性狀并提升其整體品質，而且能提升園林種植物的多樣化，使園林具備較高的觀賞性。

2 園林植物育種中生物技術的應用分析

2.1 細胞工程育種技術分析

近年來，隨著我國生物技術不斷發展與進步，現代生物技術被廣泛運用在各行各業中。細胞工程育種技術是基于植物本身的特性，將各種不同植物細胞進行融合、雜交，并在此基礎上培育全新的植物品種，以此達到改良植物觀賞性和易養性的目的。細胞工程育種技術主要包括體細胞融合技術、雜交技術以及原生質體培養技術3 種模式。在現代應用較為廣泛的技術是原生質體培養技術。

細胞工程育種技術被廣泛應用于園林植物育種工程中，發揮了不可替代的重要作用。將細胞工程育種技術應用在園林工程植物育種當中，不僅可以深入地培養原生質體技術，還能研發體細胞融合與雜交技術等。另外，在園林工程當中應用細胞工程育種技術，可以合理有效利用園林植物的特質，對不同植物細胞進行融合研究。為了培育出新原生質體的植物品種，可以充分借助細胞分子技術，改變植物原本的性質。

植物細胞具有細胞壁，在使用細胞工程育種技術過程中細胞壁會對融合產生影響，因此要先去除細胞壁，具體見圖1。在應用細胞工程育種技術過程中借助原生質體培養技術[3]，能夠有效解決細胞壁融合問題，并且通過融合不同的植物細胞，獲得新的植物細胞，在一定程度上豐富園林植物種類。當前在我國園林工程植物育種工作當中，細胞工程育種技術發揮著重要作用，并且取得了一定效果。

圖1 細胞工程育種技術

菊花是我國園林綠化中較為常見的一種植物，具備較高的觀賞性與商業價值。有效利用細胞育種技術對菊花進行細胞育種，不僅能實現對菊花組織的培養，還能培育菊花脫毒苗以及實現菊花的大規模繁殖。除此之外，利用細胞工程育種技術還能保證菊花優良特性的穩定發展[4]。需要注意的是，利用細胞工程育種技術對菊花進行育種，應用價值較高，但也存在較多問題，比如會發生輻射誘變育種狀況，因此要對菊花不穩定的遺傳性狀進行篩選。細胞工程育種技術可將大籽蒿和菊花進行細胞雜交融合，也可將其與喇叭花雜交融合，能在一定程度上對菊花的花莖、花形、花色進行改良。

2.2 人工種子技術

當前，我國運用工程植物育種技術過程中，人工種子技術應用效果良好。將人工種子技術應用在園林工程當中，不但改變了植物的育種方式，而且實現了不經過花粉傳播受精就達到了培育新型植物品種的目的[5]。當前我國人工種子技術主要體現在無性繁殖上，可直接借助植物本身的根莖葉的細胞進行克隆，從而完成植物培育，人工種子技術在很大程度上縮短了植物的培育時期，有效提升了植物育種的效率，并且成活率較高，具體見圖2。

圖2 人工種子技術

在園林工程中，杜鵑花育種技術的運用比較廣泛，并且具有較高的園藝價值。杜鵑花的總狀花序有5～22 朵，雖然總狀花序多，但不會完全開放，花香濃郁。為了更好地發揮出杜鵑花的園藝價值，可以采用人工種子技術。相關試驗結果表明，在對杜鵑花育種時采用人工種子技術時，杜鵑花可以在無菌條件下生長且呈現胚狀體，之后將胚狀體種植在土壤之中，可以直接減少培育、移栽、馴化這3 個環節，同時可以相應減少培育時間[6]。

2.3 不定芽技術

綜合生物學大部分的理論知識，園林植物在發育過程中所出現的芽體都存在于植物的莖尖以及葉腋部位，包括腋芽和頂芽等。因此，將生物技術應用到植物的培育中，不僅能有效改變植物芽體生長部位，還能在植物的其他部位比如根或葉同時生長出芽體，這種芽體被稱為不定芽。但是應用園林工程不定芽技術，不一定會在所有的部位都生長出新芽體。因此在實際應用不定芽技術過程中，要選擇滿足特定條件的部位培育不定芽，同時要合理使用低濃度生長素以及高濃度的6-苯基嗦嶺。

例如，使用不定芽技術培育紫羅蘭或蘭花時，為了能發揮出不定芽技術高效率、優良培育效果的優勢，就要應用低濃度生長素以及高濃度的6-苯基嗦嶺，從而提升植物的抗病蟲能力，促進園林植物良好生長[7]。

2.4 基因克隆技術

在園林工程植物育種中應用基因克隆技術，可以有效實現植物基因的移植。相對于其他技術而言，基因克隆技術具有相互性，可以實現植物基因的相互移植，將一個植物的基因轉移到另一個植物上，基因克隆技術可以實現基因的轉化，還能有效改良園林植物品種。將基因克隆技術應用到園林工程植物育種培育過程中，不僅能培育優質植物品種，還能促進園林工程有效發展，讓園林植物育種發揮出更高的培育效果[8]。例如應用基因克隆技術后，改變了花卉的基因結構，不僅能有效控制花卉的顏色和形狀，還能控制開花的數量，具體見圖3。

圖3 基因克隆技術

此外，在對百合花、山茶花、玫瑰花、非洲菊等花卉進行培育時，有效利用基因克隆技術能控制花卉的香味。比如玫瑰花原本花香十分濃郁，但是通過基因克隆技術將山茶花的基因克隆到玫瑰花上，就可以使玫瑰花變得不那么濃郁而是具有清香[9-10]。

同時，利用基因克隆技術還能夠提升花卉抗病蟲害能力。比如英國的科學家就已經利用基因克隆技術克隆出雪花蓮的凝集素，然后將這一基因克隆到其他的花卉上，幫助一些抗病蟲害弱的花卉提高自身免疫力，有效防御害蟲。利用基因克隆技術提取出楊樹中的cDNA，將其再轉移到園林的花卉中，能有效幫助花卉抵御病蟲害所帶來的傷害[11-12]。

為了提高園林植物花卉抵御防治病蟲害的能力，可在國槐以及刺槐等一些樹木中提取外源凝集素基因，然后將其基因移植到園林植物花卉當中，不僅能夠有效防御病蟲害，還能夠促進園林植物生長。

將基因克隆技術應用在園林植物育種當中，能夠在原來的基礎上延長園林花卉的花期，提高園林花卉的觀賞價值。在應用基因克隆技術過程中需要注意合理把控乙烯濃度，嚴格控制乙烯合成，更好地延長花卉花期。

3 園林植物育種生物技術的應用發展趨勢

近年來，隨著我國科學技術的發展與進步，生物技術也不斷發展，具有較好的發展前景。不斷研究與發展生物技術，實現園林植物育種生物技術智能化，可以更好地提升植物品種改良的質量與效果，還能更好地促進園林植物多樣化生長。總體來說，先進的生物技術能促進園林植物育種領域發展，還能提升園林植物的大規模繁殖速度，促進園林植物穩定生長，幫助園林植物培育出更多植物品種，為園林植物穩定生長提供有力保障。未來，園林植物育種生物技術的應用發展趨勢從以下幾個方面展開。

3.1 生物技術將不斷增強植物對于環境的適應能力

環境是園林植物生長中的重要條件，植物育種必須要具有良好的環境。在未來園林植物育種生物技術的應用過程中，可利用生物技術改善植物適應環境的能力，例如抗寒、抗旱等，以此來提升植物對不同環境的適應能力。一些地區病蟲害問題較為嚴重，可以利用生物技術提升植物本身抵御病蟲害的能力，保障植物在不同地區的生長。

3.2 生物技術將逐漸改良目前雄性植物的不育基因

在實際應用過程中，應重視植物無性繁殖技術，植物無性繁殖是植物的營養器官（根、莖、葉）離體后在一定條件下形成新個體的一種繁殖方式，其不通過兩性細胞結合而產生后代，而是靠營養器官的再生特性培育新的后代。離體后的根再生出枝條，葉、莖能再生出不定根，葉能再生出根和莖，一個莖和一個根或兩個莖嫁接起來能夠結合在一起成為一個新的植株，改良目前雄性的不育基因，不但可以加快植物的繁殖速度，而且能提升園林的育種速度。

3.3 生物技術將不斷提升植物光合作用的效率

光合作用對植物的生長十分重要。通過生物技術提升其光合作用效率能夠促進植物生長發育，提高植物的生長質量，提升園林植物的育種發展速度。

4 結束語

我國園林工程項目的快速發展，對園林植物育種工作提出了更高的要求。將先進的生物技術科學合理的應用在園林植物育種當中，不僅改良了園林植物品種，提升了園林植物質量以及成活率，可以更好地促進我國園林工程良好穩定發展，而且能在一定程度上提高居民的生活質量。