劉英杰
(廣州花卉研究中心,廣東 廣州 510360)
在當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展中,花卉栽培有著極為重要的作用,隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,人類對(duì)花卉的需求是日益增強(qiáng),對(duì)于優(yōu)質(zhì)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(jīng)常使用的栽培方式和無(wú)性繁殖技術(shù)的缺點(diǎn)也日漸明顯,不適應(yīng)現(xiàn)代花卉產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展?;ɑ艿脑耘噙^程中,科學(xué)地使用組織培育手段,不僅能夠?qū)σ恍┹^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(shù)的優(yōu)點(diǎn)非常明顯。
植物組織培養(yǎng)是將分離的植物器官組織細(xì)胞和原生質(zhì)體在無(wú)菌條件下置于人工培養(yǎng)基上,令其具備更好地培養(yǎng)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(lái)的,培養(yǎng)過程是在試管中完成的,因此又稱試管培養(yǎng)和離體培養(yǎng)。根據(jù)植物來(lái)源和培養(yǎng)對(duì)象的不同,也有植物培養(yǎng)和胚培養(yǎng)。器官培養(yǎng)主要是對(duì)植物的花器、葉片、根尖、莖段、果實(shí)等器官進(jìn)行培養(yǎng),一些小細(xì)胞團(tuán)和分散的細(xì)胞培養(yǎng)稱為細(xì)胞培養(yǎng)。
在我國(guó)許多提供觀賞的植物中,繁殖進(jìn)程是采用基礎(chǔ)的手段來(lái)繁殖,這樣使得繁殖系數(shù)低,而且對(duì)苗木質(zhì)量也影響較大,要經(jīng)歷很長(zhǎng)時(shí)間的繁殖,不利于對(duì)品種的廣泛推行,而且往往受自然發(fā)育和季節(jié)因素的影響,這些因素會(huì)導(dǎo)致花卉的發(fā)展無(wú)法持續(xù)健康地進(jìn)行?;ɑ芊敝尺M(jìn)程里,組織培育手段不僅能促進(jìn)其快速繁殖,而且能有效獲得脫毒苗,經(jīng)濟(jì)效益可觀。
在無(wú)性繁殖作物的過程中,病毒經(jīng)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(yǎng)是通過選擇莖尖材料進(jìn)行的,但必須在無(wú)菌條件下進(jìn)行,才能有效地獲得無(wú)毒植物。脫毒植物生長(zhǎng)能力強(qiáng),花大,色澤鮮艷,抗性突出,能大量開花,并能保持品種的優(yōu)良特性。目前,植物組織培養(yǎng)已廣泛應(yīng)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(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。目前,我國(guó)的脫毒技術(shù)也朝著很好的趨勢(shì)發(fā)展,尤其是在觀賞植物中,脫毒菊花、康乃馨等在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)中產(chǎn)生了非常好的效益,目前已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)中。
在植物離體培養(yǎng)中,組織培養(yǎng)也是普遍的使用,由于這項(xiàng)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步,使用更加廣泛和完善,已經(jīng)讓地域因素和氣候條件不再干擾組織培養(yǎng),因此與常規(guī)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(shù)管理和成本市場(chǎng)的影響,該技術(shù)主要應(yīng)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(yù)。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(dú)特的花形,而且色澤艷麗,香氣幽雅,葉形優(yōu)美。所以,它受到很多人的喜愛。但是,由于發(fā)育不健全的因素,它的種子根本沒有胚乳,于自然環(huán)境中種子萌發(fā)必須共生真菌,這對(duì)其萌發(fā)率有很大影響。以往分株繁殖效率較低,不能符合大規(guī)模產(chǎn)出的需要。另外,在無(wú)性分株繁殖過程中,大量病毒會(huì)持續(xù)聚集,造成品種退化。1924年昆德森采用共生發(fā)芽法培育蘭花種子,這種手段的采取在很大程度上促進(jìn)了蘭花產(chǎn)業(yè)的進(jìn)程。1960年,喬治將組織培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用于克隆蘭花繁殖,取得了良好的效果。之后,工藝不斷改進(jìn)和優(yōu)化。在蘭花生產(chǎn)中,這項(xiàng)科技的使用越來(lái)越常見。目前,使用這項(xiàng)蘭花育種技術(shù)的在全球高于五分之四,廣泛應(yīng)用于蘭花種苗的批量生產(chǎn)。
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(jìn)入開花期時(shí)間較長(zhǎng),如果播種繁殖,要經(jīng)人工授粉才能獲得種子,耗費(fèi)人力,而且變異大。目前,國(guó)內(nèi)對(duì)紅掌需求量大,其種苗供不應(yīng)求,而組織培養(yǎng)技術(shù)能夠快速、大量生產(chǎn)整齊一致的優(yōu)質(zhì)種苗。組織培養(yǎng)可以利用原種母株進(jìn)行制作高度分化能力的外植體,通過對(duì)外植體產(chǎn)生愈傷組織的培養(yǎng)。在培養(yǎng)條件進(jìn)行人為控制下,實(shí)行工廠化生產(chǎn),通常20-40天為一周期,按幾何級(jí)數(shù)增殖擴(kuò)繁。在加快紅掌新品種推廣方面,也運(yùn)用組織培養(yǎng)技術(shù)能快速增殖擴(kuò)繁特性,使紅掌新品種加快推向市場(chǎng),搶占國(guó)內(nèi)紅掌種苗市場(chǎng)。
3.3.1 百合
百合在繁殖過程中,以小鱗莖繁殖為主。一個(gè)百合一年只能繁殖1-3個(gè)鱗莖,繁殖速度非常慢。其他品種都會(huì)被鱗片切割,導(dǎo)致嚴(yán)重的腐爛問題,營(yíng)養(yǎng)繁殖百合會(huì)導(dǎo)致病毒的積累,對(duì)百合的品質(zhì)有很大的影響。因此,在百合繁殖過程中,應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)不僅可以提高繁殖速度,而且可以大大提高百合的品質(zhì),更有利于培育優(yōu)良百合。目前,對(duì)百合組培的研究越來(lái)越多,已成功培育出40多種百合。
3.3.2 仙客來(lái)
在仙客來(lái)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(fā)生變異,而且雙花瓣或染色體倍性也發(fā)生了變化。結(jié)實(shí)量很小。一些基本種子,特別是仙客來(lái)雜種一代,由種子繁殖的很難保持優(yōu)勢(shì)和性狀。因此,在仙客來(lái)的繁殖過程中,能夠采用組織培養(yǎng)手段來(lái)繁殖,具有良好的應(yīng)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(cè)芽扦插來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而,營(yíng)養(yǎng)繁殖應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng),病毒不斷積累,影響切花質(zhì)量,對(duì)切花生產(chǎn)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(duì)其危害較大。通過有效促進(jìn)無(wú)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(yǎng)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于康乃馨無(wú)毒苗的繁殖。
建議加強(qiáng)花卉生產(chǎn)、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(shù),同時(shí)把該技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)的培育里。同時(shí),學(xué)習(xí)能夠把一系列的技術(shù)轉(zhuǎn)變成學(xué)生的教材,培育花卉作業(yè)里的植物組織,培養(yǎng)專業(yè)人才,培養(yǎng)高素質(zhì)人才,為花卉培育的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
現(xiàn)今,國(guó)內(nèi)的花卉市場(chǎng)呈現(xiàn)雜亂的現(xiàn)象,產(chǎn)品質(zhì)量難以控制。在這種情況下,要擴(kuò)大花卉生產(chǎn)市場(chǎng),主動(dòng)地使用前沿的植物組織培養(yǎng)技術(shù),打造有規(guī)模、工業(yè)化的生產(chǎn)模式,遵循因地制宜的發(fā)展原則,以市場(chǎng)為基礎(chǔ),發(fā)展成熟的技術(shù)體系,積極運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)市場(chǎng)所需花卉,增加繁育難產(chǎn)花卉數(shù)量,要加強(qiáng)珍稀花卉育種技術(shù)研究,全面性地提升生產(chǎn)技術(shù),更好地發(fā)揮先進(jìn)技術(shù)的積極作用,達(dá)到預(yù)期的工作目的。
在實(shí)際工作中,應(yīng)全面分析植物組織培養(yǎng)的生存因素,明確組織培養(yǎng)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(chuàng)造無(wú)菌環(huán)境,主要是因?yàn)榄h(huán)境污染會(huì)導(dǎo)致外植體嚴(yán)重污染,難以保證植物栽培效果。因此,在花卉生產(chǎn)過程中,必須保證無(wú)菌環(huán)境,不污染。此外,要確保植物組織培養(yǎng)過程中不會(huì)出現(xiàn)僵化現(xiàn)象,嚴(yán)格進(jìn)行土壤消毒,嚴(yán)格控制溫度和光照,確保每一步都能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。在合理培育生產(chǎn)的條件下,科學(xué)開展相關(guān)工作,充分發(fā)揮植物組織培養(yǎng)技術(shù)的積極作用,實(shí)現(xiàn)花卉生產(chǎn)的預(yù)期目標(biāo)。
在花卉生產(chǎn)過程中,運(yùn)用先進(jìn)的植物組織培養(yǎng)技術(shù),要具備準(zhǔn)確的觀念,創(chuàng)新科學(xué)的技術(shù)方式,遵循科學(xué)的工作原理。在現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)過程里,要?jiǎng)?chuàng)建科學(xué)的技術(shù)模式和體系,規(guī)范相關(guān)的植物組培技術(shù)流程,根據(jù)花卉生產(chǎn)需要選擇專業(yè)的技術(shù)措施,加強(qiáng)植物栽培標(biāo)準(zhǔn)化,創(chuàng)建科學(xué)的工作模式,打破傳統(tǒng)技術(shù)手段的局限性,建立科學(xué)的工作機(jī)制和制度。隨著植物組織培養(yǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展,其在花卉育種過程中的應(yīng)用將越來(lái)越普遍。