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10.1 组织培养的应用

组织培养是一项崭新的生物技术,具有多方面的优点,它既可节约材料,又可不受季节限制而能全年在实验室培养繁殖,并可按照一定生产程序操作使之成为工厂化。因此,近年来,各国学者纷纷运用组织培养方法,研究解决学术和生产中的各种问题,并取得了许多重要成果。国内外对组织培养的应用情况,归纳起来有以下四个方面。

一、快速繁殖优良植物株系

组织培养具有时间短、增殖率高和全年生产等优点,比大田生产快得多。加上培养材料和试管苗的小型化,这就可使有限的空间培养出大量个体。例如兰花(Cymbidium)、桉树(Eucaly-ptus)、杨树、秋海棠等植物,用一个茎尖或一小块叶片为基数,经过组织培养,一年内可以增殖到10000~100000株,繁殖速度如此快,说明组织培养对于短期内需要大量繁殖的植物,如引入的优良品种、优良单株、育种过程中优良子代的扩大等,特别有用,而且对一些难以繁殖或繁殖很慢的名贵花卉、果木及稀有植物,同样具有重要意义。

二、培育作物新品种

用组织培养方法培育作物新品种,已经取得了多方面的成就。例如利用组织培养解决杂交育种中的种胚败育问题,获得了杂种子代,使远缘杂交得以成功;用花药培养和对未传粉的子房进行离体培养,获得了单倍体植株,从而开辟了单倍体育种的途径;通过胚乳离体培养,获得了三倍体植株,为改良农、林、果树和蔬菜的三倍体育种提供了新的方法;此外还有利用原生质体培养及体细胞杂交进行天然突变系的筛选、外源遗传物质的导入等等。

三、获得无病植株

作物的病毒病害,是当前农业生产上的严重问题。尤其是营养繁殖的作物,病毒可以经繁殖用的营养器官传至下一代,以致随着作物繁殖代数的积累,病毒不仅绵延不绝,还会日益增多。其结果能使作物退化减产,甚至导致某些品种绝灭。

根据病毒在植物体内分布并不均匀的特点,用生长点进行组织培养,结合病毒鉴定,可以得到无病毒植株。这就可以使植株复壮,并能增加产量。在这方面,马铃薯(Solanum tuberosumL.)、水仙(Narcissus tazatia L. var. chinensis Roem)、苹果、梨(Pyrus)和花椰菜(Brassica oleracea var.bo-trytis L.)等作物,都取得了明显效果。

四、保存和运输种质

由于有了组织培养方法,就无需再用一代代保存种子的方法去保存种质资源,而可以将植物器官、组织甚至细胞,在低温或超低温条件下进行长期保存。将来一旦需要,就可用组织培养方法迅速进行繁殖。这样不但大大减少了一代代保存材料所浪费的人力、物力和时间,而且也减少了在保存过程中因管理不善及病虫侵害所造成的损失。

另外,由于用很小的空间保存了大量的种质资源,运输时也很方便。

总之,随着组织培养技术的发展和各种培养方法的广泛应用,在优良植株快速繁殖、品种培育、无病植株的获得以及种质保存和运输等方面都取得了巨大进展,特别在快速繁殖方面,已形成了新的产业,和其它的农林传统手段一样,为人类提供着大量的花卉和果木。