淺談植物組織培養(yǎng)的應用及展望

  1.植物組織培養(yǎng)的應用

  植物組織培養(yǎng)在在人類生產(chǎn)應用過程中發(fā)揮著重要的作用，植物的組織培養(yǎng)又稱為離體培養(yǎng)，指從植物體分離出組織、器官、細胞或原生質體等，在無菌條件下接種在含有各種營養(yǎng)物質及植物激素的培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)以獲得再生的完整植株或生產(chǎn)具有經(jīng)濟價值的其他產(chǎn)品的技術。

  1.1 植物組織培養(yǎng)在植物育種中的應用

  (1)單倍體育種。在大多數(shù)的植物中，染色體是成對的，但是在花粉或者是花藥等生殖細胞中，其染色體數(shù)目是體細胞數(shù)目的一半，稱之為單倍體。在1974年，我國首次通過花藥技術培養(yǎng)出第一個作物新品種-煙草品種。利用單倍體培育植株，可以大大縮短育種的年限，并且可以提高對目標基因型的選擇效率以及突變育種和誘變育種的效率。單倍體育種為育種學家開辟了一條方便的途徑，對于育種和遺傳方面的研究有重大的意義。

  (2)遠緣雜種的培育。在遠緣雜交過程中，受精后會導致雜交不育，但是可以通過子房，胚培養(yǎng)等方法，可以讓雜交胚成功培育出雜交后代，并且獲得植物的種子，從而加快育種的時間。

  (3)體細胞雜交。這是一種創(chuàng)造植物新品種的有效途徑，體細胞雜交可以實現(xiàn)不同物種之間基因的交流，改善了植物的品種，甚至創(chuàng)造新的品種。

  (4)突變體的培育與篩選。在實驗中培養(yǎng)愈傷組織過程中，細胞很容易受到外界環(huán)境的影響，科學家可以采用一些X射線，紫外線或一些化學誘變劑，誘導細胞突變，快速提高育種的速度，它是一個在細胞水平上直接改良品種的一個重要途徑。

  (5)種質資源的保存。植物組織培養(yǎng)技術可以用來保存植物種質，1975年， Henshaw和Morel首次提出了離體保存的方法。種質資源的離體保存就是將離體培養(yǎng)的器官、組織、小植株、細胞或原生質體等材料， 采用延緩或停止其生長的方法保存， 在需要的時候可以恢復生長的一種方法，可以在資源和人力等方面減少支出。利用植物組織培養(yǎng)技術方便長途運輸，方便地區(qū)之間的交流，并且還可以用來保存一些無病原體的種質資源。

  1.2 植物組織培養(yǎng)在脫毒和快速繁殖上的應用

  (1)在農(nóng)業(yè)不發(fā)達時期，種植的植物很容易受到病毒感染，給農(nóng)業(yè)造成很大的損失。隨著科技的進步，科學家利用一些病毒含量低，甚至不帶病毒的幼嫩的組織器官進行植物組織培養(yǎng)，大大提高了植物品質及產(chǎn)量。

  (2)植物的快速繁殖技術。利用植物組織培養(yǎng)可以快速地在較短的時間內(nèi)培育出大量無毒的幼苗，推動力在林木、園藝等的發(fā)展。

  1.3 植物組織培養(yǎng)與次級代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)

  一些植物產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物，如天然藥物、香料等，自然條件下植物產(chǎn)生的已經(jīng)滿足不了人類社會發(fā)展的需要，所以可以通過植物組織培養(yǎng)技術，培養(yǎng)并篩選出生長快速，產(chǎn)量高的細胞株系。例如紫杉醇，大規(guī)模利用組織培養(yǎng)技術生產(chǎn)，獲得了可觀的經(jīng)濟效益。目前，利用單細胞培養(yǎng)技術生產(chǎn)蛋白質，為一些食品生產(chǎn)工廠和飼料加工廠提供了豐富的原材料，創(chuàng)造出巨大經(jīng)濟和社會效益。

  1.4 用于植物病理學，遺傳方面的研究

  植物組織培養(yǎng)技術為植物的生理，病理，生化，遺傳等方面開辟了一條新的道路。利用花藥或者花粉獲得的單倍體是研究植物遺傳的好材料，并且便于操作。在沒有外界環(huán)境的干擾下，可以對人工培養(yǎng)的植物進行抗病性研究，結果比較可靠。并且，在細胞水平上進行研究，更好的揭示植物抗性的本質，從而促進病理學發(fā)展。

  1.5 應用于發(fā)育生物學和細胞生物學研究

  在目前，科學家利用原生質體系統(tǒng)，研究植物細胞的分化以及分裂調控，并且分離與這些細胞生物學現(xiàn)象相關的基因，為細胞生物學的研究提供了重大貢獻。離體條件下體細胞胚發(fā)生和細胞發(fā)生成為了研究植物的良好實驗體系，推進了發(fā)育生物學的發(fā)展。

  2.植物組織培養(yǎng)的展望

  植物組織培養(yǎng)技術的快速發(fā)展，解決了許多難題，提高了農(nóng)作物產(chǎn)量和花卉的觀賞價值，推進了社會的發(fā)展。隨著各種研究技術的不斷成熟，利用植物組織培養(yǎng)技術能夠應用于更多的領域，創(chuàng)造出更多有益于人類的新的植物品種。展望未來，植物組織培養(yǎng)技術將深入各個領域，在農(nóng)業(yè)方面，制藥業(yè)等發(fā)揮著更大的作用，創(chuàng)造出更高的效益，有巨大的發(fā)展前景。

  植物組織培養(yǎng)在各個方面的應用，解決了以前難以處理的農(nóng)業(yè)問題，提高了作物產(chǎn)量，改善了人們的生活，同時在花卉觀賞方面，也產(chǎn)生了較高的商業(yè)價值。利用植物組織培養(yǎng)技術，創(chuàng)造出了更有益于人們的新品種，在社會發(fā)展與進步方面發(fā)揮重要的作用，將成為現(xiàn)代生產(chǎn)中重要的技術手段。在國內(nèi)我們應該培養(yǎng)一批高技術、經(jīng)營管理人才，在以后的國際競爭中，才能在育種，育苗，市場流通等方面更好的與國際市場接軌，使我國在植物組織技術方面取得巨大突破。