植物组织培养在花卉生产上的应用前景

植物组织培养在花卉生产上的应用前景

摘要：植物组织培养在花卉产业中应用非常广泛, 组织培养技术促进了花卉的快速繁殖和生产脱毒苗及其在花卉产业中的应用，本文综述植物组织培养技术在花卉栽培中的应用概况及广阔的前景。

关键字：组织培养、花卉生产、应用前景

植物组织培养是指在无菌条件下将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体培养在人工配制的培养基上,给予适当的培养条件,使其增殖、生长、分化形成小植株的一种新型繁殖方法。是当前快速繁殖植物新品种的最重要方法。组培育苗技术在我国已得到广泛应用,其研究的深度和广度在国际上都居先进水平,但其产业化程度不高,据不完全统计,目前我国花卉组培苗的年产量约为0.5亿株,与发达国家或花卉产业发展快的发展中国家相比,存在着较大差距。

1 花卉组培育苗概况

传统的花卉生产大多采用播种、扦插、分株等方法进行繁殖,其繁殖系数低、苗木质量差、繁殖周期长、品种推广慢,且易受季节和自然发育的限制,严重阻碍了花卉业在我国的迅速发展。组培技术的研究几乎涉及到了所有重要的花卉,其中,兰花是最早运用该技术也是最成功的花卉。目前,国际上80%~85%的兰花都是用组培方法进行脱毒和快繁的。组培技术为花卉的快速繁殖和无病毒苗的获得提供了一条经济有效的途径,可使植株的年增殖率达到数千倍乃至数万倍以上。此外,在花卉的种质保存、新品种培育等方面也有较多的研究,并对培养基质及环境因子的影响也进行了深入的研究,探讨了玻璃化、畸形、黄化、变异等的形成机理和预防措施。

组织培养技术已成为种苗生产的主要技术之一,经组织培养,可增加繁殖系数,加快繁殖速度,生产出种性纯、品质好、产花量高的生产性用苗。有的花卉植物靠分株来增加数量是非常难的,利用组织培养可在短期内迅速而且大量的繁殖与母株一模一样的种苗。还有一些花卉本身是三倍体或多倍体,很难产生种子,因此就无法进行有性繁殖。利用组织培养技术还可以迅速的繁殖苗木,满足生产的需求。利用植株的病害传递给子代,从而达到脱毒的目的。如今,脱病毒技术已被部分花卉所应用。利用组织培养技术保存种质资源还有诸多优点:(1)占空间小;(2)可防止病虫;(3)可以迅速大量繁殖;(4)费用低;(5)便于交流等。组织培养还有如下意义:产生单倍体植株、缩短育种周期、改良品种、不受季节限制、有利于工厂化生产等。

2 花卉组培育苗技术的产业化应用现状

到20世纪90年代,组培育苗技术在花卉生产中的应用得到了迅猛发展,为种苗的工厂化生产提供了可靠的技术保障,产业化应用已遍及到花卉生产的多个领域。特别在鲜花的规模化生产上,主要以香石竹、满天星、情人草、月季、蝴蝶兰、非洲菊、勿忘我、菊花等种类为主,这些鲜切花种苗的90%以上是组培苗或以组培苗为母本的扦插苗,其组培苗生产量占植物组培苗总量的20%左右;观叶植物中主要是一些热带雨林类花卉，如红掌、绿巨人、红宝石、龟背竹、花叶芋、蕨类等进行了大规模的组培生产,其组培苗数占植物组培苗总量的11.7%左右;球根花卉组培苗产业发展较快的主要有百合和唐菖蒲,马蹄莲的组培苗也正在向产业化方向发展,但规模较小,未能形成气侯,郁金香的组培目前尚以研究试验为主;肉质多浆类花卉主要是解决生长速度慢、增殖率低的问题,除芦荟等少数种类形成产业化生产外,其他如仙人球类植物,其组培研究及应用都较少;兰花的组培育苗早在上世纪70年代~80年代就风靡世界,其组培苗数占植物组培苗总量的比例几乎达到40%,在我国台湾省和泰国早已形成了洋兰组培育苗的产业化,随着国内外的科技交流日趋频繁,洋兰的组培生产在国内也迅速发展起来,我国近年新建了一批专业化的兰花种苗公司,从事组培苗生产及其温室栽培,据报道其效益和前景都很不错,中国兰由于其种子繁殖率低、茎尖来源受限制、

叶片诱导启动困难以及移栽技术不过关等原因,其工厂化规模生产目前尚处于研究和探索阶段。木本花卉方面,在山茶、牡丹、月季、杜鹃等植物上开展了较多的研究工作,有的已广泛应用于生产。

3组织培养技术在花卉栽培方面的应用

3.1在百合上的应用

百合是多年生球根花卉,花朵硕大。随着育种方法的改进,每年有大量的百合新品种推向市场。利用组织培养进行百合快速繁育,可在短期内获得保持原品种优良性状的大量脱毒种苗。外植体取材十分广泛,从根尖、鳞片叶、鳞片芽、珠芽、叶鞘、花蕾、花梗、雌蕊、花柱、花丝,到胚、实生苗都有,其中以鳞片居多。发生途径以器官发生型为多见,亦有胚状体发生型和愈伤组织发生型。离体培养技术不仅可以促进百合快速繁殖,而且可有效地除去病毒,获得无毒百合苗。百合的病毒病主要由花瓜花叶病毒、百合潜病毒和郁金香花叶病毒等引起,可采用茎尖培养、热处理、化学疗法等方法脱除病毒,通过离体培养技术,成功建立了百合的脱毒程序。

3.2在牡丹上的应用

牡丹以其花硕大、多姿、多彩而显雍容华贵、富丽端庄,是我国的国花。牡丹组织培养技术是为解决传统方法不可克服的繁殖系数低的问题而研究的。20多年来已用花药、种子的胚和上胚轴、茎尖、腋芽、嫩叶、叶柄等外植体培养,其培养技术已取得有益进展。

3.3在兰科植物的应用

兰花是珍贵观赏花卉, 属单子叶植物中的兰科. 为多年生草本植物。兰科植物, 由于种子发育不完全, 几乎无胚乳, 在自然条件下, 种子萌发需要与真菌共生, 因此种子萌发率极低. 传统的分株繁殖极慢,无法大量繁殖. 长期进行无性分株繁殖, 带病毒植株逐年增多, 导致品种退化。1924 年, Kundson 把组织培养技术引入兰花的种子萌发, 在人工培养基上使其萌发, 创立了兰花种子的非共生萌发法, 为兰花产业的发展开辟了新途径. GeorgesM.Mor el ( 1960) 首次把组织培养技术应用于兰花的克隆繁殖, 许多研究者对培养技术进行了改进和完善, 并使这种繁殖技术在兰花生产上得到广泛应用. 世界上有80%——85%的兰花是通过组织培养进行脱毒和快繁的. 目前, 兰花的工业化生产日新月异, 在世界范围内己形成了高效庞大的兰花试管苗工业.

3.4在仙客来的应用

仙客来主要靠种子繁殖, 但最新培育的很多品种, 或为重瓣, 或花器变异, 或染色体倍性改变, 所以结籽很少或不结籽, 尤其是很多仙客来大多是F1 杂种, 用种子繁殖难以保存F1 代的原有性状和杂种优势. 因此, 采用组织培养繁殖, 是仙客来的一种主要繁殖途径, 具有广阔的诱人前景.

3.5在宿根花卉的应用

香石竹主要靠掰取侧芽扦插来扩大繁殖, 长期的营养繁殖使病毒危害严重, 切花质量变劣, 产花量降低, 危害香石竹的病毒己发现有数种, 如康乃馨叶病毒、康乃馨斑驳病毒等. 大力推广由茎尖繁殖的无毒苗, 是综合防治的重要环节. 我国每年花大量外汇从荷兰进口种苗和脱毒试管种苗, 因此, 自已动手解决种苗和快繁十分必要. 目前,用组织快繁香石竹无毒苗的技术已广泛应用.

3.6在其它花卉上的应用

组织培养技术目前在玫瑰、菊花、香石竹、非洲菊等花卉上已被广泛应用。

4植物组培的应用前景

4.1 快速繁殖某些稀有植物或有较大经济价值的植物

由于组织培养法繁殖植物的明显特点是快速，每年可以数以百完倍速