园林植物育种中生物技术的应用与发展
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
园林植物育种中生物技术的应用与发展摘要:生物技术在园林植物育种中的应用,丰富和改良了园林植物的品种,提升了园林的整体建设水平。本文首先分析了当前园林植物育种中生物技术的应用,然后对园林植物育种中生物技术在未来的发展趋势进行了简单展望。
关键词:园林植物育种;生物技术;应用;发展
中图分类号:s603 文献标识码:a
随着科技的不断进步,生物技术取得了很快发展,在当期城市化进程不断加快,园林建设规模不断扩大的情况下,生物技术也逐渐被应用到园林植物的育种上。运用生物技术进行育种,促进了园林植物性状的改良,提升了园林植物的整体品质,对于园林建设的良性发展产生了积极作用。
1 当前园林植物育种中生物技术的应用
1.1 人工种子技术
起步于20世纪80年代的人工种子技术,当前已在园林植物育种中得到推广应用。这一技术实现了无性繁殖,不再通过植物的花粉传播完成植物的授粉,生产出新的植株,而是通过一定的技术性操作,使植物直接借助自身的力量,在叶子、茎及根部等部位生长出新的植株。其本质上是效仿植物天然种子的繁殖方式,将植物的体细胞通过克隆,实现植物快速繁殖目的的一种生物技术。我国在人工种子技术上做了大量研究,使得人工种子已经进入工厂化生产
阶段,不仅利于种子的发育、播种、生产,且可以降低培植成本,提高繁殖能力,对于促进园林植物的规模化生产,提高生产效率及种植质量,并降低园林建设成本具有重要作用。
1.2 细胞工程育种技术
随着生物技术的不断成熟,细胞工程育种技术也已经被应用于园林植物的育种上。细胞工程育种技术主要是指借用体细胞融合及杂交技术、原生质体培养等技术进行植物育种的一种方式,通过将不同植物的细胞进行相互融合,培育出多种当下园林植物中尚不存在的植物种类。原生质体培养是细胞育种工程中非常重要的一种技术,植物体细胞的细胞壁阻挡了与其他植物细胞的相互融合,借助于原生质体培养可以顺利实现细胞杂交,创新植物物种,丰富园林植物品种,对园林植物的更快更新繁育具有十分积极的意义。
1.3 基因克隆育种
基因克隆技术可以帮助植物实现基因的相互移植,通过将植物基因进行克隆,并移植到另一种植物的方式,或者借助基因相互转化的方式,实现植物品种改良的目标。在园林植物的培育上,借助基因技术可以迅速繁殖出更优良的植物品种,对提升园林植物栽培水平具有积极意义。以花卉育种中对基因克隆育种的应用为例:(1)基因克隆育种应用后,可以实现对花卉颜色及花形的控制,通过改变基因的结构,实现对花形的作用,并可以帮助植物实现开花;另外,可以利用转基因技术实现花卉颜色的改变,玫瑰、矮牵牛、蝴
蝶草、百合及非洲菊、山茶花等花卉的颜色均可借助转基因技术实现转变。(2)可以通过对花香基因的控制,实现花卉芳香物含量比率的改变,使得花香过于浓厚的花卉香味变得清淡,并为部分香味过淡的花卉增加一定的芳香。(3)帮助花卉增加抗虫抗细菌病害的能力。在抗虫能力上,英国科学家克隆出的雪花莲凝集素,对蚜虫、叶蝉等害虫具有抗御能力,可以通过移植到花卉中,实现花卉对这些虫类的自我防御;另外,从杨树中克隆的cdna,可以对昆虫起到抑制作用。在抗细菌病害的能力上,从刺槐、接骨木及国槐中提取的外源凝集素,及从矮牵牛中提取的chsa基因,对于真菌病害具有很好的抗御能力,转植入花卉中,可以增加花卉的抗病菌能力。(4)延长花期。大部分花卉的花期时间不会很长,为提高花卉的观赏价值,及增加园林的可观赏性,可利用相应的基因技术实现对花期的延长。对花期具有重要作用的是乙烯的浓度,控制乙烯合成可以达到延长花期的目的,当前从康乃馨、番茄及苹果中,已经提取出了nr基因、pg基因及氧化酶基因等,实现了对乙烯合成的抑制作用,达到了延缓花卉衰老、延长花期的目的。
2 园林植物育种中生物技术的未来发展展望
生物技术在园林植物育种应用上的发展空间是十分巨大的,在未来的发展中,生物技术将逐步借助商业化发展阶段市场自身的调控能力,实现更多新技术的应用和发展,植物的品种将得到更好的改良,植物的生长质量将大大提高。在今后生物技术的应用中,预
测将主要会在以下两个方面不断实现更大的发展:(1)改变现有的雄性不育基因,实现植物繁殖规模和速度的不断扩大;同时,借助对植物光合作用效率的改变,帮助植物更好地实现生长,在达到改良植物品种的同时,实现植物的良性成长及新品种的稳定发展,保证新品种生命力的延续,及繁殖能力的稳固。(2)提高植物对环境的适应能力。鉴于当前部分植物的生长受环境因素的制约很明显,栽培的环境范围较为狭窄这一现象,在未来的发展中,借助生物技术,改变当前对环境适应能力较差植物的特性,使得不同地域的园林,尤其是一些气候环境相对比较严寒地区的园林,能同样实现种植多类植物的目的,在改善植物环境适应性的同时,应同步继续提高植物的抗细菌病害及虫害的能力,以保证植物能在不同地区实现良好生长。
3 结语
生物技术在园林育种中的应用,极大地丰富了园林植物的品种,并提高了园林植物的生长质量。人工种子技术、细胞工程育种技术,及基因克隆育种技术的应用,均在很大程度上提高了园林植物的育种水平。在未来的发展中,生物技术还将继续实现更大的发展,在改善植物光合作用及植物的环境适应能力等方面,不断发挥相应作用,促进园林植物生物育种技术水平的不断提升,为园林的优化建设起到积极作用。
参考文献
[1] 郭廷杰.高新技术在园林植物育种中的应用探析[j].北京农业, 2011(18).
[2] 孟永红, 冀晓娜, 董杰, 等.生物技术在园林植物育种上的应用与发展[j].生命科学仪器, 2007(10).
[3] 宋立志, 冯连荣, 林晓峰.浅谈高新技术在园林植物育种中的应用[j].防护林科技, 2010 (03).
作者简介:田观尧(1982-),男,就职于杭州花泽园艺工程有限公司,助理工程师,研究方向:园林景观。