微体古生物学报

植物克隆技术在现代农业中显优势

 

植物克隆技术亦称植物组织培养技术,是指通过无菌操作,将植物的离体器官、组织、细胞以及原生质体, 给予适宜的培养条件,使其长成完整小植株的过程。 该项技术的理论基础是“细胞全能性”,即一个活的植物细胞,具有完整的膜系统和细胞核,因此就会有一套发育成一个完整植物的遗传基础。在适宜条件下,植物细胞可以通过分裂、分化再生成一个完整的植株。 植物组织培养在农业生产中的应用,主要有植物快繁、植物脱毒、细胞工程、植物种源微体储存技术。就植物育苗而言在以下三方面最能体现其优势。 1.繁殖速度快。植物组织培养已被广泛应用在马铃薯、蝴蝶兰、白芨、香蕉、木瓜、大花蕙兰等苗木、花卉、中草药种苗生产中。组培苗是在无菌条件下生长,营养充足,温度适宜,光照充分,又不受季节、气候的限制,也无病虫的危害,且呈倍数增产,故增殖极快。(见图一:白芨组培苗) 2.种苗品质好。农业生产中通过传统的扦插、嫁接、播种,常年的土壤栽培易感染病毒,导致植株发病,直接影响产量。选取表现性能最优的母本通过植物组织培养培育出植物原原种苗。该类种苗首先具有母本优良基因,同时通过植物组培技术达到茎尖脱毒的效果,使种苗更少病虫害,无遗传病毒,可使作物增产50%-200%。(见图二:斯里兰卡育种专家与我国亚龙生物公司组培技术人员现场交流) 3.有利于植物种质资源保存。植物组织培养结合超低温保存技术,可以给植物种子保存带来一次大的飞跃。因为保存一个细胞就相当于保存一粒种子,但所占的空间仅为原来的几万分之一,而且在-193℃的液氮中可以长时间保存,不像种子那样需要年年更新。环境的不断变化使许多种类的植物面临灭绝的危险,实践证明,通过组织培养的方法可以使部分濒危的植物种类得到延续和保存。 早在七、八十年代,美国、东南亚各国就相继建立起以植物组培为标志的“兰花工业”,1991年全球组培植物产量达5.13亿株。目前在我国,此项技术尚处于起步阶段,但已显现出强势的发展前景,如应用组培技术育苗种植的马铃薯、蝴蝶兰、石斛、金线莲等,都表现出产量大增、抗旱涝、抗病虫害等优势。相信在不久的将来,植物组培技术将成燎原之势,在现代化农业中发挥其巨大的效应。

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