1、前言

  從上個(gè)世紀(jì)中期開(kāi)始，植物組織培養(yǎng)技術(shù)就開(kāi)始備受關(guān)注并快速地得到應(yīng)用和普及。通過(guò)對(duì)植物組織的培養(yǎng)，有利于優(yōu)良無(wú)性系生產(chǎn)產(chǎn)量的提高，同時(shí)也可以為人們提供更多的代謝物。細(xì)胞融合能夠突破種屬之間的限制，破除遠(yuǎn)緣雜交不親以及性障礙的阻礙，因而在植物品種的培育與繁殖、種性改良等情況中有著十分重要的意義和應(yīng)用價(jià)值。另外，植物細(xì)胞也是用于科研的較好的材料和研究對(duì)象，是生物學(xué)中十分重要的研究手段和工具。目前，植物組織培養(yǎng)技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域有了廣泛的應(yīng)用，包括林業(yè)、牧業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學(xué)業(yè)等等，并為這些行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步提供了動(dòng)力，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的增長(zhǎng)和企業(yè)的發(fā)展，是生物學(xué)中必不可少的一個(gè)部分。

  2、植物組織培養(yǎng)技術(shù)概述

  2.1植物組織培養(yǎng)的概念

  所謂植物組織培養(yǎng)技術(shù)，是指在無(wú)菌的情況之下，將已經(jīng)離體的植物構(gòu)成部分，例如花莖、枝干、葉子等等，以及植物的組織，包括胚乳、表皮、木栓層等等，還有植物細(xì)胞，包含了細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞壁、細(xì)胞膜等等，加上成熟或者還沒(méi)有成熟的胚胎、原生質(zhì)體等等，經(jīng)過(guò)人工操作將其培養(yǎng)在培養(yǎng)基上，并實(shí)現(xiàn)其適合的培養(yǎng)環(huán)境，從而讓植物組織慢慢生成愈傷組織或者潛伏芽，又或者直接讓其生長(zhǎng)為植株，整個(gè)工序的工藝技術(shù)就是植物組織培養(yǎng)技術(shù)。

  2.2植物組織培養(yǎng)基的選取

  眾所周知，不同的植物，其所適應(yīng)的生長(zhǎng)環(huán)境和所需的營(yíng)養(yǎng)成分是不同的，因此在人工培養(yǎng)的培養(yǎng)基制作過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同植物的習(xí)性做出不同的處理。通常情況下，我們會(huì)用到MS植物培養(yǎng)基。組織培養(yǎng)技術(shù)一般會(huì)用到固體培養(yǎng)基，但是只有植物周?chē)臓I(yíng)養(yǎng)成分和激素會(huì)被消化吸收。如果其他的剩下的植物培養(yǎng)基可以利用起來(lái)，就能大大減少工業(yè)化生產(chǎn)的能耗和資源浪費(fèi)，從而不僅有利于生產(chǎn)企業(yè)的成本控制，也有利于資源的節(jié)約和環(huán)境的保護(hù)。通過(guò)回收利用的二次培養(yǎng)基可以再加入原培養(yǎng)基的母液，濃度控制在百分之三十左右，從而就能夠使二次利用的培養(yǎng)基達(dá)到與原來(lái)同樣的培養(yǎng)效果。同時(shí)，這也證明了培養(yǎng)基可以進(jìn)行二次利用。如果在沒(méi)有外來(lái)激素的加入情況之下，進(jìn)行黃瓜子葉的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基兩種不同的方式進(jìn)行植物器官的分化，我們就能發(fā)現(xiàn)，液體培養(yǎng)基的使用效果會(huì)更明顯。因此，通過(guò)這樣簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，可以證明，相對(duì)于固體培養(yǎng)基而言，液體培養(yǎng)基的培養(yǎng)效果會(huì)更好，更適用于植物組織的培養(yǎng)，但是沒(méi)有固體培養(yǎng)基的應(yīng)用范圍大，操作也會(huì)更有難度。

  3、植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用情況簡(jiǎn)析

  3.1離體快速繁殖技術(shù)

  隨著植物組織培養(yǎng)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，所培養(yǎng)的植物種類(lèi)也越來(lái)越多，從最開(kāi)始的觀賞性植物到現(xiàn)在的園藝植物、藥用植物和經(jīng)濟(jì)作物等等。通過(guò)植物組織培養(yǎng)來(lái)進(jìn)行植物的離體快速繁殖和種苗生產(chǎn)，可以極大地幫助瀕危物種的延續(xù)，同時(shí)也有利于稀缺植物資源的保護(hù)和維持。從植物組織培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展歷史來(lái)看，當(dāng)前最常用的組織培養(yǎng)技術(shù)就是植物離體快速繁殖技術(shù)，這也是效果最明顯的一種植物組織培養(yǎng)技術(shù)。植物病毒的危害極大，不僅會(huì)嚴(yán)重威脅到作物的生長(zhǎng)和存活率，也會(huì)對(duì)作物的使用價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值等造成不利影響。從而也會(huì)對(duì)我國(guó)作物的對(duì)外銷(xiāo)售、植物原料的國(guó)際推廣等形成阻礙。而植物組織培養(yǎng)技術(shù)就能較好地解決這一問(wèn)題，因?yàn)橹参锝M織培養(yǎng)能夠?qū)o(wú)病毒的植物進(jìn)行培養(yǎng)繁殖。其中，離體快速繁殖技術(shù)能夠在較短的時(shí)間內(nèi)完成植物的繁殖，能夠有效保證植物組織培養(yǎng)的效率。如果將離體快速繁殖技術(shù)應(yīng)用在那些名貴的、稀缺的、新品種、繁殖率低的物種當(dāng)中，就具有更大的現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值了。

  3.2培育新品種

  基因工程育種能夠?qū)⒛撤N生物中決定其性質(zhì)的基因轉(zhuǎn)移到另一個(gè)生物體當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)基因的移植。通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)，能夠提高物種遺傳變異性，從而達(dá)到種性改良的目的。除此之外，植物組織培養(yǎng)技術(shù)還能應(yīng)用于新品種的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。目前，新品種的選育技術(shù)是廣受關(guān)注的一種生物技術(shù)，在當(dāng)前有著十分重要的應(yīng)用。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，通過(guò)基因工程技術(shù)能夠培育很多具有較大經(jīng)濟(jì)價(jià)值的物種。包括玉米、棉花、大豆等等。另外，原生質(zhì)體的融合技術(shù)在木本植物的物種培育方面也有十分廣泛的應(yīng)用，例如通過(guò)原生質(zhì)體融合技術(shù)可以增加需要的樹(shù)木品種，從而提高經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到創(chuàng)收的目的。在消除遠(yuǎn)緣雜交障礙和性障礙方面，原生質(zhì)體的融合技術(shù)的應(yīng)用也有十分顯著的效果。來(lái)自美國(guó)的一位科學(xué)家，曾通過(guò)細(xì)胞的融合技術(shù)對(duì)西紅柿和土豆進(jìn)行細(xì)胞融合，從而成功培育出了新的植物品種。

  3.3植物材料保存及種質(zhì)庫(kù)的建立

  隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，植物組織培養(yǎng)技術(shù)在植物原料的保護(hù)以及物種的繁殖方面已經(jīng)有了十分廣泛的應(yīng)用。例如超低溫種質(zhì)保存技術(shù)，就是將需要進(jìn)行保存的對(duì)象封存在液氮之中，溫度接近零下兩百度，通過(guò)超低溫來(lái)抑制植物的新陳代謝，從而保持植物的生長(zhǎng)和繁殖能力。這種技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)資源的有效節(jié)約，且不會(huì)占用太大的空間。