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      淺談植物組織培養的應用及展望

      文章作者:騰昊科技 發布時間:2021-09-07 15:50:56 瀏覽次數:1028
      所謂植物細胞的全能性,指的是無論是植物體細胞還是其生殖細胞,都包含該物種的全部遺傳信息,并且每一個植物細胞都具有發育成完整植株的潛能。植物組織培養能夠成功就是因為植物細胞具有全能性。離體的植物組織在適宜的外界溫度,濕度等條件下發育成完整的植株。植物組織研究領域廣泛,在農業,工業,林木業,醫藥學方面發揮著重要作用,在實際的應用中也產生了巨大的商業價值,前景可觀。

        1.植物組織培養的應用

        植物組織培養在在人類生產應用過程中發揮著重要的作用,植物的組織培養又稱為離體培養,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物質及植物激素的培養基上進行培養以獲得再生的完整植株或生產具有經濟價值的其他產品的技術。

        1.1 植物組織培養在植物育種中的應用

        (1)單倍體育種。在大多數的植物中,染色體是成對的,但是在花粉或者是花藥等生殖細胞中,其染色體數目是體細胞數目的一半,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。這是一種創造植物新品種的有效途徑,體細胞雜交可以實現不同物種之間基因的交流,改善了植物的品種,甚至創造新的品種。

        (4)突變體的培育與篩選。在實驗中培養愈傷組織過程中,細胞很容易受到外界環境的影響,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。利用植物組織培養技術方便長途運輸,方便地區之間的交流,并且還可以用來保存一些無病原體的種質資源。

        1.2 植物組織培養在脫毒和快速繁殖上的應用

        (1)在農業不發達時期,種植的植物很容易受到病毒感染,給農業造成很大的損失。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,大大提高了植物品質及產量。

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

        1.3 植物組織培養與次級代謝產物的生產

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

        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。在沒有外界環境的干擾下,可以對人工培養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,從而促進病理學發展。


        1.5 應用于發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,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生和細胞發生成為了研究植物的良好實驗體系,推進了發育生物學的發展。

        2.植物組織培養的展望

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

        植物組織培養在各個方面的應用,解決了以前難以處理的農業問題,提高了作物產量,改善了人們的生活,同時在花卉觀賞方面,也產生了較高的商業價值。利用植物組織培養技術,創造出了更有益于人們的新品種,在社會發展與進步方面發揮重要的作用,將成為現代生產中重要的技術手段。在國內我們應該培養一批高技術、經營管理人才,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。

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