段筱薇

植物培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)現(xiàn)最早可追溯到20世紀初期，細胞全能性的提出與發(fā)現(xiàn)為植物組織培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)，隨后研究不斷深入，植物組織培養(yǎng)技術(shù)現(xiàn)已成為現(xiàn)代生物技術(shù)最活躍、應用最為廣泛的技術(shù)。目前，植物組織培養(yǎng)技術(shù)已廣泛應用于植物育種，其在增加植物遺傳變異性、植物品種改良、培育新品種、縮短育種周期、提高育種效率等方面發(fā)揮了獨特的優(yōu)勢，取得了巨大的經(jīng)濟和社會利益，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域展現(xiàn)出誘人的前景[1-2]。下面，將對植物組織培養(yǎng)的概念、條件、物組織培養(yǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中幾方面的應用，如培養(yǎng)抗病毒苗、植物離體快速繁殖、單倍體育種、遠緣雜交育種等加以介紹，并對植物組織培養(yǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)各領(lǐng)域的應用進行展望。

1 植物組織培養(yǎng)

我們通常所說的廣義植物組織培養(yǎng)是指在無菌條件下，將植物的離體組織、器官、細胞以及原生質(zhì)體，培養(yǎng)在人工培養(yǎng)基上，并給予適當?shù)臈l件使其具有發(fā)育為完整植株。

1.1 植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基組成

培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分為有機營養(yǎng)、無機營養(yǎng)、植物生長調(diào)節(jié)劑和附加物四大類。常用的培養(yǎng)基有MS、B5、N6和馬鈴薯培養(yǎng)基等。目前，植物組織培養(yǎng)基按無機鹽濃度不同可以分為以下四類：（1）高鹽成分培養(yǎng)基；（2）高硝酸鹽培養(yǎng)基；（3）中等鹽濃度培養(yǎng)基；（4）低鹽培養(yǎng)基[3]。

1.2 植物組織培養(yǎng)技術(shù)的優(yōu)點

植物組織培養(yǎng)的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1） 培養(yǎng)周期短；（2）后代整齊一致，保持親本原有的優(yōu)良性狀；（3）可獲得無病毒苗；（4）節(jié)約經(jīng)濟成本；（5）不受季節(jié)限制，可進行周年化生產(chǎn)。

1.3 植物組織培養(yǎng)的生長條件

（1）溫度 大多數(shù)植物在20～28℃即可滿足其生長所需的溫度條件。其中26℃最為適宜。

（2）光照在植物組織培養(yǎng)過程中由愈傷組織分化形成器官時，每日必須有一定的光照才能形成芽和根。

（3）PH一般植物組織生長的最適宜 pH 為 5～6.50。

2 植物組織培養(yǎng)在農(nóng)業(yè)中的應用

2.1 無病毒苗培育

植物在生長過程中都會受到病毒的危害，其病毒種類可達到500種以上，有些植物可能會受到不止一種病毒的危害，這些病毒給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了極大的危害。但由于病毒在植物體內(nèi)分布不均一，人們可通過取無毒、或病毒含量較少的幼嫩組織或器官進行培養(yǎng)，從而有可能得到無病毒苗。如：利用莖尖培養(yǎng)技術(shù)就可以由感染病毒的植株重新獲得病毒鑒定后的無病毒植株。目前，應用植物組織脫毒技術(shù)已在無性繁殖的農(nóng)作物、果樹、蔬菜等許多植物的常規(guī)生產(chǎn)中得到應用，提高了產(chǎn)量或恢復了原品種的優(yōu)良性狀。

2.2 快速繁殖育苗

快速繁殖技術(shù)是植物組織培養(yǎng)在生產(chǎn)上應用最廣泛也最有效的一項技術(shù)。植物組織培養(yǎng)尤其具有生長繁殖快，繁殖周期短，同時又不受環(huán)境、季節(jié)、氣候的影響，為快速得到農(nóng)作物提供了一條新的途徑。不僅如此，快速繁殖育種技術(shù)還可用于瀕危植物的保護，新品種的培育等諸多方面。目前，我國已有少數(shù)植物實現(xiàn)快速繁殖育種技術(shù)的應用，試管苗已形成產(chǎn)業(yè)化并大量涌現(xiàn)國際市場。

2.3 花粉、花藥及單倍體育種

花粉培養(yǎng)可以獲得單倍體植株，經(jīng)染色體加倍后可得到純合植物，可縮短育種年限，加快育種進程，這使得單倍體育種成為一種新興的育種方式。其培育獲得的純合植株不僅縮短了育種進度，同時還可以通過選擇突變株，使植物獲得更多的優(yōu)良性狀，具有更多的抗逆品質(zhì)，也可擴大植物的生長范圍。目前，我國在煙草、小麥、水稻等作物育成新品種上處于領(lǐng)先地位。

2.4 遠緣雜交育種

在植物種間雜交或種以上的遠緣雜交中，受精后障礙導致雜交不育給遠緣雜交帶來了許多困難。采用胚、子房、胚珠培養(yǎng)和試管授精等手段，可以使雜交胚正常發(fā)育并成功培養(yǎng)出雜交后代，通過無性系繁殖獲得數(shù)量多、性狀一致的群體。這種方法在育種實踐中早已被采用。如在普通栽培番茄與野生番茄—秘魯番茄的遠緣雜交中就常被采用。

2.5 次生代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)

植物中存在許多人工難以合成但具有顯著藥用或經(jīng)濟價值的特殊物質(zhì)。由于環(huán)境惡化和人類需求量的日益增大，許多植物資源正面臨著枯竭的危險。利用植物組織培養(yǎng)或細胞大規(guī)模培養(yǎng)來生產(chǎn)人們所需要植物所特有的產(chǎn)物，受到了世界許多國家和科學工作者的極大重視，并取得了不俗的成績。

3 展望

近年來，植物組織培養(yǎng)技術(shù)作為一種新興的技術(shù)，為其他相關(guān)學科的進一步研究與發(fā)展提供了更有效的途徑。隨著技術(shù)的進一步發(fā)展，該技術(shù)將在工、農(nóng)、醫(yī)等各個領(lǐng)域展現(xiàn)其優(yōu)勢，不斷滲入到人們生活的各個領(lǐng)域。無論在理論上還是實踐應用上，植物組織培養(yǎng)無疑將會使植物器官、組織、細胞培養(yǎng)的技術(shù)與方法、無性系快速繁殖、無病毒苗生產(chǎn)、新品種的創(chuàng)造和培育、突變體的選擇和利用、次級代謝物生產(chǎn)、人工種子技術(shù)更加成熟。但植物組織培養(yǎng)技術(shù)仍存在一些問題，如：再生誘導率低、變異度高等，如何解決這些問題將成為今后研究的重心。但不可否認的是，隨著科學技術(shù)的不斷進步，組織培養(yǎng)技術(shù)將不斷的深入與普及，必將成為今后生產(chǎn)所使用中的重要手段。

植物組織培養(yǎng)技術(shù)已在我國的農(nóng)業(yè)中占有一席之地，為了加速農(nóng)業(yè)的發(fā)展，提高工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)水平，增加人民經(jīng)濟收入，大力開展組織培養(yǎng)的研究與應用，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中顯得尤為重要。