高學(xué)藝
摘要:隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升,生物技術(shù)也取得了飛速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用,其中,果樹栽培就是生物技術(shù)應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一。生物技術(shù)在果樹種植中的有效應(yīng)用,不僅擴大了果樹的育種范圍,提高了果樹的育種效率,更重要的是提高了果實的質(zhì)量和產(chǎn)量,有利于促進我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展。為此,本文針對果樹種植中生物技術(shù)的應(yīng)用和價值體現(xiàn)進行了分析。
關(guān)鍵詞:果樹種植;生物技術(shù);應(yīng)用;價值體現(xiàn)
引言
傳統(tǒng)果樹種植模式下,我國主要利用雜交育種、選種和引種等方式來實現(xiàn)果樹的改良,但是,由于果樹的生命周期較長,且果樹自交時大多不孕,嚴重影響了果樹育種工作的有效性。生物技術(shù)的應(yīng)用可以克服果樹育種過程中面臨的技術(shù)難題,從而提高果樹種植的產(chǎn)質(zhì)量,促進果樹種植業(yè)的發(fā)展。因此,對果樹種植中生物技術(shù)的應(yīng)用進行探討是非常有意義的。
1果樹種植中生物技術(shù)的應(yīng)用
1.1果樹優(yōu)良性狀的選育
1.1.1誘變育種
誘變育種是一種以基因突變?yōu)樵淼挠N方法,通過利用化學(xué)或物理誘導(dǎo)因素使果樹的遺傳特性發(fā)生變異,并獲得所需的變異植株,然后進行培養(yǎng)。誘導(dǎo)育種具有突變率高、時間短的優(yōu)點,在實際誘變育種過程中,由于誘變育種不可能直接獲得所需的性狀,所得到的性狀是隨機的,這就要求通過大量的實驗,獲得所需的優(yōu)良變異基因[1]。
1.1.2原生質(zhì)體培養(yǎng)
原生質(zhì)體指的是去除細胞壁,由質(zhì)膜包圍的“裸細胞”,它具有生活力,由于沒有細胞壁,所以更有利于單細胞培養(yǎng)和體細胞雜交等。原生質(zhì)體培養(yǎng)可以不通過育種雜交就能實現(xiàn)細胞的雜交,同時,由于原生質(zhì)體具有個體的全部遺傳信息,因此,通過科學(xué)的培養(yǎng)方法,就能夠得到親本的優(yōu)良遺傳性狀。原生質(zhì)體培養(yǎng)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于果樹優(yōu)良性狀選育中,例如葡萄、枇杷、獼猴桃、蘋果等果樹都成功實現(xiàn)了原生質(zhì)體培養(yǎng)育種。
1.1.3植物基因工程
植物基因工程指的是從2種不同的植株上分別提取目的基因和載體DNA,然后進行基因切割、拼接和重組,并采用合適的方法將重組后的DNA導(dǎo)入植物細胞中,使目的基因在植物細胞中進行持續(xù)穩(wěn)定地表達,從而使植物原有的遺傳特性得到改變。植物基因工程能夠使植物性狀得到定向改變,在較短時間內(nèi)獲得所需的遺傳性狀,比如將抗蟲基因?qū)胫参锛毎?,抗蟲基因就能夠在細胞中持續(xù)穩(wěn)定的表達,從而獲得具有抗蟲性的植株,提高果樹的抗蟲能力[2]。
2果樹優(yōu)良品種的繁殖
果樹優(yōu)良品種繁殖應(yīng)用最為廣泛的生物技術(shù)就是微繁殖,所謂的微繁殖指的是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)對離體植物進行營養(yǎng)繁殖,因此,也被稱之為離體繁殖。植物組織培養(yǎng)的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾點:相較于傳統(tǒng)的無性繁殖與有性繁殖而言,微繁殖可以縮短繁殖時間,具有高產(chǎn)、高效和高經(jīng)濟效益的優(yōu)點;微繁殖有效克服了雜交性狀分離的問題,微繁殖獲得的后代與親本是一致的;微繁殖的環(huán)境條件能夠得到有效的控制。通過控制微繁殖的環(huán)境條件,可以有效增加繁殖的靈活性,在確保滿足市場需求的條件下,獲得無蟲害、無病害的植株;微繁殖還有利于瀕危物種的保存?,F(xiàn)如今,許多植物都是利用微繁殖得到的,尤其是在花卉植物方面,微繁殖的應(yīng)用非常廣泛,然而,該技術(shù)在果樹種植上的應(yīng)用仍待進行研究與發(fā)展[3]。
3果樹優(yōu)良種質(zhì)的保存
目前,超低溫冷凍種質(zhì)保存技術(shù)是我國果樹優(yōu)良種質(zhì)保存常用的方法。超低溫冷凍種質(zhì)保存技術(shù)是指將經(jīng)過冷凍保護劑處理后的植株細胞保存到超低溫冷凍環(huán)境中??茖W(xué)研究表明,細胞在超低溫冷凍環(huán)境中的生化反應(yīng)是非常緩慢的,甚至處于停止?fàn)顟B(tài),保存時間可以長達幾十年或幾百年,待復(fù)蘇后仍然能夠保持正常的功能和結(jié)構(gòu)[4]。如果需要應(yīng)用超低溫冷凍保存的種質(zhì),可以將它置于30~40℃的溫度環(huán)境中進行解凍即可。
4其他生物技術(shù)的應(yīng)用
4.1菌根生物技術(shù)
菌根生物技術(shù)是指在果樹苗木種植前,先對其接種真菌,使其變位含有菌根的苗木??茖W(xué)研究表明,菌根生物技術(shù)有利于果樹中礦物質(zhì)營養(yǎng)和水分的有效改善,有利于促進果樹的健康成長[5]。
4.2單倍體技術(shù)
該技術(shù)現(xiàn)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于果樹育種工作中,取得成功的果樹樹種包括葡萄、蘋果、梨、柑桔等。單倍體技術(shù)可以有效的縮短果樹的育種時間。
4.3分子標(biāo)記技術(shù)
分子標(biāo)記技術(shù)是一種遺傳標(biāo)記方法,具有高靈敏度、準(zhǔn)確、快速等優(yōu)點,利用該技術(shù)已經(jīng)培育出了香蕉、荔枝和芒果等新品種。
2果樹種植中生物技術(shù)實際應(yīng)用價值
2.1縮短了育種周期
果樹種植中生物技術(shù)的應(yīng)用有效提高了果樹的繁殖效率。通過無性繁殖無法獲得一些純種的果樹,此時,可以利用生物技術(shù)來實現(xiàn)。傳統(tǒng)育種模式下,人們想要獲得純種果樹往往采用植物雜交的方式來實現(xiàn),這種育種方式不僅操作起來具有一定的難度,而且需要的周期比較長,往往需要3~5a的時間[6]。然而,利用現(xiàn)代基因工程,直接通過基因之間的拼接和充足,可以在短時間內(nèi)獲得純種的果樹,不僅縮短了育種時間,而且有效降低了育種的難度。
2.2實現(xiàn)了不同物種間的雜交育種
不同物種之間是不能夠相互雜交生殖的,這是人們的基本生活常識,生物技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用克服了物種間的生殖隔離,實現(xiàn)了不同果樹物種之間的雜交育種。通過利用生物技術(shù),實現(xiàn)不同果樹物種間的雜交培育,可以獲得一些新型的果樹,從而獲得一些特殊口味的水果,從而更好的滿足人們的需求。
2.3有利于果樹抗病抗蟲性的提高
病蟲害防治是果樹種植中非常重要的內(nèi)容,病蟲害防治工作質(zhì)量的高低直接關(guān)系著果實的質(zhì)量和產(chǎn)量,尤其是要做好果樹花粉受孕期病蟲害的防治工作。利用植物基因工程技術(shù)可以將具有抗病蟲性能的基本導(dǎo)入到果樹細胞中,改變果樹體內(nèi)的基因組成,從而使果樹的抗病蟲害的性能得到有效提高,進而保障果樹的質(zhì)量、產(chǎn)量,提高果農(nóng)的經(jīng)濟效益。
2.4改良果樹生長特性,實現(xiàn)跨地域種植
我國果樹品種雖然很多,但是多集中于南方地區(qū),而北方地區(qū)種植的品種比較少,這與南方的氣候環(huán)境、土壤條件更適合果樹生長有直接關(guān)系。北方的氣候環(huán)境較為惡劣,通過利用生物技術(shù)可以改變果樹的基因組成,栽培具有特殊基因的果樹,改變果樹的生長特性,從而使果樹在惡劣的氣候環(huán)境下得以良好的生存,從而實現(xiàn)跨地域種植。
2.5調(diào)節(jié)果實的成熟
由于水果的保鮮期比較短,往往水果在未成熟時就被摘下來,這樣,水果在長途運輸中才不會出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象,但是,這顯然會對水果的口感產(chǎn)生不良的影響。通過利用基因重組技術(shù),可以提高水果的儲存時間,從而保障果實的口感。
3結(jié)語
果樹種植過程中,應(yīng)用生物技術(shù)可以培養(yǎng)出抗病蟲害性能強、產(chǎn)量高、口感好的果樹樹種。雖然,目前我國利用生物技術(shù)已經(jīng)培育出了許多果樹品種,但是,果樹種植上的應(yīng)用實踐經(jīng)驗比較少,并且無法確定是否會對人體健康產(chǎn)生不良影響,因此,生物技術(shù)在果樹種植上的應(yīng)用仍需進一步的研究和優(yōu)化,從而促進我國果樹業(yè)的發(fā)展,帶動國民經(jīng)濟的增長。
參考文獻
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[3] 馬光云.淺談生物技術(shù)在果樹種植上的應(yīng)用[J].農(nóng)家科技旬刊,2016(12):291.
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[6] 王倩.生物技術(shù)在果樹種植上的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2017(8):270.