單春生

（徐州市園林建設管理中心 江蘇徐州 221009）

植物組織培養(yǎng)育苗技術，簡稱組培育苗技術，它是指在無菌操作下利用植物體的某種器官，如植物的根、莖、葉、花、果實等的組織（如表皮、胚乳等）以及單個細胞（如孢子、體細胞等），給予它們適合生長發(fā)育的條件，使之分生成完整植株的育苗方法。組培育苗技術利用的是細胞分化全能性原理。目前，園藝植物組培育苗技術已成為工廠化育苗的主要方式，對我國園藝植物產業(yè)的發(fā)展具有重大意義。

1 園藝植物組培育苗技術簡介

植物的組織培養(yǎng)是根據植物細胞具有全能性這一理論，近幾十年來發(fā)展起來的一項無性繁殖新技術。植物的組織培養(yǎng)廣義又叫離體培養(yǎng)，指從植物體分離出符合需要的組織、器官或細胞、原生質體等，通過無菌操作，在無菌條件下接種在含有各種營養(yǎng)物質及植物激素的培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)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。狹義是指用植物各部分組織，如形成層、薄壁組織、葉肉組織、胚乳等進行培養(yǎng)獲得再生植株，也指在培養(yǎng)過程中從各器官上產生愈傷組織的培養(yǎng)，愈傷組織經過再分化形成再生植物。與傳統(tǒng)的園藝植物培養(yǎng)方法不同，植物組培育苗技術可以有效地增加增殖系數。由于栽培對象較小，表面積相對較小，特別是在母材有限的情況下，植物的直徑尖端分生組織只有0.01 mm～0.05 mm，可以節(jié)約繁殖材料[1]。根據它們的成長環(huán)境特點來看，植物組培育苗技術能促進培養(yǎng)物的生長，又因為礦物質養(yǎng)分、溫度、陽光、水分等因素都是人為可以控制的，可以使培養(yǎng)植株處于發(fā)育的最佳狀態(tài)，為植物的生長發(fā)育提供了有利條件。

目前，中國已經開展了數千種植物的組織培養(yǎng)工作，建立了若干研究所，植物組培技術被應用在各個領域。植物組培育苗技術是我國現(xiàn)在生物技術的一個重要組成部分，已經實現(xiàn)了由實驗室走向工廠，更加貼近人們的生活，并為人們的生活創(chuàng)造了巨大的財富。

2 園藝植物組培育苗技術的現(xiàn)狀

據相關統(tǒng)計表明，觀賞型植物的病毒高達幾百種，并呈逐年上升的趨勢，所以植物的脫毒顯得尤為重要。在20世紀60年代，研究人員在進行蘭花組織培養(yǎng)時，利用植物組培技術實現(xiàn)了脫毒早芽的年產量，即蘭花離體早芽原代球莖根培養(yǎng)。隨后通過組培技術的改進，蘭花組培技術的生產規(guī)模逐步形成，同時也形成了“蘭花產業(yè)”的產業(yè)新格局。這是快速傳播和接種無病毒苗的高潮，世界各地也在進行接種無病毒苗。據統(tǒng)計，全球1985年組培早苗單株為1.3億株/年，1991年增至5 億株，現(xiàn)在已超過10 億株。隨著組織培養(yǎng)產業(yè)的發(fā)展，植物培養(yǎng)的過程變得更加簡單，更有利于普及，越來越多的組織培養(yǎng)企業(yè)具有更大的規(guī)模[2]。

植物組培育苗技術的應用范圍很廣，所產生的意義價值是不可代替的，它是種苗工廠化、規(guī)范化生產的主要方式。近幾年來出現(xiàn)了新型的植物組培育苗技術，比如植物無糖組織培養(yǎng)快繁技術，它是指在植物組織培養(yǎng)過程中改變碳源的種類，以二氧化碳代替糖作為植物體的碳源，并控制影響植物生長發(fā)育的環(huán)境因子，促進植物進行光合作用。植物無糖組織培養(yǎng)快繁技術在苗木生產中可以盡快實現(xiàn)一種新的植物的快速繁殖。此外，植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基主要由蛭石、纖維、珍珠巖、巖棉、石砂等多孔無機材料組成，成本低、透氣性好，據報道，可以使小植株的生根率和質量大大提高。無糖組織微增殖的研究和實驗雖然已經取得了成功，但仍存在一些問題，體細胞無性系的物理特性，需要特定的生長環(huán)境、微觀環(huán)境，如不同的基質和容器。與一般的微型繁殖相比，無糖組織是培養(yǎng)自養(yǎng)的，這就要求外植體具有優(yōu)質的芽和莖，便于進行光合作用，以確保正常生長。

3 園藝植物組培育苗技術的特點

植物組織培養(yǎng)之所以發(fā)展得如此之快，應用的范圍如此之廣泛，是由于具備以下幾個特點。

3.1 培養(yǎng)條件可以人為控制

組織培養(yǎng)采用的植物材料完全是在人為提供的培養(yǎng)基質和小氣候環(huán)境條件下進行生長的，擺脫了大自然中四季、晝夜的變化以及災害性氣候的不利影響，且生長條件均衡，對植物生長極為有利，便于穩(wěn)定地進行培養(yǎng)生產。

3.2 生長周期短，繁殖率高

植物組織培養(yǎng)由于人為控制培養(yǎng)條件，根據不同植物不同部位的不同要求而提供不同的培養(yǎng)條件，因此生長較快。另外，植株也比較小，往往20 d～30 d為一個周期。所以，雖然植物組織培養(yǎng)需要一定設備及能源消耗，但由于植物材料能按幾何級數繁殖生產，且能及時提供規(guī)格一致的優(yōu)質種苗或脫病毒種苗[3]，故總體來說成本低廉。

4 園藝植物組培育苗技術的改善對策

4.1 接種室定時滅菌

在每次接種的前半個小時內都要用消毒劑對接種室內的設備、工作臺面、器材等進行殺菌滅毒，再用紫外線光燈照射20 min。在組培的過程中，除了培養(yǎng)基、接種材料、器皿等要保持無菌以外，接種時更要嚴格進行無菌操作。

4.2 嚴格把控植物材料的選擇

由于不同的植物材料品種、不同的取材部位、取材大小等的帶菌量也不同，為此，在取材時也應仔細選擇，盡量避免選擇有細菌的材料。如果外植體的生存條件比較臟的話，可以在室內或無菌條件下對枝條進行液體催芽培養(yǎng)，從而降低污染率。

4.3 提高植物組培育基質量

培養(yǎng)基好比土壤，它是植物組織培養(yǎng)過程中離體材料獲取營養(yǎng)而賴以生存的條件。培養(yǎng)基的基本組成成分有：無機營養(yǎng)物、碳源、維生素、生長調節(jié)物質和有機附加物等。根據培養(yǎng)基形態(tài)的不同，可以將培養(yǎng)基分為固體培養(yǎng)基與液體培養(yǎng)基[4]。固體培養(yǎng)基是指加凝固劑的培養(yǎng)基，加入凝固劑后，加熱溶解，將它們分別裝入常用的培養(yǎng)器皿中冷卻即可得到固體培養(yǎng)基；而液體培養(yǎng)基一般是指不加凝固劑的培養(yǎng)基。目前，大多數企業(yè)在實際生產中仍以固體介質為主要介質，這是因為液體培養(yǎng)基容易出現(xiàn)由于缺氧造成培養(yǎng)物死亡的現(xiàn)象，而固體培養(yǎng)基方便觀察培養(yǎng)物，而且移動方便，同時固體培養(yǎng)基可以使植物生長得更快。但一些固體培養(yǎng)基比如橡膠固化劑等存在一些明顯的問題，它會使營養(yǎng)分布不均勻，使得植物生長發(fā)育不一致，這主要是由于培養(yǎng)基的接觸面積小，各種養(yǎng)分的擴散速度不同，所以會造成養(yǎng)分在培養(yǎng)基上分布不均勻，進而造成植物的不良生長。

近年來，由于固體培養(yǎng)基存在各種缺陷，人們也在不斷探索發(fā)現(xiàn)新的培養(yǎng)基。相關研究人員在研究新型培養(yǎng)基時，在培養(yǎng)容器中種植巖棉并將其作為培養(yǎng)基載體，結果表明，使用巖棉后，植物苗的根數和根的長度明顯增加。此外，使用巖棉塊可以使試管苗下部的根部獨立，從而減少了根部之間相互纏繞的現(xiàn)象，減少了植物苗根部受到的傷害。

4.4 提高植物組培育苗器皿的質量

傳統(tǒng)的植物組培育苗器皿一般有玻璃瓶、試管、罐頭瓶等，還有一些塑料容器。玻璃器皿如玻璃瓶、試管等具有很強的性能，但玻璃器皿一般價格較貴，不方便保存及運輸，極易受到損壞，容易摔碎。所以，目前很多工廠一般都會選擇塑料容器。塑料容器重量輕、運輸方便，清洗過程中不會有損耗，但塑料容器不易清洗、透光性不好，植物的生長效果不是太好，而且塑料容器會對環(huán)境造成一定的污染。

近幾年來，相關研究人員也在不斷探索研究新型培養(yǎng)容器，研究出了一系列價格合適又環(huán)保的培養(yǎng)器皿。比如高分子膜培養(yǎng)器皿，它具有很強的透氣性，可以有效地保證植物根部的呼吸作用，加快容器內外氣體交換的速率，但它的價格比塑料容器稍貴。研究人員可在此基礎上不斷研發(fā)出更加符合需要的培養(yǎng)器皿[5]。

5 園藝植物組培育苗技術的相關結論

植物組培技術作為一種有效的技術手段已經被廣泛應用于各個領域。任何產業(yè)都需要人才和技術來支撐。園藝植物組培育苗技術涉及多個領域，需要各個領域的人才。為了打造更加和諧、文明的城市環(huán)境，政府部門必須加強園林工程建設，重視植物組培育苗技術的應用，加強實踐工作，從而培育出更為優(yōu)質的植物苗。生物技術的發(fā)展將會帶動園林植物組培育苗技術的發(fā)展，加快植物組培育苗技術的商業(yè)化進程。所以，在未來，植物組培育苗技術的科技手段將會越來越成熟，在園藝領域發(fā)揮越來越重要的作用。