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1、论组织培养在花卉培育中的运用一，组织培养（Tissue Culture Technology）的定义植物组织培养是Haberlandt(1902)首次提出。（广义）：又叫离体培养，指从植物体分离出符合需要的组织.器官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在人工控制条件下进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。 （狭义）： 组培指用植物各部分组织，如形成层.薄壁组织.叶肉组织.胚乳等进行培养获得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，愈伤组织再经过再分化形成再生植物。总之组织培养技术是以细胞全能性为原理在无菌的条件下将活器官、组织或细胞置于培养基内，并放在适宜
2、的环境中，进行连续培养而成的细胞、组织或个体。1 中农果树试验站 组织培养二，现有的主要花卉育种途径1.在人工栽培中产生新品种 1) 混合选择混合选择是从原始群体中选出株型、花色、花型、抗性等方面性状符合选种目标要求的单株,进行混合繁殖。优点是简单易行,能迅速从混杂的原始群体中分离出优良类型,获得较多的种子及繁殖材料,便于推广。2) 单株选择将当选优良个体的种子分别收获, 分别播种而为家系,根据家系的表现确定上年当选个体的优劣,并以此家系为单位进行选留和淘汰。花卉中的凤仙、矢车菊、桂竹香、紫罗兰、香豌豆、半支莲、金盏花等都属于自花授粉植物,长期的自交导致基因纯合,遗传性比较稳定,自交系后代分离
3、较少,一般采用一次单株选择或一次混选。3) 利用无性繁殖手段进行栽培选育：嫁接繁殖时，通过砧木接穗之间的相互影响而产生变异，从而选育新的品种。 2.从自然变异中产生新品种 1) 草本花卉的实生变异自然界中的草花通过播种进行自我繁衍所形成的实生苗群体中，通过人工有目的地单株选择逐步培育成稳定遗传的性状，进而产生新品种。 2) 木本花卉的芽变芽变是植物产生新变异的丰富源泉，既可以为杂交育种提供新的种质资源，又可以从中选出优良的变异通过无性繁殖保持,是选育新品种的一种简易而又行之有效的手段。许多观赏园艺植物,特别是长期无性繁殖的观赏植物都有芽变产生的品种,如园林植物中的许多垂枝、龙游、金边、银心等类
4、型都是通过芽变选得的。 3.有性杂交途径 有性杂交是获得花卉新品种的主要方法和有效途径。此途径最成功的例子应属杂种香水月季的育成。19世纪60年代以杂种长春月季(Rosa Hybrid Perpetual)与香水月季(Tea Rosa)杂交育成了杂种香水月季系(Rosa Hybrid Tea,H.T.)。 它综合了多个亲本的优点，具有长势旺、花轮大、又能四季开花等特性。此后也有不少学者致力于品种杂交并孕育了不少名贵的花卉品种。 4.人为诱变途径 利用物理、化学等因素诱导植物遗传性发生变异，然后结合目标加以选择，也可以培育出新的物种或品种。通过人工诱变可以有效地改良品种的个别性状，缩短育种年限，
5、促进远缘杂交成功，有可能出现自然界中罕见的新类型。人工诱变主要有： 1)物理诱变 物理诱变有温度激变（温度的异常变化）、机械创伤（人工嫁接、反复切伤植物组织、摘心等）、电离辐射（X射线、射线等）等方式，主要是辐射诱变。 W.E.Domol (1923)曾将二倍体风信子(Hyacinthus)的鳞茎用低温处理得到三倍体新品种， Winker,H.等人曾用切伤与嫁接的方法在茄科植物中获得多倍体新品种。 20世纪70年代，由于辐射技术改进，活体不定芽技术、离体培养技术的发展和应用，辐射诱变品种激增至196个，1980年达到238个。据联合国粮农组织和国际原子能机构的统计，1977年-1980年全世界
6、辐射成功的植物215种，其中花卉128个种，占59.5%。截至1988年12月，全球已育成了30种观赏植物的突变品种379个，其中以菊花最多（162个），其他依次为大丽菊、月季、秋海棠、六出花、香石竹、杜鹃花等。 2) 化学诱变 化学诱变主要是利用秋水仙素诱导多倍体的产生，从而产生新品种。多倍体花卉新品种往往具有粗壮、叶大、花器官增大、更加娇艳等特征，增加了花卉的观赏价值和商业价值。这种技术在百合、萱草、马蹄莲、报春花等众多花卉上均获成功。 5.生物工程途径 作为新兴的花卉育种技术，不少学者利用生物工程技术培育了很多珍贵的花卉品种。生物工程主要包括：1) 细胞工程 i)细胞工程主要是原生质体培
7、养和体细胞杂交，用于远缘杂交的不亲和性或创造异质的杂种细胞，以求培育融合双亲优秀品质的新品种。ii)体细胞杂交育种也是培育花卉新品种的重要途径。体细胞杂交又称细胞融合或拟性细胞杂交。它是通过体细胞融合的方法产生杂种细胞,进而把这些杂种细胞人工培养成杂种植株,并选育成新品种的方法。 2) 基因工程 基因工程是在分子水平上，用人工方法提取或合成基因，在体外切割，通过与载体的重组，用DNA直接导入法或根癌农杆菌转化法等把基因转入受体细胞，使外源DNA在受体细胞中进行复制和表达，按人们的需要生产出稳定遗传的新品种。基因工程为育种提供了快捷的途径，越来越受到人们的重视。 20世纪80年代以来，基因工程技
8、术应用到高等生物的物种改良和新品种的培育上。如1995年Handa等导入Rol基因而产生的叶皱、花冠呈杯形的高原龙胆新品种;1997年首次出现在澳大利亚花店中的淡花康乃馨；美国保尔园艺公司为园艺爱好者开发的一种带香味的天竺葵等。 3)组织培养 在植物离体培养中也可以产生新品种，如花药培养与单倍体育种。在亚洲百合杂种系“黄康奈狄克”的花粉培养中，17.6%的中、晚期单核小孢子产生了愈伤组织，其中5/11后期成为单倍体新品种。作为新兴的育种方法组织培养技术已逐渐成熟，为世界的育种做出了很大的贡献。三，植物组织培养发展简史1839年Schwann提出细胞有机体的每一个生活细胞在适宜的外部环境条件下都
9、有独立发育的潜能。1853年trecul利用离体的茎段和根段进行培养获得了愈伤组织，愈伤组织是指一种没有器官分化但能进行活跃分裂的细胞团，但这还不能证明细胞具有全能性，因为由愈伤组织没能再生出完整植物体。1901年Morgan首次提出一个全能性细胞应具有发育出一个完整植株的能力(所谓全能性细胞就是指具有完整的膜系统和细胞核的生活细胞，在适宜的条件下可通过细胞分裂与分化，再生出一个完整植株)。1902年Haberlandt首次提出细胞培养的概念，也是第一个用人工培养基对分离的植物细胞进行培养的人。Haberlandt相信切块大小不会影响细胞增殖，但由于Haberlandt使用的培养液成分简单，培
10、养的细胞是高度分化的细胞，又没采取消毒技术，所以实验失败，培养的细胞虽然存活了几个月但没能分裂。Haberlandt转而对损伤修复发生兴趣，提出激素作用的概念（leptohormone)，为后来激素理论的建立和在组织培养中的广泛应用奠定了基础。1934年White用离体的番茄根建立了第一个活跃生长的无性系，使根的离体培养实验首次获得了真正的成功，并首次发现和提出B族维生素B1、维生素B6和烟酸的重要性。与此同时，Cautheret在山毛柳和黑杨形成层组织的培养中也发现了B族维生素的作用，并使培养获得了成功。Nobecourt也用胡萝卜建立了类似的连续生长的组织培养物。因此，Haberlandt
11、、White和Nobecourt一起被誉为植物组织培养的奠基人。从此植物组织培养进入快速发展时期。1944年，Skoog报道DNA的降解产物腺嘌呤和腺苷可以促进愈伤组织的生长，解除生长素对芽形成的抑制作用，诱导芽的形成。1948年，Caplin和Steward用实验证明椰乳与2,4-D配合，对培养的胡萝卜和马铃薯组织的增殖起到明显的促进作用。并提出了“细胞分裂素”这一集合名词，专门用来指能刺激培养物细胞分裂的一组6-某基团的氨基嘌呤化合物。1958年美国的Steward和德国的Reinert分别由培养的胡萝卜细胞诱导形成了胚状体。1965年由Vasil和Hildebrandt用单个分离的细胞培
12、养获得整个植株的再生，从而使植物细胞全能性的理论真正得到了科学的证实。从此之后，一批又一批植物的组织或器官通过培养的方法获得了再生植株。自20世纪60年代始，植物组织与细胞培养逐渐走向了工厂化和商品化阶段。2 中农果树试验站 组织培养四，组织培养在花卉中的运用花卉组织培养，就是分离花卉植物体的一部分，如茎类、茎段、叶、花、幼胚等，在无菌试管，并配合一定的营养、激素、温度、光照等条件，使其产生完整植株。由于其条件可以严格控制，生长迅速，1-2个月即为一个周期，因此在花卉植物的生产上有重要应用价值。1）快速大量繁殖方面：组织培养在一些难繁殖的名贵品种花卉及一些短期内大量急需生产的花卉中应用很广。如
13、：兰花、菊花、唐菖蒲等花卉利用腋芽增生，短期内可得到大量植株。非洲紫罗兰可通过叶片，水仙可通地鳞片，诱导产生不定芽，从而达到大量繁殖的目的。 2）花卉育种方面：百合、鸢尾等许多花卉可以进行远缘杂交，但由于生理代谢等方面的原因，常使杂种胚早期败育，因而得不到杂种植物。而在试管中进行胚培养，可使其顺利生长，得到远缘杂种。此外还可采用愈伤组织诱变、花粉培养等多种方法，来进行花卉育种。 3)培育无病毒苗方面：菊花、唐菖蒲、水仙、郁金香、大丽花等一大批花卉靠无性繁殖法繁殖，病毒逐代传递积累，危害日趋严重。而分离花卉植物0.1-0.5毫米大小的生长点，培养得到的基本上是无病毒苗。因此这一技术已在花卉无病毒苗的培育中被广泛应用。因植物组织培养具有培养条件可以人为控制 ，生长周期短，繁殖率高 ，管理方便，利于工厂化生产和自动化控制等特性不少发达国家已在大规模使用，我国目前在番茄、辣椒、马铃薯、生菜、人参和果品生产中也已广泛投产应用，在花卉方面培养方面还有待提高。在我国加入WTO后花卉业面临的机遇和挑战更加明显，花卉工作者与时俱进并结合我国丰富的花卉资源，加速了花卉新品种的选育。我相信在高新技术和特有资源相结合、现代生物技术与常规方法相结合，下我国花卉业必大有发展。参考文献：