組培技術在多肉植物上的應用
添加時間:2015-08-04    閱讀次數:2498

植物組織培養植物無菌培養技術,是根據植物細胞具有全能性的理論,利用植物體離體的器官、組織或細胞(如根、莖、葉等),在無菌和適宜的人工培養基及光照、溫度等條件下,誘導出愈傷組織、不定芽、不定根,最后形成與母體遺傳性相同的完整的植株。這種技術又被稱為克隆技術,達到快速繁殖的目的,具有廣泛應用的價值。

多肉植物 ,又稱多漿植物、肉質植物,指在植物營養器官中至少有一器官具有發達的薄壁組織以儲藏水分 ,因而其外型比一般植物顯得肥厚、膨大和多汁的一類植物。它們大部分生長在干旱或一年中有一段時間干旱的地區 ,每年有很長時間根吸收不到水 ,僅靠體內發達的薄壁組織內貯藏著的水維持生命。這是所有的多肉植物都具有的特殊特征和生理特點。仙人掌科的多肉植物種類較多 ,除個別種類外 ,這類大多原產于美洲 ,且都具有刺座這一特有器官,另外形態與習性也與其它科的多肉植物不盡相同 ,因而為方便起見 ,在園藝學上又常將仙人掌科植物單列出來 ,稱仙人掌類(Cacti),而將其它科多肉植物仍稱多肉植物 (Succulents)。

多肉植物主要原產地不在我國,因而國內各植物園、植物研究機構、花卉園藝企業以及愛好者搜集購進的種類都是直接或間接地從國外引進,據不完全統計,目前國內栽培的仙人掌類植物約在600種以上,其它科的多肉植物約在 2500種以上。由于這些多肉植物的生境條件比較特殊,為了適應環境,它們的許多形態已經在生物進化過程中“特化”,也就意味著對其生存環境的相對專一和對其它生境條件的不適應,因而許多種類分布地域十分狹窄,再加上人類的過度采掘和對其生境的破壞,許多種類已成為稀有或瀕危種。因此,利用植物組織培養技術進行多肉植物的快速繁殖,以滿足國內外市場需求。

1、多肉植物的無菌播種技術

多肉植物一向采用播種、分蘗和扦插繁殖。由于老的仙人掌往往自花不孕且很少或幾乎不產生子體,一些品種(如奇想天外等)的種子萌發比較困難;而播種繁殖又費工、費時,且出苗率低,播種繁殖實生苗管理較為復雜,實生苗生長很慢又易感立枯病。這樣可以借助組織培養來進行無菌播種。與溫室中的實生苗相比,試管中培養的實生苗產生子體的速度特別快,能迅速地形成商品球(苗)。

2、多肉植物組培快繁技術

對于那些種子少、自然繁殖能力弱、時間周期長的種類以及珍稀瀕危種類,如一些比較名貴的園藝品種,萬象、玉扇、壽、高紋鷹爪等十二卷屬品種,還有繽紛橄欖、何魯牽牛等塊莖類植物,甚至于星球屬、巖牡丹屬、金琥屬等等;對于一些畸形變異具有極高觀賞價值、無法保存和繁殖的品種,可以采用組織培養方法來繁殖相當數量的幼苗,進行工廠化育苗。
蘆薈是生產在熱帶亞熱帶地區的多年生常綠植物,原產非洲,具有醫療、營養、美容等功能。美國從 70年代開始注意到蘆薈屬中庫拉索蘆薈 (Aloe vera)有特殊的醫療和保健作用 ,并開始進行商業開發 ,隨后該種蘆薈取得了空前的繁育 ,也因此庫拉索蘆薈從一級瀕危植物名單中刪除。這也是成功利用瀕危植物而使之得到更大繁殖與保護的典型案例。目前多肉植物蘆薈在國內已形成龐大的產業。從海南、云南到吉林都有較大規模的蘆薈組培種苗及栽培基地。
對于一些種苗資源有限,推廣進展緩慢, 市場前景廣闊的,如火龍果、食用仙人掌等,采用離體培養快速繁殖種苗,能保持與原母朱相一致的遺傳性狀,這對于高產優質品種的推廣很有意義。 根據國內外文獻報道組培品種涉及18個科、53屬、100多個種或變種(見附表1)。其中屬于國家二級保護植物有30種,列入《國際瀕危植物紅皮書》植物有10種。 浙江省農科院生物所組培中心利用植物組織培養技術進行了多肉植物的組織培養研究,現已組培成功的有7個科、31個屬、約80個種或變種(見附表2)。

3、多肉植物組培微嫁接培養

微嫁接是一種在試管內將砧木與接穗進行嫁接的技術,它是組培快繁與嫁接技術的結合。微嫁接是一種非常實用的技術,它可不受時間的限制,不占用土地在實驗室內常年進行。仙人指為仙人掌類觀賞花卉。由于生長慢,不少名貴種類因繁殖困難而影響該類花卉的推廣陳佳瀛等(1999)以仙人掌為砧木進行組培嫁接,不僅能克服組培扦插不易成苗的問題,而且能提高其觀賞價值,如相對縮短了從繁殖到造型、開花的時期;通過仙人掌的高度調整仙人指的造型;利用仙人掌的適應性提高仙人指的抗病、抗濕力等。

4、多肉植物誘變育種上的應用

在組織培養過程中出現球體畸形變異,葉片帶錦等變異,激素濃度越高其變異發生率越高,而具有高觀賞價值的帶化球體雞冠狀變異和石化球體巖石狀變異的球體在自然界的突變率極低。因此認為試管培養不僅能達到快繁的目的,如能把試管培養與秋水仙素加倍、紫外光照射等誘變方法結合不失為一條獲取高觀賞價值的多肉植物新品種的可探索的途徑。

5、多肉植物離體種質保存

離體種質保存是將植物外植體在無菌環境下進行組織培養,將這些外植體貯存在各類生長抑制條件下,使其緩慢生長或停止生長,以達到長期保存的目的。而后如果需要時可迅速恢復正常生長。相對而言,離體保存所占空間小,基因型穩定,受外界影響小,恢復快,易于控制。這對于多肉植物種質保存的是十分有效的途徑之一。
相對集中地對多肉植物進行異地離體種質保存和微型繁殖技術研究,特別是對一些引進的在國際貿易公約中屬一級或二級保護種或具有巨大觀賞價值或藥用價值或其它經濟價值的代表種進行重點開發研究和保護,為促進多肉植物的產品開發利用,保存、擴展我國珍稀植物品種資源和植物種質及基因資源,豐富我國生物多樣性,將具有良好的經濟效益、社會效益和生態效益。

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