植物组织培养技术及应用

  1、前言

  从上个世纪中期开始，植物组织培养技术就开始备受关注并快速地得到应用和普及。通过对植物组织的培养，有利于优良无性系生产产量的提高，同时也可以为人们提供更多的代谢物。细胞融合能够突破种属之间的限制，破除远缘杂交不亲以及性障碍的阻碍，因而在植物品种的培育与繁殖、种性改良等情况中有着十分重要的意义和应用价值。另外，植物细胞也是用于科研的较好的材料和研究对象，是生物学中十分重要的研究手段和工具。目前，植物组织培养技术已经在多个领域有了广泛的应用，包括林业、牧业、工业、医学业等等，并为这些行业的发展和进步提供了动力，促进经济效益的增长和企业的发展，是生物学中必不可少的一个部分。

  2、植物组织培养技术概述

  2.1植物组织培养的概念

  所谓植物组织培养技术，是指在无菌的情况之下，将已经离体的植物构成部分，例如花茎、枝干、叶子等等，以及植物的组织，包括胚乳、表皮、木栓层等等，还有植物细胞，包含了细胞质、细胞壁、细胞膜等等，加上成熟或者还没有成熟的胚胎、原生质体等等，经过人工操作将其培养在培养基上，并实现其适合的培养环境，从而让植物组织慢慢生成愈伤组织或者潜伏芽，又或者直接让其生长为植株，整个工序的工艺技术就是植物组织培养技术。

  2.2植物组织培养基的选取

  众所周知，不同的植物，其所适应的生长环境和所需的营养成分是不同的，因此在人工培养的培养基制作过程当中，应当根据不同植物的习性做出不同的处理。通常情况下，我们会用到MS植物培养基。组织培养技术一般会用到固体培养基，但是只有植物周围的营养成分和激素会被消化吸收。如果其他的剩下的植物培养基可以利用起来，就能大大减少工业化生产的能耗和资源浪费，从而不仅有利于生产企业的成本控制，也有利于资源的节约和环境的保护。通过回收利用的二次培养基可以再加入原培养基的母液，浓度控制在百分之三十左右，从而就能够使二次利用的培养基达到与原来同样的培养效果。同时，这也证明了培养基可以进行二次利用。如果在没有外来激素的加入情况之下，进行黄瓜子叶的相关实验，通过液体培养基和固体培养基两种不同的方式进行植物器官的分化，我们就能发现，液体培养基的使用效果会更明显。因此，通过这样简单的实验，可以证明，相对于固体培养基而言，液体培养基的培养效果会更好，更适用于植物组织的培养，但是没有固体培养基的应用范围大，操作也会更有难度。

  3、植物组织培养技术的应用情况简析

  3.1离体快速繁殖技术

  随着植物组织培养技术的不断进步和发展，所培养的植物种类也越来越多，从最开始的观赏性植物到现在的园艺植物、药用植物和经济作物等等。通过植物组织培养来进行植物的离体快速繁殖和种苗生产，可以极大地帮助濒危物种的延续，同时也有利于稀缺植物资源的保护和维持。从植物组织培养技术的发展历史来看，当前最常用的组织培养技术就是植物离体快速繁殖技术，这也是效果最明显的一种植物组织培养技术。植物病毒的危害极大，不仅会严重威胁到作物的生长和存活率，也会对作物的使用价值、经济价值等造成不利影响。从而也会对我国作物的对外销售、植物原料的国际推广等形成阻碍。而植物组织培养技术就能较好地解决这一问题，因为植物组织培养能够对无病毒的植物进行培养繁殖。其中，离体快速繁殖技术能够在较短的时间内完成植物的繁殖，能够有效保证植物组织培养的效率。如果将离体快速繁殖技术应用在那些名贵的、稀缺的、新品种、繁殖率低的物种当中，就具有更大的现实意义和价值了。

  3.2培育新品种

  基因工程育种能够将某种生物中决定其性质的基因转移到另一个生物体当中，从而实现基因的移植。通过植物组织培养技术，能够提高物种遗传变异性，从而达到种性改良的目的。除此之外，植物组织培养技术还能应用于新品种的开发项目。目前，新品种的选育技术是广受关注的一种生物技术，在当前有着十分重要的应用。在农业生产方面，通过基因工程技术能够培育很多具有较大经济价值的物种。包括玉米、棉花、大豆等等。另外，原生质体的融合技术在木本植物的物种培育方面也有十分广泛的应用，例如通过原生质体融合技术可以增加需要的树木品种，从而提高经济效益，达到创收的目的。在消除远缘杂交障碍和性障碍方面，原生质体的融合技术的应用也有十分显著的效果。来自美国的一位科学家，曾通过细胞的融合技术对西红柿和土豆进行细胞融合，从而成功培育出了新的植物品种。

  3.3植物材料保存及种质库的建立

  随着生物技术的不断发展，植物组织培养技术在植物原料的保护以及物种的繁殖方面已经有了十分广泛的应用。例如超低温种质保存技术，就是将需要进行保存的对象封存在液氮之中，温度接近零下两百度，通过超低温来抑制植物的新陈代谢，从而保持植物的生长和繁殖能力。这种技术的应用能够实现资源的有效节约，且不会占用太大的空间。