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浅谈植物组织培养的应用及展望

作者:组培架 发布时间:2020-02-24 14:50 浏览次数:

文章来源:组培架

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  所谓植物细胞的全能性,指的是无论是植物体细胞还是其生殖细胞,都包含该物种的全部遗传信息,并且每一个植物细胞都具有发育成完整植株的潜能。植物组织培养能够成功就是因为植物细胞具有全能性。离体的植物组织在适宜的外界温度,湿度等条件下发育成完整的植株。植物组织研究领域广泛,在农业,工业,林木业,医药学方面发挥着重要作用,在实际的应用中也产生了巨大的商业价值,前景可观。

植物组织培养

  1.植物组织培养的应用

  植物组织培养在在人类生产应用过程中发挥着重要的作用,植物的组织培养又称为离体培养,指从植物体分离出组织、器官、细胞或原生质体等,在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上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。

  1.1 植物组织培养在植物育种中的应用

  (1)单倍体育种。在大多数的植物中,染色体是成对的,但是在花粉或者是花药等生殖细胞中,其染色体数目是体细胞数目的一半,称之为单倍体。在1974年,我国首次通过花药技术培养出第一个作物新品种-烟草品种。利用单倍体培育植株,可以大大缩短育种的年限,并且可以提高对目标基因型的选择效率以及突变育种和诱变育种的效率。单倍体育种为育种学家开辟了一条方便的途径,对于育种和遗传方面的研究有重大的意义。

  (2)远缘杂种的培育。在远缘杂交过程中,受精后会导致杂交不育,但是可以通过子房,胚培养等方法,可以让杂交胚成功培育出杂交后代,并且获得植物的种子,从而加快育种的时间。

  (3)体细胞杂交。这是一种创造植物新品种的有效途径,体细胞杂交可以实现不同物种之间基因的交流,改善了植物的品种,甚至创造新的品种。

  (4)突变体的培育与筛选。在实验中培养愈伤组织过程中,细胞很容易受到外界环境的影响,科学家可以采用一些X射线,紫外线或一些化学诱变剂,诱导细胞突变,快速提高育种的速度,它是一个在细胞水平上直接改良品种的一个重要途径。

  (5)种质资源的保存。植物组织培养技术可以用来保存植物种质,1975年, Henshaw和Morel首次提出了离体保存的方法。种质资源的离体保存就是将离体培养的器官、组织、小植株、细胞或原生质体等材料, 采用延缓或停止其生长的方法保存, 在需要的时候可以恢复生长的一种方法,可以在资源和人力等方面减少支出。利用植物组织培养技术方便长途运输,方便地区之间的交流,并且还可以用来保存一些无病原体的种质资源。

  1.2 植物组织培养在脱毒和快速繁殖上的应用

  (1)在农业不发达时期,种植的植物很容易受到病毒感染,给农业造成很大的损失。随着科技的进步,科学家利用一些病毒含量低,甚至不带病毒的幼嫩的组织器官进行植物组织培养,大大提高了植物品质及产量。

  (2)植物的快速繁殖技术。利用植物组织培养可以快速地在较短的时间内培育出大量无毒的幼苗,推动力在林木、园艺等的发展。

  1.3 植物组织培养与次级代谢产物的生产

  一些植物产生的次级代谢产物,如天然药物、香料等,自然条件下植物产生的已经满足不了人类社会发展的需要,所以可以通过植物组织培养技术,培养并筛选出生长快速,产量高的细胞株系。例如紫杉醇,大规模利用组织培养技术生产,获得了可观的经济效益。目前,利用单细胞培养技术生产蛋白质,为一些食品生产工厂和饲料加工厂提供了丰富的原材料,创造出巨大经济和社会效益。

  1.4 用于植物病理学,遗传方面的研究

  植物组织培养技术为植物的生理,病理,生化,遗传等方面开辟了一条新的道路。利用花药或者花粉获得的单倍体是研究植物遗传的好材料,并且便于操作。在没有外界环境的干扰下,可以对人工培养的植物进行抗病性研究,结果比较可靠。并且,在细胞水平上进行研究,更好的揭示植物抗性的本质,从而促进病理学发展。

  1.5 应用于发育生物学和细胞生物学研究

  在目前,科学家利用原生质体系统,研究植物细胞的分化以及分裂调控,并且分离与这些细胞生物学现象相关的基因,为细胞生物学的研究提供了重大贡献。离体条件下体细胞胚发生和细胞发生成为了研究植物的良好实验体系,推进了发育生物学的发展。

  2.植物组织培养的展望

  植物组织培养技术的快速发展,解决了许多难题,提高了农作物产量和花卉的观赏价值,推进了社会的发展。随着各种研究技术的不断成熟,利用植物组织培养技术能够应用于更多的领域,创造出更多有益于人类的新的植物品种。展望未来,植物组织培养技术将深入各个领域,在农业方面,制药业等发挥着更大的作用,创造出更高的效益,有巨大的发展前景。

植物组织培养

  植物组织培养在各个方面的应用,解决了以前难以处理的农业问题,提高了作物产量,改善了人们的生活,同时在花卉观赏方面,也产生了较高的商业价值。利用植物组织培养技术,创造出了更有益于人们的新品种,在社会发展与进步方面发挥重要的作用,将成为现代生产中重要的技术手段。在国内我们应该培养一批高技术、经营管理人才,在以后的国际竞争中,才能在育种,育苗,市场流通等方面更好的与国际市场接轨,使我国在植物组织技术方面取得巨大突破。

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