觀賞蘭科植物組培快繁及遺傳轉(zhuǎn)化研究進展

于 巖

（黑河市璦琿對俄進出口加工基地管理委員會，黑龍江 黑河 164300）

植物組織培養(yǎng)是一種利用植物細胞全能性對外植體進行培養(yǎng)，在短時間內(nèi)產(chǎn)生大量性狀統(tǒng)一個體的植物繁殖方法。該方法是觀賞蘭科植物培養(yǎng)中最常用的快速培養(yǎng)方法，其最大的優(yōu)點是高效與性狀穩(wěn)定。積極推廣應(yīng)用該項技術(shù)，對于稀缺品種蘭科植物的大量繁殖有著極為重要的意義。

遺傳轉(zhuǎn)化是指同源或異源的游離DNA分子（質(zhì)粒和染色體DNA）被自然或人工感受態(tài)細胞攝取，并得到表達的水平方向的基因轉(zhuǎn)移過程。由于該方法出現(xiàn)較晚，所以研究相對較為淺顯，在蘭科植物培養(yǎng)中的應(yīng)用時間較短。但是，由于其能夠大范圍改變蘭科植物的性狀，所以受到了廣泛關(guān)注，是未來蘭科植物性狀改良的重要方法。

1 植物組織培養(yǎng)技術(shù)概述

1.1 外植體的選擇

植物組織培養(yǎng)技術(shù)雖能大量、快速培養(yǎng)植物，但是需要適當(dāng)?shù)闹参锝M分作為外植體。從理論上分析，植物細胞具有全能性，無論選擇哪一部分作為外植體，均能夠順利培養(yǎng)出新的植株。但是，在實際操作中外植體的選擇往往需要考慮多方面因素，其中外植體的培養(yǎng)難度及外植體對母體植物的影響是必須考慮的兩大因素。對于觀賞蘭科植物的培養(yǎng)，外植體通常選用莖尖，莖尖作為外植體進行培養(yǎng)的成功率相對較高，同時又能夠最大程度地降低外植體選用對母體的影響。在培養(yǎng)階段，通常通過切割原球莖來提高植物自身的繁殖速度，切割的位置與方式不同會導(dǎo)致植物繁殖的效果不同［1］。

1.2 培養(yǎng)基的配方選擇

外植體之所以能夠發(fā)育成完整植物，需要在培養(yǎng)外植體的培養(yǎng)基中添加適宜比例的營養(yǎng)物質(zhì)與植物激素。生長素與細胞分裂素的比例會影響到外植體根與芽的分化，只有兩者比例適宜，外植體才能順利分化。同時，蔗糖是外植體培養(yǎng)中的碳源，控制好其比例會對組織培養(yǎng)的結(jié)果產(chǎn)生重大影響。同時，進行組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基要求無菌，一旦摻入雜菌就會導(dǎo)致外植體腐爛，不能夠完成培養(yǎng)工作。

1.3 方法的比較與選擇

進行蘭科植物組織培養(yǎng)通常有3種方法，按照選用培養(yǎng)基的種類可以分為液體、固體、半固體3種?；谠囼灲Y(jié)果，發(fā)現(xiàn)液體培養(yǎng)基雖繁殖速度最快，但是培養(yǎng)的植株比較細小，不利于后續(xù)的培養(yǎng)；固體培養(yǎng)基雖然能夠保證培養(yǎng)植株的生長狀態(tài)，但是其繁殖速度最慢。所以，應(yīng)結(jié)合實際共同使用多種方法［2］。

2 遺傳轉(zhuǎn)化概述

2.1 靶材料的選取

選好材料是獲取成功的關(guān)鍵，遺傳轉(zhuǎn)化中常用原球莖和愈傷組織作為靶材料。原球莖易誘導(dǎo)，轉(zhuǎn)化后也易分化成苗，但轉(zhuǎn)化后易產(chǎn)生嵌合體，不利于鑒定篩選；愈傷組織在無效性狀的去除上占有優(yōu)勢，但需解決成活率較低的問題。

2.2 標(biāo)志基因與篩選方法

對于進行遺傳轉(zhuǎn)化的植物，必須找到有效的篩選基因與篩選方法，其中新霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶基因就是常用的標(biāo)志基因，對于植株的篩選往往需要使用篩選培養(yǎng)基。在篩選過程中需要考慮親本植株的天然抗性，適當(dāng)提高篩選培養(yǎng)基的物質(zhì)濃度，才能夠有效避免假陽性植株被篩出［3］。

3 蘭科植物培養(yǎng)轉(zhuǎn)化發(fā)展前景

觀賞蘭科植物市場需求旺盛，這就要求盡快推進蘭科植物的培養(yǎng)與性狀改良工作。隨著生物知識的推廣，蘭科植物培養(yǎng)呈現(xiàn)出更多新的特征。

3.1 組織培養(yǎng)技術(shù)普及

蘭科植物通常符合市場中以稀為貴的規(guī)律，對于特別珍稀的植物通常會采用更為安全、高效的繁殖方式，組織培養(yǎng)就是一種有效的培養(yǎng)方法。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，組織培養(yǎng)將向著更加高效而又簡便的方向發(fā)展，盡快推廣組織培養(yǎng)技術(shù)是未來蘭科植物培育的必經(jīng)之路。

3.2 基因轉(zhuǎn)化產(chǎn)生優(yōu)良品種

基因轉(zhuǎn)化能夠豐富蘭科植物的性狀，創(chuàng)造更多具有觀賞價值與經(jīng)濟價值的新品種，基因轉(zhuǎn)變技術(shù)也是未來蘭科植物培養(yǎng)技術(shù)發(fā)展的重點方向。而如何讓轉(zhuǎn)化更為高效地進行，如何篩選轉(zhuǎn)化性狀，如何穩(wěn)定轉(zhuǎn)化后的植株，則是未來需解決的關(guān)鍵問題［4］。

4 結(jié)語

蘭科植物是我國特有的觀賞植物，其所蘊藏的文化底蘊與我國傳統(tǒng)文化息息相關(guān)。而生物技術(shù)是推進觀賞蘭科植物培養(yǎng)工作的重要動力，其中組織培養(yǎng)技術(shù)與遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)又是推廣較廣、使用前景最為明朗的2種典型技術(shù)，積極推廣與應(yīng)用這兩種技術(shù)是解決蘭科植物種類較少、培養(yǎng)困難等一系列問題的有效措施。

［1］曾宋君，彭曉明，張京麗，等.蝴蝶蘭的組織培養(yǎng)和快速繁殖［J］.武漢植物學(xué)研究，2017（4）：344-346.

［2］彭立新，王殊，孟廣云.蝴蝶蘭組織培養(yǎng)快繁研究［J］.天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017（2）：27-29.

［3］李進進，廖俊杰，柯麗婉，等.蝴蝶蘭根段的組織培養(yǎng)［J］.植物生理學(xué)通訊，2016（1）：37.

［4］曾宋君，程式君，張京麗，等.墨蘭及其雜種的組織培養(yǎng)與快速繁殖［J］.廣西植物，2016（2）：153-156.