園藝植物組培育苗技術與改善對策

單春生

（徐州市園林建設管理中心 江蘇徐州 221009）

植物組織培養育苗技術，簡稱組培育苗技術，它是指在無菌操作下利用植物體的某種器官，如植物的根、莖、葉、花、果實等的組織（如表皮、胚乳等）以及單個細胞（如孢子、體細胞等），給予它們適合生長發育的條件，使之分生成完整植株的育苗方法。組培育苗技術利用的是細胞分化全能性原理。目前，園藝植物組培育苗技術已成為工廠化育苗的主要方式，對我國園藝植物產業的發展具有重大意義。

1 園藝植物組培育苗技術簡介

植物的組織培養是根據植物細胞具有全能性這一理論，近幾十年來發展起來的一項無性繁殖新技術。植物的組織培養廣義又叫離體培養，指從植物體分離出符合需要的組織、器官或細胞、原生質體等，通過無菌操作，在無菌條件下接種在含有各種營養物質及植物激素的培養基上進行培養以獲得再生的完整植株或生產具有經濟價值的其他產品的技術。狹義是指用植物各部分組織，如形成層、薄壁組織、葉肉組織、胚乳等進行培養獲得再生植株，也指在培養過程中從各器官上產生愈傷組織的培養，愈傷組織經過再分化形成再生植物。與傳統的園藝植物培養方法不同，植物組培育苗技術可以有效地增加增殖系數。由于栽培對象較小，表面積相對較小，特別是在母材有限的情況下，植物的直徑尖端分生組織只有0.01 mm～0.05 mm，可以節約繁殖材料[1]。根據它們的成長環境特點來看，植物組培育苗技術能促進培養物的生長，又因為礦物質養分、溫度、陽光、水分等因素都是人為可以控制的，可以使培養植株處于發育的最佳狀態，為植物的生長發育提供了有利條件。

目前，中國已經開展了數千種植物的組織培養工作，建立了若干研究所，植物組培技術被應用在各個領域。植物組培育苗技術是我國現在生物技術的一個重要組成部分，已經實現了由實驗室走向工廠，更加貼近人們的生活，并為人們的生活創造了巨大的財富。

2 園藝植物組培育苗技術的現狀

據相關統計表明，觀賞型植物的病毒高達幾百種，并呈逐年上升的趨勢，所以植物的脫毒顯得尤為重要。在20世紀60年代，研究人員在進行蘭花組織培養時，利用植物組培技術實現了脫毒早芽的年產量，即蘭花離體早芽原代球莖根培養。隨后通過組培技術的改進，蘭花組培技術的生產規模逐步形成，同時也形成了“蘭花產業”的產業新格局。這是快速傳播和接種無病毒苗的高潮，世界各地也在進行接種無病毒苗。據統計，全球1985年組培早苗單株為1.3億株/年，1991年增至5 億株，現在已超過10 億株。隨著組織培養產業的發展，植物培養的過程變得更加簡單，更有利于普及，越來越多的組織培養企業具有更大的規模[2]。

植物組培育苗技術的應用范圍很廣，所產生的意義價值是不可代替的，它是種苗工廠化、規范化生產的主要方式。近幾年來出現了新型的植物組培育苗技術，比如植物無糖組織培養快繁技術，它是指在植物組織培養過程中改變碳源的種類，以二氧化碳代替糖作為植物體的碳源，并控制影響植物生長發育的環境因子，促進植物進行光合作用。植物無糖組織培養快繁技術在苗木生產中可以盡快實現一種新的植物的快速繁殖。此外，植物組織培養的培養基主要由蛭石、纖維、珍珠巖、巖棉、石砂等多孔無機材料組成，成本低、透氣性好，據報道，可以使小植株的生根率和質量大大提高。無糖組織微增殖的研究和實驗雖然已經取得了成功，但仍存在一些問題，體細胞無性系的物理特性，需要特定的生長環境、微觀環境，如不同的基質和容器。與一般的微型繁殖相比，無糖組織是培養自養的，這就要求外植體具有優質的芽和莖，便于進行光合作用，以確保正常生長。

3 園藝植物組培育苗技術的特點

植物組織培養之所以發展得如此之快，應用的范圍如此之廣泛，是由于具備以下幾個特點。

3.1 培養條件可以人為控制

組織培養采用的植物材料完全是在人為提供的培養基質和小氣候環境條件下進行生長的，擺脫了大自然中四季、晝夜的變化以及災害性氣候的不利影響，且生長條件均衡，對植物生長極為有利，便于穩定地進行培養生產。

3.2 生長周期短，繁殖率高

植物組織培養由于人為控制培養條件，根據不同植物不同部位的不同要求而提供不同的培養條件，因此生長較快。另外，植株也比較小，往往20 d～30 d為一個周期。所以，雖然植物組織培養需要一定設備及能源消耗，但由于植物材料能按幾何級數繁殖生產，且能及時提供規格一致的優質種苗或脫病毒種苗[3]，故總體來說成本低廉。

4 園藝植物組培育苗技術的改善對策

4.1 接種室定時滅菌

在每次接種的前半個小時內都要用消毒劑對接種室內的設備、工作臺面、器材等進行殺菌滅毒，再用紫外線光燈照射20 min。在組培的過程中，除了培養基、接種材料、器皿等要保持無菌以外，接種時更要嚴格進行無菌操作。

4.2 嚴格把控植物材料的選擇

由于不同的植物材料品種、不同的取材部位、取材大小等的帶菌量也不同，為此，在取材時也應仔細選擇，盡量避免選擇有細菌的材料。如果外植體的生存條件比較臟的話，可以在室內或無菌條件下對枝條進行液體催芽培養，從而降低污染率。

4.3 提高植物組培育基質量

培養基好比土壤，它是植物組織培養過程中離體材料獲取營養而賴以生存的條件。培養基的基本組成成分有：無機營養物、碳源、維生素、生長調節物質和有機附加物等。根據培養基形態的不同，可以將培養基分為固體培養基與液體培養基[4]。固體培養基是指加凝固劑的培養基，加入凝固劑后，加熱溶解，將它們分別裝入常用的培養器皿中冷卻即可得到固體培養基；而液體培養基一般是指不加凝固劑的培養基。目前，大多數企業在實際生產中仍以固體介質為主要介質，這是因為液體培養基容易出現由于缺氧造成培養物死亡的現象，而固體培養基方便觀察培養物，而且移動方便，同時固體培養基可以使植物生長得更快。但一些固體培養基比如橡膠固化劑等存在一些明顯的問題，它會使營養分布不均勻，使得植物生長發育不一致，這主要是由于培養基的接觸面積小，各種養分的擴散速度不同，所以會造成養分在培養基上分布不均勻，進而造成植物的不良生長。

近年來，由于固體培養基存在各種缺陷，人們也在不斷探索發現新的培養基。相關研究人員在研究新型培養基時，在培養容器中種植巖棉并將其作為培養基載體，結果表明，使用巖棉后，植物苗的根數和根的長度明顯增加。此外，使用巖棉塊可以使試管苗下部的根部獨立，從而減少了根部之間相互纏繞的現象，減少了植物苗根部受到的傷害。

4.4 提高植物組培育苗器皿的質量

傳統的植物組培育苗器皿一般有玻璃瓶、試管、罐頭瓶等，還有一些塑料容器。玻璃器皿如玻璃瓶、試管等具有很強的性能，但玻璃器皿一般價格較貴，不方便保存及運輸，極易受到損壞，容易摔碎。所以，目前很多工廠一般都會選擇塑料容器。塑料容器重量輕、運輸方便，清洗過程中不會有損耗，但塑料容器不易清洗、透光性不好，植物的生長效果不是太好，而且塑料容器會對環境造成一定的污染。

近幾年來，相關研究人員也在不斷探索研究新型培養容器，研究出了一系列價格合適又環保的培養器皿。比如高分子膜培養器皿，它具有很強的透氣性，可以有效地保證植物根部的呼吸作用，加快容器內外氣體交換的速率，但它的價格比塑料容器稍貴。研究人員可在此基礎上不斷研發出更加符合需要的培養器皿[5]。

5 園藝植物組培育苗技術的相關結論

植物組培技術作為一種有效的技術手段已經被廣泛應用于各個領域。任何產業都需要人才和技術來支撐。園藝植物組培育苗技術涉及多個領域，需要各個領域的人才。為了打造更加和諧、文明的城市環境，政府部門必須加強園林工程建設，重視植物組培育苗技術的應用，加強實踐工作，從而培育出更為優質的植物苗。生物技術的發展將會帶動園林植物組培育苗技術的發展，加快植物組培育苗技術的商業化進程。所以，在未來，植物組培育苗技術的科技手段將會越來越成熟，在園藝領域發揮越來越重要的作用。