種苗培育新技術(shù)

種苗培育新技術(shù)近年來，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，種苗生產(chǎn)新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，如組培繁育、花藥培養(yǎng)、人工種子生產(chǎn)、原生質(zhì)體培養(yǎng)、細胞融合、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等，其中一些技術(shù)在科學研究中已成為現(xiàn)實，并且在苗木培育中具有美好前景。在此作一簡要介紹。一、組培繁育（一）組培繁育的概念植物組織培養(yǎng)是利用植物的離體器官、組織、細胞或原生質(zhì)體，在適宜的人工培養(yǎng)基和無菌條件下培養(yǎng)，使其增殖，生長、分化形成小植株的方法。利用組織培養(yǎng)技術(shù)進行植物快速繁殖的方法稱組培繁育，又叫試管繁殖。所得的苗木稱試管苗或組培苗。近年來，組培繁育技術(shù)的研究發(fā)晨很快，不僅在花卉繁殖上取得了極大的成功，在林木試管苗培育中，已有百余樹種取得了成功，有些樹種試管苗，如桉樹、楊樹、北美黃杉已在生產(chǎn)上大面積應用。組培繁育的優(yōu)點是短期在實驗室內(nèi)可獲得大量優(yōu)質(zhì)試管苗，一個20tf實驗室，一年可生產(chǎn)100萬株試管苗。若用莖尖組織培育技術(shù)，可從感染病毒植株中，經(jīng)過培養(yǎng)獲得無病植株。有利于保存優(yōu)良品種、好的變異。它的缺點是初期投資大，技術(shù)性強。（二）組培繁育方法培養(yǎng)基及配制培養(yǎng)基的成分有水、無機鹽（主要是植物所需礦質(zhì)營養(yǎng)）、有機營養(yǎng)（糖、維生素、煙酸、肌醇、毗哆醇、甘氨酸等）、植物生長調(diào)節(jié)劑（包括生長素、赤霉素和細胞激動素三類物質(zhì)）、天然提取物（實際是有機物，但分子較大）和瓊脂。配方很多，配制后需滅菌保存。外植體制備由植物體上切取下來用于組織培養(yǎng)的部分稱作外植體。理論上，植物的任何一部分均可做外植體，考慮到方便、難易、效益等方面，對取材部位、生理狀況、發(fā)育年齡、取材季節(jié)、材料大小和質(zhì)量要嚴格選擇，一般選擇幼苗、芽、莖尖等部位。取下后要對其消毒，消毒的藥刺、濃度、時間因樹種及部位不同而異，然后在解剖鏡下，按預定大小切取生長點并保存。試管苗培養(yǎng)組培繁育要在無菌條件下進行，故所用工具應嚴格消毒，將制好的外植體在超凈工作臺上分離，接種子培養(yǎng)基上。培養(yǎng)基需置于嚴格控制的環(huán)境中，溫度在（25±2）°C，濕度60%?80%，光照10?16h，光照強度，小苗要小，大苗要大，變動在1500?10000lx，必要時通風，但換入的空氣必須無菌。由外植體上生芽并使其增殖是快速繁育苗木的關(guān)鍵之一。為了擴大繁殖系數(shù)，當誘發(fā)的芽長度大于1cm時，切下轉(zhuǎn)人生根培養(yǎng)基中，對剩下的新梢切成若干段，轉(zhuǎn)入增殖培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時間后，再選取大的進行生根培養(yǎng)，剩下的再切成小段轉(zhuǎn)入增殖培養(yǎng)。試管苗出瓶移植和管理移苗前應先煉苗，所謂煉苗是為了試管苗能適應外界環(huán)境條件，保證移栽成活，將瓶置于自然光下，打開瓶蓋3?5d即可。當試管苗在生根培養(yǎng)基上根尖突出的時候應將其移出瓶外。此時苗木適應性強，生根快，易成活。移苗時要洗苗，通常是給瓶內(nèi)注入清水，取出小苗，并洗掉黏在苗上的培養(yǎng)基，然后將苗上的水分吸掉，洗苗的水溫16%?20%，若瓶內(nèi)有許多小苗，應將其分開并消毒。然后移栽于培養(yǎng)缽中，培養(yǎng)基質(zhì)要通透性好。移植后要立即澆清水，不要澆灌營養(yǎng)液?？凵瞎芭铮瑴囟缺３?0%，溫度為16?20°C，及時澆灌營養(yǎng)液，直至成苗。二、細胞融合（一） 細胞融合的概念及意義細胞融合又稱體細胞雜交。它是通過將兩種異源細胞融合產(chǎn)生雜種細胞，再將雜種細胞培育成新的植株，獲得雜種的方法。這種方法克服了遠緣雜交中不親和性和子代不育的障礙。目前，木本植物中柑橘的體細胞融合已取得重要進展，獲得了柑橘屬與蠔殼刺屬，柑橘屬與非洲櫻桃橘屬的雜種細胞。我國科學家也得到了金橘屬與柑橘屬雜種。（二） 細胞融合的方法原生質(zhì)體的分離植物由細胞構(gòu)成，但細胞有細胞壁，要使兩個細胞融合，必須取掉細胞壁，而取掉細胞壁以后的那部分細胞質(zhì)稱原生質(zhì)體，原生質(zhì)體是細胞融合的好材料。目前普遍采用酶法降解細胞壁，這樣可在短時間內(nèi)獲得大量有生活能力的原生質(zhì)體。為了使分離出來的原生質(zhì)體易融合，且能培育出完整的雜種單株，要對起始材料的種類、年齡、生理狀態(tài)仔細分析。另外，原生質(zhì)體分離過程的技術(shù)操作對原生質(zhì)體數(shù)量、活力、分化潛力都有較大影響。原始材料細胞經(jīng)過質(zhì)壁分離，用酶降解細胞壁，然后用不銹鋼網(wǎng)過濾、離心，除去酶和細胞碎片，獲得純原生質(zhì)體。原生質(zhì)體的融合兩個異源的原生質(zhì)體融合成功與否并培養(yǎng)出雜種與正確選擇原生質(zhì)體有密切關(guān)系。第一，原生質(zhì)體要有活力，遺傳一致；第二，雙親中至少有一方具有植株再生能力；第三，帶有可供融合后識別異核體的性狀，如顏色、染色體數(shù)等；第四，在異核體發(fā)育中，有能選擇雜種的標記性狀。這樣才能達到預期效果。融合的方法有離子誘導融合（采用的離子有Na+、Ca2+等）、高分子誘導融合（如用聚乙醇誘導融合）、電場誘導融合等。由于方法多式多樣，目前融合頻率已大大提高。體細胞雜種再生當兩個異源原生質(zhì)體融合后就將其放人培養(yǎng)基中，培養(yǎng)基配方差異大，但它們都含有機物、礦物鹽、天然提取物、激素，水等。融合的原生質(zhì)體培養(yǎng)方法很多。目前，淺層培養(yǎng)法被廣泛應用，它適于原生質(zhì)體分裂強的雜種。此外，有瓊脂包埋培養(yǎng)、鋪墊聚酯纖維培養(yǎng)等。不論哪種方法，都要給予適當?shù)臏囟群凸庹?。原生質(zhì)體經(jīng)過培養(yǎng)，首先形成細胞壁，繼而細胞分裂，并形成細胞團的愈傷組織，愈傷組織再增殖，最后誘導出芽和根，再培養(yǎng)成完整植株，在這個過程，不同階段使用不同培養(yǎng)基。三、林木基因工程（一）基因工程的概念及意義遺傳轉(zhuǎn)化指通過某種途徑將外源基因?qū)耸荏w基因組中，使之在受體細胞內(nèi)發(fā)生功能表達。若將受體細胞培育成植株，則稱為轉(zhuǎn)基因植株。在植物基因工程研究中，可用的目的基因很多，根據(jù)其功能有抗病、抗蟲、抗除草劑、抗逆、抗污染等抗性基因，光合作用基因，雄性不育基因，改善蛋白和改善木材成分基因等。目前，根據(jù)不同育種目的已成功地將有價值基因轉(zhuǎn)入相應的樹種中，獲得轉(zhuǎn)基因植株。（三）遺傳轉(zhuǎn)化方法基因工程的最終目的是把有用基因轉(zhuǎn)移到受體基因組，隨著科技的發(fā)展已經(jīng)尋找了相當多的有用基因。關(guān)鍵就看如何把它移到受體基因組中，目前已建立了許多不同途徑的轉(zhuǎn)化技術(shù)。1.根癌農(nóng)桿菌介導的遺傳轉(zhuǎn)化系統(tǒng)根癌農(nóng)桿菌宿主很多，該菌內(nèi)含有一種Ti質(zhì)粒，它可以向許多植物轉(zhuǎn)移外源基因，并使之表達。根據(jù)外植體的不同，轉(zhuǎn)化方法有二：其一是葉圓片法，先用打孔器取好葉圓片，再切成若干小塊，帶有外源有用基因農(nóng)桿菌液中浸數(shù)秒鐘，置于培養(yǎng)基上培養(yǎng)2?3d，再轉(zhuǎn)到培養(yǎng)基上培養(yǎng)，使轉(zhuǎn)化細胞長成再生植株。其二是原生質(zhì)體和農(nóng)桿菌共同培養(yǎng)法，將處于再生壁時期的原生質(zhì)體與帶有外源有用基因的農(nóng)桿菌一起培養(yǎng)36?48h，離心、洗滌、去菌后培養(yǎng)在含有抗生素的選擇培養(yǎng)基上，就可得到轉(zhuǎn)化的細胞增殖。2.DNA直接轉(zhuǎn)化最常用的是聚乙二醇，將原生質(zhì)體懸浮于含有DNA的介質(zhì)中，用聚乙二醇促進DNA攝取，從而使細胞轉(zhuǎn)化。電穿孔法原理是在高壓電脈