浅谈生物技术在园林中的应用

陈守耀

(许昌林业科学研究所 河南许昌 461000)

近年来,随着生物技术的应用日益广泛,生物技术的高新技术育种方式日益达到重视,随着园林绿化生态化、唯美化、景观化的要求,园林植物需求种类日益繁多,生物技术在园林中的应用市场得到不断发展,科学的生物育种技术得到更加广泛的应用,从而推动了园林植物在生产规模以及性状改良方面得到了前所未有的发展,在其他方面在园林绿化中也得到了应用。

1 利用植物生物技术的现状

(1)伴随着高新科技术发展的需要,2002年时,全球转基因作物的种植经过科学实践证明具有较大发展空间,得到了种植人群的认可,种植面积达到18.23亿hm2,比2001年转基因作物的种植面积增加了611.5万hm2,增长率为12%。世界上已有16个国家的550万-600万农民认可转基因作物,并广泛种植转基因作物。随着种植面积的扩大,种植人群的认可,成效也较明显,为了获得更大的发展,各国加大了对于转基因植物的研究开发,并经过科学技术人员的努力,在各方面取得了重大突破,目前已经进入田间试验的转基因作物已超过500多种。

(2)目前包括我国是众多发展中国家是采用转基因作物最迅速的国家,并在基因组研究上取得了一系列重大突破,在转基因技术的利用等重要关键技术方面也取得了较大成绩。随着植物生物技术逐渐得到人们的认可,我国众多涉及园林生物技术研究的各类机构也逐渐壮大发展起来,并且在生物技术应用上取得了一第列成绩。在推动生物技术的应用上,我国以国家为主导的研究体系在较大程度上对研究的科研人员通过多各种激励机制进行了推动,并给研究者提供了培育高产优质的转基因作物的相关政策支持,由于我地大物博,在生物技术的利用上需求量较大,目前我国政府在植物生物技术方面的投资已大幅度提高,投资额已占到全球政府在该领域投资的1/3,用于激励的经费增长速度远远超过其他发展中国家。

2 园林建设原则有效的推动了生物技术的利用率

(1)园林景观主题设计统一协调的原则。随着人们对生活水平要求日益提高,园林建设中的植物景观设计紧密结合种植植物的种类、色彩、线条、质地及比例现状,进行科学有序差异和变化,以在建设中充分显示园林内植物形成景观的多样性、相互作用性,从而确保植物的种植以景观要求为共同主题,在园林植物种植上充分保持植物种植的统一感,严格做到与景观主题融合。由于景观在设计中要求每一种植物群落须具有一定的规模和面积,并且要利用空间或面积等手段,利用一定的层次来表现植物景观群落的种类组成,从而以林植物种植的技术促进规范群落的水平结构和垂直结构,达到群落的发育和稳定状态。园林植物群落的组合不是简单植物间的组合,而是通过种植不同的植物和不同层次的植物,提高园林景观的层次感和美感,为提高园林的生态和生物健康化,设计人员必须要结合自然界或城市原有的较稳定的植物群落中去寻找生长健康、稳定的组合,在此基础上应利用生物技术结合生态学和园林美学原理建立适合城市生态系统的人工植物群落。

(2)园林内景观独具个性原则。园林的景观不能走大众化,每个景区都应具有自身的特点,所以园林景观设计布局上要求植物的种植层次应特别表现出种植植物群落的美感和和谐。这不仅需要设计人员和种植人员能够熟练掌握各种植物材料的观赏特性,还要熟知种植植物的相互作用性,在实际设计和种植中对整个群落的效果有整体把握。种植人员在进行园林种植植物配置时,在选种植物上要坚持种植时因地制宜、因时制宜,种植时不仅要确保植物能正常生长,而且还要能充分发挥种植植物的观赏特性。

(3)园林内景观设计的生态性原则。园林其实也是一个不同生物生长的独立环境,只有充分利用好园林中各种作物在生态系统中的功能作用,切实的反映了物种与物种之间、与环境之间的关系,就能为人们提供一个好的生活环境。为了提高园林内的生态性,在园林设计中设计人员应充分考虑园林内各种物种的生态性特征、合理选配植物种类、避免物种间直接竞争,从而在实际运用中形成结构合理、功能健全、种群稳定的复层群落结构,并能充分调节物种间形成互相补充,从而达到充分利用环境资源,形成优美的景观。

(4)园林作物选择的抗病性原则。园林中的传统的植物在生长过程中常常会出现交叉感染病毒病的现象,所以园林种植植物过程中要特别注意种植植物相互间的影响。通过运用生物技术可以在一定程度上可以提高植物的抗病能力,可以运用生物技术的手段,培育出能在自然环境下与人侵植物进行交配,形成三倍体无粉无子、观赏性强的下一代,而自身不能繁殖的单性植物品种。这样就即可以少量的投入,消灭入侵植物,又可以增加城市观赏性。

3 当前园林植物种植中主要应用的生物技术

(1)生物技术中微繁殖技术在园林植物培育中的应用。这种生物技术的应用主要就是利用组织和细胞培养方法,使用多种营养液促使植物组织或细胞在试管中得到大量增殖,经过培育,等试管内繁殖的小苗适合种植时,再移入温室或田间进行种植培育成成品来满足市场的需求。目前这种高效率、大规模生产苗木的技术已被人们广泛应用,并形成了专业的产业。如培育非洲紫罗兰、大花营草、月季、三倍体西瓜、黑穗醋栗、文竹等都要运用这种技术。

(2)不定芽技术。就是通过生物的特性,利用植物的幼芽、生长点或叶片的外植体,种植在含有低浓度生长素和较高浓度的6一苯基嗦岭或激动素的培养基上,以促进其快速生长成独立的小苗。目前园林业中大多在非洲紫罗兰、无籽西瓜、兰花、黑穗醋栗等植物培育上都采取了这种方法。这各培育方法即能够保持原种特性,繁殖系数较高。还可以去除病毒,生产大量无病植株。

(3)利用胚状体培育的技术。目前利用这种途径植物体的方法的利用率最高,因生物技术可以利用从一块愈伤组织,通过液体悬浮培养等方法有时可以产生数百个胚状体和小值物。通过胚状体可以液体培育形成数千个胚状体。虽然这种方法能培育出更多的胚状体,但由于这些胚状体成长受条件的限制,要想移栽到土中的形成完整小植物在技术上有时存在困难,还需要各植人员经过数次固体培养,达到种植的目的。

(4)利用愈伤组织技术培育。这种技术是研究人员在研究过程中发现有数百种植物可以通过愈伤组织分化出小植物,或者通过某种手段也可由愈伤组织再分化,最后产生不定芽或胚状体,形成植株。但因为这种技术的不足之处就是可能会产生不是如期的效果,培育产生的植物常常会发生多倍体、非整倍体和各种基因水平上的变异,而且在生长过程中往往还会出现不能全部保存原种特性,因而这项技术在应用中受了一定的局限性。

(5)培育中的改良植物的离体技术。这种技术主要包含园林所需种植培育作物的离体组织及细胞培养技术、细胞杂交、突变体筛选等离体遗传操作技术,但由于目前这种技术具有一定稳定性,在大多数的园林中植物离体技术已逐步应用于植物育种实践。

(6)利用培育植物细胞的培养技术。随着生物技术的成熟,一些高端的技术日益被广泛应用,目前一些科学家已发现植物细胞就像是一座夭然的化工厂,已经知道植物的各类细胞中就含有2万多种化合物。随着植物组织和细胞培养技术的日益现代化,为提高生物技术的应用率和效果性,一部分科学家们已试图完全摆脱对自然界和农业的依赖,在一定条件下可能利用工业发酵的方法大量培养植物细胞,用来提取植物的次生代谢产物。

4 结语

结合上述的观点,随着园林景观设计过程的要求提高,对园内种植的植物生物技术要求也日益提高,要想将营造出新水平,并且保持植物的美观,而且要保证种植作物的优质、综合抗逆性强的特点,而用传统的技术进行培育要想做到这点,几乎是不可能的。要想全方面的提高园林景观的美,就必须要康健利用各植物的特点进行培训、培育,在最短时间内从而达到人类要全面达到实现新的绿色革命的目的,这仍需广大科学家经过十分艰苦的努力,才能通过研究植物细胞生物学、遗传学、生理生化等,科学的应用到园林建设中去。

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