浅析植物组织培养在农业方面的应用

2021-05-16 07:09史继生
电子乐园·中旬刊 2021年6期
关键词:作物植株细胞

史继生

摘要:组织培养技术是现代高新技术中最重要、最活跃的技术之一,它不仅是农业可持续发展的基础,也是应用最广泛的生物技术,被誉为第四次农业发展史上的绿色革命。解决经济社会发展面临的人口增长、农业资源等重大问题,具有重要的战略意义。

关键词:植物组织培养;农业应用分析研究

1植物组织培养技术

1.1植物组织培养技术的定义

植物组织培养技术是指在无菌操作条件下,将外部器官(如原生质体、茎段和茎)或植物器官的组织和细胞置于适当的培养环境中,持续培养相关细胞的技术手段。

1.2植物组织培养条件

首先,为了避免微生物入侵,愈伤组织的培养环境必须是无菌的,芽的嫩梢、茎尖和新叶原基生长点应保证不受病毒感染。其次,新植物可以通过细胞组织进行分化,但无论分化程度如何,植物细胞的全能性都保持不变。接种后,培养室中的器官和愈伤组织分化必须每天暴露在阳光下,以形成根和芽。一般来说,光照下的温度应保持在30℃左右。另一点是,一般植物组织生长的最适pH值为5~6.5。

1.3植物组织培养的优势

植物组织培养的显著优点是:培养周期短;后代保持了父母的良好品質;防止优势菌株的降解;优质品种快速选育、快速应用;无病毒疫苗可用;节约经济成本;节约耕地,提高产品产出率。

2植物组织培养在农业中的应用

2.1体外快速繁殖

这是目前植物组织培养中使用最广泛和最常见的方面,因为对于作物来说,一些作物在生长过程中携带相应的病毒,这种情况在无性繁殖的植物中最为明显,如土豆和大蒜。在生长过程中,病毒会在植物体内积累,这将直接影响植物的质量。例如,日常生活中看到的大蒜很小,而且严重干燥,这是由于病毒积累过多造成的。通过研究可以发现,在植物的生长过程中,虽然它们感染了病毒,但它们周围都是低病毒或无病毒的情况。通过植物组织抛掷技术,对植物茎尖进行培养,可以使新培养的植物无病毒,然后获得脱病毒苗,然后用脱病毒苗进行控制,这样作物的原始毒性就会大大降低。目前,该方法已成功应用于香蕉、土豆、菠萝等作物,并取得了良好的效果。

2.2脱毒苗的培养

由于不同的植物会被病毒侵蚀,会严重影响植物本身的价值,造成经济损失。例如,无性繁殖的植物感染了大量病毒,这些病毒在繁殖过程中传播,导致植物中存在大量病毒,最终导致植物死亡。而病毒本身不同于真菌、细菌,使用一些杀菌剂不能很好地杀死它。相关研究人员在具体研究过程中发现,通过茎尖培养的方法可以在大量植物幼苗中含有脱毒,这种情况也引起了研究人员的关注。经过对一些植物的进一步实践和良好效果,茎尖培养已成为解决植物病毒的重要方法。在这个过程中,茎尖和热处理可以有效地结合起来,提高茎尖解毒的效果。

2.3新品种的培育

当研究人员研究花朵时,他们成功地从花朵中获得了单倍体植株,从而为花药和花粉的研究提供了相应的帮助,这在小麦、番茄和其他作物的未来发展中已成功实现。通过花药和花粉培养的方法,可以获得单倍体植株。用相应的药剂处理后,可以获得更好的植物品种,并且在随后的繁殖过程中不会分离。通过这种方法,可以快速获得纯系植物,并进行更好的育种。在植物间杂交的过程中,杂种不育会带来很多麻烦,而通过使用早期胚胎体外培养的方法,可以让胚胎正常生长,并获得后续的繁殖,因此,通过无性繁殖的方法可以获得相同的性状,更多的植株,因此,这种方法已经在50多种植物中得到验证。通过植物组织培养的方法让蝴蝶兰种子萌发,利用胚乳培养可以获得三倍体植株,从而为三倍体植株的研究提供相应的帮助。

2.4工厂化育苗

工厂化苗圃,即以植物组织培养为基础的方法,在植物的生长过程中必须对某些元素进行人工加工,并在适当的调整下,将植物细胞嫁接在不同的文化环境中,在人工控制温湿度的条件下,光照,让它能够利用细胞本身的全能性,它鼓励细胞更好地分裂,这样当它们分裂时,它们就可以生长新的植物。例如非洲紫罗兰,在栽培过程中,是器官的一部分,然后将其消毒成不同的小块,放置在不同的培养环境中,两个月后就能发现植物开始发芽,长成新的植物,然后,如果你需要进一步大规模生产,仅仅按照这种方法就可以得到同样的工厂。工厂化育苗,必须通过一定的程序进行,具有自身繁殖速度快、健康、生长周期短的特点,可以让产品快速生长,在短时间内及时获得生殖无性系。其中,对于一些生殖系统较低的植物,它们可以筛选出优良品种的一部分,以更好地保持其品质特性。

2.5人工种子和种质保存

研究人员一直致力于保护生物材料,包括保护动植物。种质保存的目的是使种质在任何环境中都能存活。植物组织培养能更好地保存植物细胞,即使在储存数年后仍能保持生长。通过克隆繁殖保护作物已成为一项迫切的要求,特别是对热带作物。此外,由于人类的破坏,一些最有价值的作物正在消失,需要进行基因保护。因为许多植物细胞在低温下保存,所以它们有更好的存活率,更好地生长植物,并保留其原始特征。因此,通过使用植物组织培养技术,可以更好地节省人力。例如,在建立茎尖分生组织培养的过程中,超低温方法不仅可以防止作物变异的出现,而且可以长期保存原始种子。在中国,对小麦、水稻、草莓等植物的茎尖进行了预处理和光照处理,并对其后续生长进行了深入研究。

3结论

目前,植物组织培养作为一项新技术,为其他相关学科的进一步研究和发展提供了更有效的途径。随着科技的进一步发展,该技术将在工业、农业、医药等各个领域显示出其优势,并将继续渗透到人们生活的各个领域。无论在理论上还是在实践中,植物组织培养无疑将使植物器官、组织和细胞培养、克隆快速繁殖、脱毒苗生产、新品种的创造和培育、突变体的选择和利用、,次生代谢物生产和人工种子技术更加成熟。然而,植物组织培养技术仍存在再生诱导率低、变异大等问题。如何解决这些问题将成为未来研究的重点。然而,不可否认的是,植物组织培养将成为未来生产中使用的重要手段。

参考文献

[1]段筱薇.浅谈植物组织培养在农业中的应用[J].农民致富之友,2018(15):60.

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