木本植物组织培养技术在林业科研与生产中的应用与局限分析

许剑萍　林惠东

摘 要 近年来，我国各地区植物组织培养研究机构的数量不断增加，越来越多的人开始关注组织培养产业的发展。木本植物组织培养一直都是组织培养的热点研究内容。基于此，简要介绍植物组织培养技术的发展，总结木本植物组织培养技术在林业科研生产中的应用，分析其局限性，并在此基础上提出提高木本植物组织培养技术在林业科研与生产中应用效果的策略。

关键词 木本植物;组织培养;林业科研;林业生产

中图分类号：S722 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.06.060

我国有关植物组织培养的研究起步相对较早，植物组织培养技术在20世纪70年代就已经在国际上处于先进地位。在科技不断发展的过程中，植物组织培养技术同样取得了较大的进展，尤其是木本植物组织培养的成就更加突出。植物组织培养技术不仅促进了林业科研的发展，其商业应用更为生产带来了有力支撑。木本植物组织培养技术可以突破常规无性繁殖困难树种的限制，但在应用过程还不可避免地会出现外植体褐化以及玻璃化的问题。同时，木本植物组织培养通常需要较长的周期，且具有复杂性和不稳定性，所以在实际应用过程难度也会更大一些[1]。

1 植物组织培养技术发展简介

植物组织培养技术的出现仅有100年左右的历史，20世纪70年代我国组织培养就已取得了比较瞩目的成就。20世纪70年代，微繁工业的出现为人们带来了较大的利益，并被人们认定为未来式产业，商界对于微繁工业的认可程度也在逐渐提高。近年来，组织培养技术的研究深度和研究广度都在不断提高。现阶段，市场中对于很多罕见植物幼苗的需求量较大，所以这一产业仍具有较大的利润空间，并且在发展中国家的盈利会更加显著，这主要与劳动成本具有较大的关联[2]。发展中国家劳动力相对充足，同时得益于全球科技的整体提高，发展中国家在发展组织培养技术时具有更加明显的优势。

2 木本植物组织培养技术在林业科研与生产中的应用

木本植物组织培养技术属于植物组织培养技术中的一种，具有十分明显的特点。由于木本植物自身独特的性状[3]，木本植物组织培养技术耗费精力相对较大，同时木本植物具有比较明显的多样性和不稳定性，所以在组织培养过程更难找到其发展的规律性，再加上组织培养过程存在的一些不可控因素，更增加了组织培养的难度，因此其推广和应用范围相对较小。

2.1 在林业科研中的应用

木本植物组织培养技术在科研中的应用主要是为了改良品种。在利用木本植物组织培养技术改良品种时，应先进行植物选育以及科研理论研究，即先对植物进行试管低温处理，然后建立植物基因组，进行体细胞杂交以及次生代谢和人工种子发掘利用的理论研究。在林业科研中，应用木本植物组织培养技术进行品种改良以及优良新品种筛选需要投入较多的经费和较高的技术支持，在这一过程会面临较大的应用难度[4]。这些问题的存在极大地限制了木本植物组织培养技术在林业科研中的應用，所以还存在比较明显的局限性。

2.2 在生产阶段的应用

植物快速繁殖技术以及脱毒技术是木本植物组织培养技术在林业生产中应用的主要技术。木本植物组织培养技术在生产中应用比较成功的案例有桉树的工厂化育苗，且相关技术仍处于不断完善的状态。黄全东等[5]以尾巨桉无性系组培苗为试材，对桉树组培工厂化育苗中培养基的调配进行研究，提出在培养基调配中选择琼脂条，在生根培养基中使用琼脂粉，在继代培养基中添加6-BA 0.25～0.30 mg·L-1、NAAS 0.10～0.15 mg·L-1，可以有效提升桉树组培苗继代增殖效率。随着人们物质生活水平的提高，市场中对于珍稀品种植物的需求量也在逐步增加。从这一角度出发，将木本植物组织培养技术应用至珍稀或者濒危的植物繁殖中时，可以取得较好的经济效益和社会效益。

3 木本植物组织培养技术在林业科研与生产中的应用局限

3.1 技术方面的应用局限

木本植物组织培养技术中的快速繁殖技术以及脱毒技术在很多领域中都有应用，但若将其投入到实际的产业应用中却存在较大的困难，尤其是在规模较大的产业化中推广应用更难，这主要与国内现阶段技术水平有限具有较大的关联。现阶段，国内对于木本植物组织培养技术的掌握程度相对较低，在木本植物组织培养技术立体研究以及外界因素调控理论方面的研究也不够深入，在总结理论经验时也没有注重深度总结。木本植物组织培养技术在林业科研与生产中的应用会受到技术人员的技术水平以及经验的严重影响，如果技术人员技术不过关或者是缺乏相关的经验，那么木本植物组织培养技术的成功应用将很难得到保障。同时，木本植物组织培养的成功经验无法复制，所以需要科研机构或者企业投入更多的成本。当要利用木本植物组织培养技术进行大规模的生产时，很容易因为技术得不到保障而严重影响其经济效益。

3.2 生产成本的制约

与其他花卉草木的组织培养技术相比，木本植物组织培养技术的研究和生产应用都还存在较多的问题。其中，木本植物组培苗成本过高对其产业化发展形成了明显的限制作用，与草本植物相比其组培生产成本会更加高。一般情况下草本植物组培苗生产成本是常规苗的1～3倍，而木本植物组培苗的生产成本是常规繁殖苗的4～6倍，过高的生产成本限制了木本植物试管繁殖的广泛应用。

3.3 完善理论指导的缺乏

木本植物组织培养技术研究过程涉及多方面的学科内容，并且其中所涉及的知识还具有较大的难度。在林业科研与生产中应用木本植物组织培养技术，必须要一整套完善而且成熟的组织培养技术理论发挥指导作用。在总结这样一套完整的木本植物组织培养技术理论时，必须要多个学科的研究人员进行充分沟通和配合。但根据现阶段研究的实际情况来看，相关研究者之间十分缺乏必要的沟通，所以在科学理论指导方面缺失严重，最终导致木本植物组织培养技术不能够应用于林业生产。部分地区虽然将木本植物组织培养技术投入生产，却也很难扩大规模，最终造成木本植物组织培养技术在实际应用中的转化率过低，且在效益方面也很不乐观。在这种应用效果下，木本植物组织培养技术也很难得到进一步发展。

4 提高木本植物组织培养技术在林业科研与生产中应用效果的策略

4.1 加强木本植物组织培养技术的成果转化

在推广和应用木本植物组织培养技术的过程中，仅仅依靠科研机构或者企业的力量很难实现相关技术的推广以及应用。因此，在接下来的工作中应充分发揮相关企业、种植农户、相关高校以及科研院所的作用，将不同部门有机融合。林业科研以及推广部门的首要任务应是根据林业生产单位的实际需要，为其提供良种幼苗。科研部门要与生产企业和农户加强联系，使其成为技术成果转化的主体，鼓励相关科研人员积极到生产企业中进行指导生产。

4.2 降低组织培养苗生产成本

木本植物组织培养技术很难得到推广和应用的主要问题除了技术方面的限制外，成本过高也是其难以应用的一大问题。因此，在今后推广应用过程应注重生产成本的降低。例如，在大规模进行木本植物组培生产时，将原本的固体培养改用液体静置培养代替，能够明显节约生产过程的水电费以及琼脂等，也可以选择用蔗糖或者食糖来代替价格较高的琼脂。同时，也可以结合无性繁殖技术，如将组织培养技术与扦插技术进行结合，以此降低成本。

5 结语

木本植物组织培养技术对于林业科研发展以及生产的提高都具有十分明显的促进作用。现阶段其在林业科研与生产中的应用范围相对较小，并且在推广方面也受到了较大阻碍，这主要与木本植物自身的特性具有密切关联，再加上相关的研究不够深入以及缺乏研究支撑等增加了技术应用的局限性。在今后的工作中，应加强木本植物组织培养技术的成果转化，并研究如何降低生产成本，以此来促进木本植物组织培养技术在林业科研和生产中的应用。

参考文献：

[1] 吉训志，秦晓威，胡丽松，等.木本植物组织培养[J].热带农业科学，2019，39（04）：33-40.

[2] 张丽丽，张明明.木本植物组织培养技术在林业科研与生产中的应用与局限[J].北京农业，2015（09）：74-75.

[3] 吴高流，姚俊.探讨木本植物组织培养技术在林业科研与生产中的应用与局限性[J].农业与技术，2012，32（10）：56.

[4] 张红晓，经剑颖.木本植物组织培养技术研究进展[J].河南科技大学学报（农学版），2003（03）：66-69.

[5] 黄全东.桉树组培工厂化育苗中培养基的调配研究[J].农业与技术，2019，39（11）：69-70.

（责任编辑：赵中正）