生物技术在果树研究中的应用思考

2017-09-17 08:47黄金文
科学与财富 2017年25期

黄金文

摘要:随着社会不断的发展,我国科学技术水平不断提升,生物技术也在不断创新和发展。对此,本文对微繁殖、单倍技术等生物技术的优点与应用原理进行了简单的研究,并在此基础上对生物技术在果树的应用进展进行了简单概述。

关键词:微繁殖技术;单倍体技术;胚乳培养

前言:生物技术涉及范围较广,内容非常丰富,已经在各个领域中得到了广泛的应用,取得了良好的成绩。而我国果树栽培历史非常悠久,人们对水果需求量逐渐提升,对于水果的质量要求也越来越高。近年来,我国果树在种植期间主要通過引种、实生选种、杂交选种的形式进行果树改良,并以此实现果树改良,提升果树的产量与质量,满足现代人们的食用需求。

一、生物技术种类

(一) 微繁殖技术

微繁殖主要将植物的器官、组织、细胞等原生质体通过离体培养形式进行果树植株再生,可以有效的避免在实际繁殖期间出现后代分离,为果树的健康生长提供良好保障。现阶段,我国通过对微繁殖技术的应用可以获得再生植株,主要品种有番茄、荔枝、苹果等,可以有效的提升果树产量与质量,为果树种质保存提供全新的方法。

(二) 单倍体技术

单倍体技术在农业与园艺种植中的应用已经取得良好成绩。单倍体技术在果树中的应用可以有效的改变果树本身抗性细胞本质。另外,该技术的应用还可以有效的对果树中现有细胞进行检测,提升抗性细胞质量,从而缩短果树的培育时间,为果树的健康生长提供良好保障。另外,单倍体技术在基因图谱、基因转移在果树研究中起到了非常重要的作用。

花药培养技术是单倍体形成的主要途径,然而,花药在培养过程中常常会受到多种原因导致培养工作不能顺利进行下去,主要体现在:基因转型、发育、预埋等条件中,如果这些因素不能及时解决就会导致单倍体诱导频率下降,使果树单倍体在形成过程中与及二倍体之间的差距很大,很难将其中真正价值体现出来[1]。比如说,草莓在种植过程中,主要以花药为诱导愈伤组织,分化出植株,但是这些植株的单倍体为八倍体,其中的卵细胞、助细胞等都需要通过单倍体胚的形式愈伤组织。

二、 生物技术在果树研究中的应用思考

(一) 胚培养

果树胚离体培养在植物改良组织培养技术中得到了广泛的应用,并取得了良好成绩,可以有效克服植物在杂交后胚出现的衰亡、休眠及败育现象发生,提升植物杂交质量。近年来,我国专业人员在对果树种子内胚芽杂交过程研究时,得出种子在杂交时可以得到合子胚,之后再将其进行培养,能够保证种子的杂交培养工作可以顺利进行下去。

澳大利亚国际农业在发展过程中,相关农业技术人员在对果树研究过程中已经获得成功,得到了杂交后代,例如荔枝。荔枝在培养过程中是最难进行离体培养的果树之一,其在实际培养过程中需要将荔枝的胚芽长度控制在3mm左右,之后通过60天的培养获得再生植株。

(二) 胚乳培养

三倍体品种有着无籽生长、产量高、质量好、观赏价值高等特点,受到了培养工作人员高度重视。果树在实际栽培过程中,可以通过2n×4n的形式进行杂交,但是这种杂交方式选育时间较长,4n育性较低,这在一定程度上增加了果树的杂交难度。常见的三倍体果树品种为苹果,在对苹果树种子胚乳培养过程中,已经成功获得了胚的三倍体植株,随后相继得出了大枣、猕猴桃等三倍体植株,这对我国农业发展来说起到了非常重要的作用。

胚乳在培养过程中,要经过愈伤组织、胚状体直接诱导的形式进行胚芽培养,保证果树在后期成长时通过直接诱导成苗。其中诱导愈伤组织主要在一些精力旺盛中的胚乳中得到了广泛的应用,并取得良好成绩[2]。果树在种植培养过程中可以通过外来植物源培养的形式进行果树种植。例如,柑桔,其在每年七月下旬将幼种进行解剖,并去除水果中的胚乳和株心,将其中的胚进行接种,并通过MT+2,4-D,2.0-BA5+CH1000+蔗糖5%+琼脂0.7%的培养基中进行培养,只有这样才能为果树的健康生长提供良好保障。

(三) 原生质体培养

原生质体是去掉细胞壁单细胞重要手段之一,在对果树培养的应用主要通过果树单体离体的形式下栽培可以有效的再生出完整果树植株。在果树原生质体时,要保证果树具有完整植株,并在适宜的环境下进行植株培养,形成亲本相似个体,提升果树个体全能性。通过果树原生质体的培养,可以将果树中所包含的原生质体进行融合,克服其在实际培养过程中出现的杂交障碍,实现体细胞杂交,产生后代。

(四) 基因转化

通过转基因技术的应用可以打破果树在杂交时存在的障碍问题,进而提升果树杂交质量,实现果树遗传性特征。基因转化技术在果树杂交中的应用主要通过以下几种形式进行操作:抗植物病虫害基因、抗非生物胁迫基因、改良作物基因等。不管是哪一种基因都可以改变植物中的组织细胞,提升组织基因转化率。现阶段,我国果树在种植过程中所采取的基因转化与筛选对于果树离体培养全过程来说起到一定的抑制作用。要想从根本上解决这一问题,就应该根据果树的品种制定出一套科学、合理的基因转化体系,将果树中的基因编码进行转化。通过DNA片段的形式导入到果树再生体系中。

总结:综上所述,本文对生物技术在果树研究中的应用思考进行了简单的研究。通过对胚、胚乳、原生质体的培养来实现果树的再生植株、体细胞杂交,为果树健康生长提供良好保障。通过以上几种方法的应用可以有效的提升果树改良质量,克服其在改良培养中出现的杂交障碍,提升果树产量与质量,以此来促进我国农业发展。

参考文献:

[1]薛辉,曹尚银,李好先,牛娟,张富红,赵弟广.转录组技术在果树研究中的应用[J].江西农业学报,2015,(05):16-21.

[2]李晓鹏,解振强,张演义,慕茜,王晨,房经贵.2-DE技术在果树研究中的应用[J].浙江农业学报,2013,(05):1159-1166.endprint