植物組織培養前景 園藝植物組培苗工廠化生產能快速將優良品種轉化為現實生產力，在遺傳育種、種質資源保護、次生代謝物利用上也將有很大的發展潛力。只要選好優良品種，合理佈局、節約成本，組培產業將會有蓬勃的發展和廣闊的前景。 2．1 花卉種苗產業化生產 花卉業是21世紀的希望產業，是社會經濟發達與文明程度的重要標誌，中國目前花卉需求量以每年35％～40％的速度遞增。在花卉生產方面，種苗質量在栽培生產中的重要性日益明顯，因此花卉種苗工廠化生產是花卉種苗生產的主要途徑。 2．2蔬菜種苗生產及脫毒馬鈴薯、食用百合、大蒜等是人們餐桌上的主要蔬菜，消費量和種植面積均很大，也是中國出口創匯的主要品種。這些品種隨種植年限的增加，易受病毒感染，產量、品質逐年下降，運用組培脫毒技術可迅速恢復品種種性，提高生產力。 2．3瓜果組培苗產業化草莓果實中所含的鞣花酸具有抗癌效果，且草莓易栽培、產量高、經濟效益好，因此在江浙一帶發展迅速。但草莓易感染各種病毒病，感病的果實畸形、品質差，一般減產30%～80%。對草莓進行熱處理結合分生組織培養脫毒，去病毒苗可增產1000kg／667m2，品質有較大提高。甜瓜以肉質細脆、香氣濃郁、味道甘甜而深受人們喜愛，效益較高，但長期種植會使品質退化和混雜。可從大田健壯植株上取嫩梢，作為外植體組培生產出優良種苗，其生產性狀優於種子苗，雖具有緩苗時間較長，苗早期生長勢弱的特點，但緩苗以後的種子苗生長更日壬，後期能超過種子苗，且苗期較短，開花結果期提前，整齊度大大提高，性狀一致，瓜的成品率明顯提高，完全保持所採植株的優良性狀，無退化和變異現象發生。歐美葡萄是當前最熱門的葡萄品種，果粒大、甜度高、價格昂貴、經濟效益高，如運用組織培養快速繁殖技術大量生產將具有良好的發展前景。 植物組織培養在園藝植物上的應用： 採用植物組織培養中的脫毒技術使園藝植物產量大幅度提高，且品質得到改善。很多作物因受病毒感染，產量和質量下降，有些創匯作物失去了國際貿易的競爭優勢，如大蒜、百合、薄荷等。利用脫毒技術，可大幅度提高產量。大蒜的蒜頭直徑由4．7cm增加到7．2cm，增長2．5cm，蒜頭重由29．2g／個提高到75．8g／個，平均增重近46g／個。草莓經脫毒後增產20％～30％，品質提高，脫毒苗生長快、長勢旺、莖葉粗壯、抗病耐高溫、抗寒效能強、壽命延長。美國在試管內生產脫毒馬鈴薯種子，1b種子可代替1t種薯，該項成果每年獲利2億美元。中國近兩年生產和推廣脫毒薯，解決了馬鈴薯退化，無毒種薯已在主產區普及，推廣種植面積達66．67萬hm2，增產幅度在30％～40％以上，每年增效2．5億元。脫毒馬鈴薯已在日本、荷蘭、越南等國大面積應用。日本脫毒草莓種植面積達11．33萬hm2，佔生產總面積的80％以上，產量提高l 5％～30％，可增加產值11億日元。 植物組織培養及產業化生產發展迅速。由於試管苗繁殖週期短、繁殖係數高且不受季節限制，便於工廠化生產。20世紀80年代初在全世界範圍內，利用植物組織和細胞培養技術，形成了一個新興的產業，如美國的蘭花試管苗生產及荷蘭的花卉試管苗生產。 單倍體育種透過花葯或花粉的離體培養誘導產生單倍體植株，然後對它們進行染色體加倍，可得到純系。在作物育種上應用這一技術可以加快純合，降低誤選，縮短育種年限。花葯培養自20世紀60年代獲得植株以來，發展很快，取得很大成績。首先獲得小麥、玉米、橡膠、柑桔等10多種作物花培植株，並已培育出小麥、水稻、菸草等花培新品種50多個，例如水稻品種新秀、單豐1號、花育1號等及中科院作物所李梅芳等培育的中花號、北京市農科院培育的京花號、吉林農科院培育的吉粳號、遼寧省鹽鹼地所培育的花粳45等。小麥品種京花1號、花培l號、京花3號等均推廣應用於生產，其中小麥品種京花3號推廣面積達6萬hm2。 選育玉米自交系通常需要連續自交多代，花費大量的人力物力，用花葯培養單倍體植株，再經染色體加倍即可得到純合的自交系。廣西農校1983年用該技術育成了自交系花83—2。中國已獲得100多個玉米花培純系，並已配製出優良組合應用於生產。 利用單倍體植株作為誘變材料，無論誘變突變是顯性還是隱性，在處理當代即可看到，優良變異一經選出，經染色體加倍就可得到純系，可以提高誘變育種的效果。 目前，花葯培養技術已成為加快育種程序的有效手段，人們正在對該技術進行更深入地研究。魏小平等試驗表明，在誘導愈傷組織階段加入CPPU可提早小麥花葯出愈時間，對於難培養的材料有顯著的誘導作用，所誘導的愈傷組織易分化綠苗。遼寧省鹽鹼地利用研究所試驗表明，水稻 MS分化培養基中加入適量MET可提高綠苗分化率及幼苗素質。王培等研究發現，染色體的加倍時期對冬小麥花粉植株的結實率有影響。 遠緣雜交育種 遠緣雜交的雙親由於遺傳特性有顯著差異，常造成雜交不親和或雜種胚發育不全、中途天亡等情況。透過子房和胚的離體培養與試管離體受精可以克服遠緣雜交不親和；如果在雜種胚發育的適當時期取出胚進行離體培養，可能獲得雜種幼苗，得到遠緣雜交後代。目前已有100多種植物培養成功，並應用於作物育種或生產。例如日本育成大白菜和甘藍雜種一白藍，該品種具有大白菜和甘藍雙親優點。中國農科院作物所用類似的方法得到了小麥與玉米的雜交植株。中國農科院蔬菜花卉研究所方智遠等透過幼胚培養，已獲得蘿蔔與甘藍的雜交1代和回交1、2、3、4代材料。北京市農林科學院透過胚胎培養技術培育出早3號早熟桃，比親本早上市半個月左右。組織培養用於遠緣雜交來創造新的物種資源在小麥、蔬菜上開展的較好，在水稻上的研究尚少，應加強。 無性系變異的篩選體系胞在離體條件下及離體培養前會發生各種變異，篩選優良的無性系變異可育成新品種。如果植株的某一部分組織細胞中發生了變異，將該部分分離下來進行離體培養，可獲得再生植株，進而培育成品種。在培養基中施加某種選擇壓力，從中篩選無性系變異培養新品種已在許多作物上獲得成功，該技術特別適於抗性育種。河北師範大學生物系利用小麥成熟胚誘導愈傷組織，然後轉入含0．5％氯化鈉培養基上進行耐鹽篩選，繼而轉入含鹽分化培養基上獲得小麥耐鹽突變體RS8901—17，經鑑定連續3 a耐鹽力均為一級，且矮稈豐產；山東農科院原子能所利用γ射線照射小麥幼胚離體培養出愈傷組織，選育出體細胞無性系變異新品種核生2號，表現高產優質。篩選無性系變異在個體水平上的誘變與常規變異相比，具有變異頻率高、穩定快並可在室內有控制地進行，節省人力物力和財力，提高選擇效率等優點。 組織培養應用於脫毒苗的培養與快速繁殖 利用植物生長點進行組織培養成幼苗，從而獲得無病毒植株，這在國外20世紀50年代已經育成並投人生產，中國70年代開始這方面的試驗。1990年馬鈴薯無病毒種苗栽培面積已佔全國總面積的1／10，脫毒苗一般增產50％~100％，表現為莖稈粗壯、葉色濃綠、光合效率高、抗病性強、產量高。目前，為了提高脫毒效果，降低成本，人們又在探索更有效的脫毒技術和種苗繁殖技術。 經濟作物及觀賞植物的快速繁殖日趨火熱。許多名貴花卉由於種子敗育，扦插成活率低而難以繁殖，應用組織培養可以快速繁殖，批次生產，提高經濟效益，也挽救了優良物種。美國、新加坡、泰國建立了幾十家蘭花快繁工廠，日本草莓試管苗種植面積超過11萬hm2，據1990年統計，中國快速繁殖的植物已達443種，已有100多個機構採用快速繁殖技術進行工廠化大規模商品生產，其中月季、菊花、非洲紫羅蘭、蝴蝶蘭、馬蹄蓮、朱頂紅等已用於生產。 組織培養應用於種質資源的儲存和基因庫的建立 生命物質的儲存，已引起許多科研工作者的興趣，其中包括原核生物、植物及動物材料的儲存，種質儲存的目的是為了確保有用的種質能在任何時候都具有生命力。組織培養能安全地儲存植物的細胞、愈傷組織或分生組織，且在儲藏幾年後，仍能穩定地產生再生過程。透過無性系繁殖儲存作物已成為迫切要求，尤其對於熱帶作物。另外，由於自然和人為的破壞，許多具有或可能具有育種價值的能成為基因庫的品系在消失，作物栽培品種、親本植物品系以及突變種也通常需要儲存。組織培養對於植物生長和基因型儲存研究要比大田繁殖優越，節省土地、人工、能源。組織培養材料體積小，對於冷凍後解凍還能存活的細胞來說，利於在低溫或超低溫中長期儲存。種質資源的儲存和基因庫的建立在育種工作中是十分重要的。
植物組織培養前景 園藝植物組培苗工廠化生產能快速將優良品種轉化為現實生產力，在遺傳育種、種質資源保護、次生代謝物利用上也將有很大的發展潛力。只要選好優良品種，合理佈局、節約成本，組培產業將會有蓬勃的發展和廣闊的前景。 2．1 花卉種苗產業化生產 花卉業是21世紀的希望產業，是社會經濟發達與文明程度的重要標誌，中國目前花卉需求量以每年35％～40％的速度遞增。在花卉生產方面，種苗質量在栽培生產中的重要性日益明顯，因此花卉種苗工廠化生產是花卉種苗生產的主要途徑。 2．2蔬菜種苗生產及脫毒馬鈴薯、食用百合、大蒜等是人們餐桌上的主要蔬菜，消費量和種植面積均很大，也是中國出口創匯的主要品種。這些品種隨種植年限的增加，易受病毒感染，產量、品質逐年下降，運用組培脫毒技術可迅速恢復品種種性，提高生產力。 2．3瓜果組培苗產業化草莓果實中所含的鞣花酸具有抗癌效果，且草莓易栽培、產量高、經濟效益好，因此在江浙一帶發展迅速。但草莓易感染各種病毒病，感病的果實畸形、品質差，一般減產30%～80%。對草莓進行熱處理結合分生組織培養脫毒，去病毒苗可增產1000kg／667m2，品質有較大提高。甜瓜以肉質細脆、香氣濃郁、味道甘甜而深受人們喜愛，效益較高，但長期種植會使品質退化和混雜。可從大田健壯植株上取嫩梢，作為外植體組培生產出優良種苗，其生產性狀優於種子苗，雖具有緩苗時間較長，苗早期生長勢弱的特點，但緩苗以後的種子苗生長更日壬，後期能超過種子苗，且苗期較短，開花結果期提前，整齊度大大提高，性狀一致，瓜的成品率明顯提高，完全保持所採植株的優良性狀，無退化和變異現象發生。歐美葡萄是當前最熱門的葡萄品種，果粒大、甜度高、價格昂貴、經濟效益高，如運用組織培養快速繁殖技術大量生產將具有良好的發展前景。 植物組織培養在園藝植物上的應用： 採用植物組織培養中的脫毒技術使園藝植物產量大幅度提高，且品質得到改善。很多作物因受病毒感染，產量和質量下降，有些創匯作物失去了國際貿易的競爭優勢，如大蒜、百合、薄荷等。利用脫毒技術，可大幅度提高產量。大蒜的蒜頭直徑由4．7cm增加到7．2cm，增長2．5cm，蒜頭重由29．2g／個提高到75．8g／個，平均增重近46g／個。草莓經脫毒後增產20％～30％，品質提高，脫毒苗生長快、長勢旺、莖葉粗壯、抗病耐高溫、抗寒效能強、壽命延長。美國在試管內生產脫毒馬鈴薯種子，1b種子可代替1t種薯，該項成果每年獲利2億美元。中國近兩年生產和推廣脫毒薯，解決了馬鈴薯退化，無毒種薯已在主產區普及，推廣種植面積達66．67萬hm2，增產幅度在30％～40％以上，每年增效2．5億元。脫毒馬鈴薯已在日本、荷蘭、越南等國大面積應用。日本脫毒草莓種植面積達11．33萬hm2，佔生產總面積的80％以上，產量提高l 5％～30％，可增加產值11億日元。 植物組織培養及產業化生產發展迅速。由於試管苗繁殖週期短、繁殖係數高且不受季節限制，便於工廠化生產。20世紀80年代初在全世界範圍內，利用植物組織和細胞培養技術，形成了一個新興的產業，如美國的蘭花試管苗生產及荷蘭的花卉試管苗生產。 單倍體育種透過花葯或花粉的離體培養誘導產生單倍體植株，然後對它們進行染色體加倍，可得到純系。在作物育種上應用這一技術可以加快純合，降低誤選，縮短育種年限。花葯培養自20世紀60年代獲得植株以來，發展很快，取得很大成績。首先獲得小麥、玉米、橡膠、柑桔等10多種作物花培植株，並已培育出小麥、水稻、菸草等花培新品種50多個，例如水稻品種新秀、單豐1號、花育1號等及中科院作物所李梅芳等培育的中花號、北京市農科院培育的京花號、吉林農科院培育的吉粳號、遼寧省鹽鹼地所培育的花粳45等。小麥品種京花1號、花培l號、京花3號等均推廣應用於生產，其中小麥品種京花3號推廣面積達6萬hm2。 選育玉米自交系通常需要連續自交多代，花費大量的人力物力，用花葯培養單倍體植株，再經染色體加倍即可得到純合的自交系。廣西農校1983年用該技術育成了自交系花83—2。中國已獲得100多個玉米花培純系，並已配製出優良組合應用於生產。 利用單倍體植株作為誘變材料，無論誘變突變是顯性還是隱性，在處理當代即可看到，優良變異一經選出，經染色體加倍就可得到純系，可以提高誘變育種的效果。 目前，花葯培養技術已成為加快育種程序的有效手段，人們正在對該技術進行更深入地研究。魏小平等試驗表明，在誘導愈傷組織階段加入CPPU可提早小麥花葯出愈時間，對於難培養的材料有顯著的誘導作用，所誘導的愈傷組織易分化綠苗。遼寧省鹽鹼地利用研究所試驗表明，水稻 MS分化培養基中加入適量MET可提高綠苗分化率及幼苗素質。王培等研究發現，染色體的加倍時期對冬小麥花粉植株的結實率有影響。 遠緣雜交育種 遠緣雜交的雙親由於遺傳特性有顯著差異，常造成雜交不親和或雜種胚發育不全、中途天亡等情況。透過子房和胚的離體培養與試管離體受精可以克服遠緣雜交不親和；如果在雜種胚發育的適當時期取出胚進行離體培養，可能獲得雜種幼苗，得到遠緣雜交後代。目前已有100多種植物培養成功，並應用於作物育種或生產。例如日本育成大白菜和甘藍雜種一白藍，該品種具有大白菜和甘藍雙親優點。中國農科院作物所用類似的方法得到了小麥與玉米的雜交植株。中國農科院蔬菜花卉研究所方智遠等透過幼胚培養，已獲得蘿蔔與甘藍的雜交1代和回交1、2、3、4代材料。北京市農林科學院透過胚胎培養技術培育出早3號早熟桃，比親本早上市半個月左右。組織培養用於遠緣雜交來創造新的物種資源在小麥、蔬菜上開展的較好，在水稻上的研究尚少，應加強。 無性系變異的篩選體系胞在離體條件下及離體培養前會發生各種變異，篩選優良的無性系變異可育成新品種。如果植株的某一部分組織細胞中發生了變異，將該部分分離下來進行離體培養，可獲得再生植株，進而培育成品種。在培養基中施加某種選擇壓力，從中篩選無性系變異培養新品種已在許多作物上獲得成功，該技術特別適於抗性育種。河北師範大學生物系利用小麥成熟胚誘導愈傷組織，然後轉入含0．5％氯化鈉培養基上進行耐鹽篩選，繼而轉入含鹽分化培養基上獲得小麥耐鹽突變體RS8901—17，經鑑定連續3 a耐鹽力均為一級，且矮稈豐產；山東農科院原子能所利用γ射線照射小麥幼胚離體培養出愈傷組織，選育出體細胞無性系變異新品種核生2號，表現高產優質。篩選無性系變異在個體水平上的誘變與常規變異相比，具有變異頻率高、穩定快並可在室內有控制地進行，節省人力物力和財力，提高選擇效率等優點。 組織培養應用於脫毒苗的培養與快速繁殖 利用植物生長點進行組織培養成幼苗，從而獲得無病毒植株，這在國外20世紀50年代已經育成並投人生產，中國70年代開始這方面的試驗。1990年馬鈴薯無病毒種苗栽培面積已佔全國總面積的1／10，脫毒苗一般增產50％~100％，表現為莖稈粗壯、葉色濃綠、光合效率高、抗病性強、產量高。目前，為了提高脫毒效果，降低成本，人們又在探索更有效的脫毒技術和種苗繁殖技術。 經濟作物及觀賞植物的快速繁殖日趨火熱。許多名貴花卉由於種子敗育，扦插成活率低而難以繁殖，應用組織培養可以快速繁殖，批次生產，提高經濟效益，也挽救了優良物種。美國、新加坡、泰國建立了幾十家蘭花快繁工廠，日本草莓試管苗種植面積超過11萬hm2，據1990年統計，中國快速繁殖的植物已達443種，已有100多個機構採用快速繁殖技術進行工廠化大規模商品生產，其中月季、菊花、非洲紫羅蘭、蝴蝶蘭、馬蹄蓮、朱頂紅等已用於生產。 組織培養應用於種質資源的儲存和基因庫的建立 生命物質的儲存，已引起許多科研工作者的興趣，其中包括原核生物、植物及動物材料的儲存，種質儲存的目的是為了確保有用的種質能在任何時候都具有生命力。組織培養能安全地儲存植物的細胞、愈傷組織或分生組織，且在儲藏幾年後，仍能穩定地產生再生過程。透過無性系繁殖儲存作物已成為迫切要求，尤其對於熱帶作物。另外，由於自然和人為的破壞，許多具有或可能具有育種價值的能成為基因庫的品系在消失，作物栽培品種、親本植物品系以及突變種也通常需要儲存。組織培養對於植物生長和基因型儲存研究要比大田繁殖優越，節省土地、人工、能源。組織培養材料體積小，對於冷凍後解凍還能存活的細胞來說，利於在低溫或超低溫中長期儲存。種質資源的儲存和基因庫的建立在育種工作中是十分重要的。