黑魂1亚尔特留斯怎么打:不走寻常路之植物组织培养——【被取代的绿色】

来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/04/28 02:03:20

文:蔓玫 编辑:卡帕 图:来自互联网


怎样种植物?
也许大部分人会不假思索地脱口而出:要一片土地,一把种子,阳光空气,适时浇水,然后看护它生根发芽长叶开花……这些连小学生都已烂熟于心的自然条件与人为操作,着实简单,好像是没有什么特别的地方。只是,有别的答案吗?
对园艺多一点了解的朋友会说:还有嫁接,扦插和压条。不光是种子,如果是一株月季花,剪一段枝条插在泥土里,它也可以活下去。嗯,分株也可以,对于球根花卉,我们一直都是那么做的……
事实是,除去这些方法,也曾有人另辟蹊径,并且已经有许多人走在这条道路上,前往收获点了。这种方法甚至连枝条都不需要,仅仅是一粒花粉,就可以长成一棵完美的植株。不用浇水施肥,不用守天循时,不用漫长等待……听上去奇妙得如天方夜谭,其实这种绿色取代另一种绿色的方式有一个大家都不太陌生的名字——植物组织培养。传统意义上的植物栽培,直接与“面朝黄土背朝天”这样的农民阶级生活划上等号。并非歧视或狭隘,而是千百年来一成不变的主导方法所造成的思维定势。这样的过程辛苦而患得患失,除了必须常年忍受的风吹日晒、蚊叮虫咬,最重要的问题在于:如何面对变幻莫测的大自然。因气候恶劣反常所导致的粮食歉收,以致进一步酿成的饥荒岁月,从古到今屡见不鲜。这还只是为了填饱肚子——如果要认真卯上劲来做些更高难度的事儿,比如培育新品种什么的,就更需要面对漫长的等待与横生的不测了。
1958年,美国植物学家们培育出了一株不同凡响的胡萝卜。它并不能包治百病,或者吃起来像牛肉一样,它不同凡响的原因是,它并非由一粒种子发芽生长,或者嫁接、扦插等一般方式成长而来,它彻底是由根细胞培育出来。
以F.C.Steward为首的一干植物学研究者,从胡萝卜根部分离出的一些细胞进行培育,经过十余年的漫长栽培,这株任重道远的胡萝卜终于很争气地长全了枝叶花果,整个植物学界都为之沸腾了。这是自1902年德国植物学家Haberlandt提出“细胞全能性”学说(“作为高等植物的器官和组织的基本单位细胞,有可能在离体培养条件下实现分裂分化乃至形成胚胎和植株”)之后首次实现的单个体细胞克隆植物。虽然并未达到后来的克隆羊“多利”那样炙手可热的地步,但它的意义之重大,绝不亚于后者——如同阿基米德又一次发出惊世之言:给我一个细胞,我就能造出一片森林!

这便算是植物组织培养的处女作了。作为植物克隆技术中最早出现的一种,它的问世为栽培学带来一场改朝换代的大革命,因为它彻底改变了看天吃饭的以“土壤,耕作,劳力”等为关键词的传统栽培技术。
组织培养的优势显而易见——洁净,迅速,高效,稳定。想一想:只要取一点点原材料,就可以迅速地拷贝,并成几何级数繁殖;所有操作不受自然条件限制,不需要真实的阳光雨水,不挑气候土壤,只要有原材料和实验室就可以进行;而且,从效果上来说,组织培养中信息传递的差异性得以大大降低,基因突变什么的完全不用担心,所得后代植株都具有非常稳定的性状——也就是说,以一株香甜多汁的草莓为原料,一年之内便可得到成千上万的同样可口的草莓子孙。此外,许多难以自我繁殖的植物也可以此方法进行增殖,在空间、材料和人力等方面也大大节约了资源。
而且,比起克隆羊多利产生的全球道德争论问题,克隆植物简直可以说是毫无阻力,同植物打交道,人们并不会过多考虑植物的生存权,个体生命的独特性,或者科技威胁论等等道德因素,因此植物克隆得以大规模、多层面、高效率地开展。
在克隆植物方面,还有更多深入的探索与研究,比如传说中的杂交育种,筛选突变体,培育无病毒苗……虽然它们的应用并未达到如成熟如许的地步。但已经有了许多有目共睹的成果——“现在已不能确切统计有多少种植物通过组织培养的方法获得了再生植株,因为几乎每天都有可能出现利用新的植物种类获得培养成功的报道。”目前来说,观赏植物、蔬菜、果树、大田作物及其它经济作物中相当可观的一部分都已以此方式投入工厂化生产,如兰花、红掌、马蹄莲、甘薯、香蕉等等。


有统计说,全世界的组培苗年产量已超过10亿株,它们当中的高产大亨如美国的Wyford国际公司,研究培育出的新品种已逾千个,年产观赏花卉、蔬菜、果树及林木等组培苗3000万株;以色列的Benzur年产观赏植物组培苗800万株;印度Harrisons Malayalam有限公司年产观赏植物组培苗400万株……所以,超市货架上整齐码放的蓝莓果子很有可能就是组织培养的成果,科教节目里大加宣传的“土豆西红柿”——上面结西红柿,下面长土豆的那种神奇植物,其实都是组培技术下牛叉闪闪的产物。
然而,任何技术都不是完美的,在高效、便捷的同时,组培技术也必然有一些局限。植物本身在组培过程中可能出现的抗性减弱、变异度下降等问题,可以被认为是“品质稳定”的某种副作用。而在组培过程中所要求的严谨精细的步骤与一次性需要投入的高额成本,就足以让许多普通农民或园艺爱好者望洋兴叹。因此,即使这项技术在实验室内即使足够完善和成熟,想要真正进行大规模全方面的商业应用,还需要更多的时间。
当然,科技永远是在进步着的。说到底,组织培养也只是植物克隆中的一支,纵然已经有光辉履历摆在那里,它也还是处于漫长的发展过程中。近年来逐渐成熟完善的植物非试管快繁技术,就可以认为是传统组培的补完与改进。我们正在不断地改进技术,制造条件,使组培的优势能更好的利用到生产中去。
↑基本的组织培养步骤。在培养瓶内配置一些培养基(可以认为是含各种营养元素与植物激素的一种果冻状物质),作为原材料的植物组织被接种其上开始生长。如果进展顺利,你会看见植物组织——无论是什么——逐渐变为一坨透明且膨大的胚状物:即愈伤组织。它的出现标志着植物细胞被激活,进入分化形成一棵完整植株的阶段。在此过程中,所有涉及的材料与步骤均需经过严格的灭菌。

↑一株生长良好的组培苗。

↑批量进行中的植物组织培养。组培室多半使用恒温恒湿设备,每日维持恒定光照。生长到一定程度的愈伤组织或组培苗还需进行转接,从而保证充足的养料供应。至植株生长良好、分化完善、根系发达,即可离开实验室,进行露地栽培并完成生命周期。