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国兰组织培养技术的现状和存在问题

作者:龙岩市农科所信息中心    更新时间:2011-6-10 9:47:30
    由于国兰重要的经济价值,特别是受到国外洋兰组织培养成功的刺激,我国国兰组培研究在前世纪六十年代后期就已经开始,而文革结束后的八十年代则为研究的最盛时期。根据这个时期各种刊物发表的文献资料推测,当时国内外投入人力物力进行国兰组织培养技术研究的各级科学院、所和大专院校不下百家。此后,国兰组培技术研究开始有所萎缩但仍具有较普遍的规模,例如,国家“863”计划和广东省、广州市的科研主管部门在前些年都还投入较大资金支持通过组培的国兰产业化,国外也还常有高档次的研究论文发表。

    经过这么多年的研究探索,国兰组织培养技术现状到底如何?本人认为,目前国兰的组培技术水平和20年前差不多;在过去的20年间,国内外国兰组培在技术上并没有显著的创新或突破,仍然停留在低效率水平。虽然目前国内有几家从事国兰组培苗生产的厂家,但从近年来国内外刊物上发表的论文以及一些间接的证据,例如某些媒体和非正式刊物的图片和文字资料以及某些已经结题的国兰相关科研项目的社会影响等,可以看出,这些厂家利用的基本上还是20年前的技术。尽管过去的二十年国兰组培技术没有得到长足的发展,但二十年来还是孕育了一批对国兰组培技术情有独钟的国兰爱好者和科技人员。这些科技人员正在总结前人的经验,结合相关学科的新知识,用新的思路开展试验,其中有些人已经取得了重要的研究进展。例如,有位科研人员参考了蝴蝶兰的组培方法以蕙兰的花序为材料培养出了壮芽,这是个有重要意义的进步,其技术难度也比培养蝴蝶兰要高得多。为什么可以这样说呢?这是因为蝴蝶兰的花序基部有叶芽,在通常的栽培条件下也可以萌发生长,芽在组培过程中的增殖是一个“从小到大,从少到多”的过程,是数量上的增加的问题;而蕙兰花序是没有叶芽的,培养蕙兰花序得到壮芽是一个“无中生有”的“创造性”过程,是质的改变的问题。这些长期坚守在国兰组培技术研究第一线的人员,是我们攻克国兰组培难题,提升国兰组培技术水平的希望所在。

    一般来说,国兰组培技术包括种于无菌播种和利用兰株的一部分组织或器官进行无菌培养两部分。但严格地讲,种子无菌播种并不是组织培养的内容,因为无菌播种只是创造了有利的条件使种子萌发生长,和自然条件下的种子萌发并没有本质上的区别。切取兰株的部分组织器官进行无菌培养是真正意义上组织培养,而只有这种真正意义的组织培养技术才能够繁殖特定品种的国兰。虽然大量的研究论文在国兰组培技术的细节和应用结果的描述上有所差别甚至矛盾,但总的技术梗概几乎是完全相同的。国兰组培直到目前的通常做法是:切取新芽进行灭菌,培养到含有生长素的培养基上诱导根状茎的形成和进行根状茎的增殖,转移根状茎到含有细胞分裂素的培养基上诱导芽的分化并同时生根。因为国兰组织一般会分泌较多的多酚类物质,所以常常在培养基中加入0.1%-0.5%的活性炭以吸附这些物质,以减少这些物质对兰花组织本身可能产生的负面影响:为了加快根状茎的增殖速度,常常使用摇床对根状茎进行液体悬浮培养。液体培养不仅能够提高根状茎的增殖速度,还有利于根状茎向芽的转化。

    到现在为止.能够进行组培苗商品化生产的国兰品种粗略估计已经有近百个,但多数品种的组培苗生产数量都很少,采用组培苗生产的品种的成苗价格降价幅度实际上并不是特别大。虽然这可以理解为厂家有意地控制单一品种的生产规模以维持较高价格,但由于组培技术效率不高的原因也不见得可以忽略。以香蕉组培苗为例作个说明,香蕉组培苗的生产技术研究起步较迟但因为技术简单而很快被多数人所掌握,仅广东省内生产香蕉苗的组培厂就有至少二十个以上(仅华南农业大学就有两家),大的年产几百万株.小的年产几万几十万株。最近几年来,香蕉组培苗的生产己经进入了非常薄利和市场竞争惨烈的状态,这虽然对组培厂家极度不利但却极大地加速了香蕉良种推广速度并显著地提高了产量和品质,数量更大的蕉农和消费者得到实惠。参考香蕉苗的生产成本每株在0.4元左右,如果国兰组培技术已经比较好,国兰组培苗的生产成本完全可以控制在每株2元以下,和目前每株售价至少30元的价格相比,利润空间极大。有这么大的利润空间而市场上并没有更多商品组培苗供应,并且,国兰组培苗市场也完全没有竟争,归根结底就是技术问题。造成国兰组培效率不高的技术难点有多个,包括材料的灭菌问题,根状茎的萌芽问题和同步生根问题等。此外,品种间的培养反应的差别也给组培工作人员带来了很多麻烦;为了解决品种间的差别,组培工作人员往往需要对培养基的配方进行多次的试验调整,导致每推出一个新品种,都要经过多方周折。

    在国兰的组培中,比较特殊的是蕙兰的培养技术。虽然早在1985年日本早川氏等就报道了几种培养条件对蕙兰根状茎形成芽的作用,但作为国兰中的一个大类,蕙兰商品组培苗一直未见面世充分暴露出蕙兰对组培技术要求的特殊性。在组培中,培养基的配方往往是最重要的。应用新的科技成果,改革传统的培养基配方,例如在培养基中添加各种可能对植物的代谢和生长有影响的成分并检验其作用,是改善培养效果的必然途径。目前,用于墨兰、建兰和春兰的培养基配方并没有本质上的差别,甚至可以说是共通的,都能用,但效果都很一般,对蕙兰则似乎效果显著较差。一般认为,蕙兰难以组培是因为蕙兰组织在培养过程中容易褐化,但从理论上来说,这种提法并不合理,因为褐化是结果,是组织死亡的前奏和死亡的一种具体的表现方式,而并不是死亡的原因。蕙兰难以培养,容易褐化,其本质是培养基没有能够提供蕙兰组织存活和生长所需要的某种或某些物质,导致了蕙兰组织的坏死。

    国兰组培经过近四十年的研究,基本技术早已建立,但目前国兰组培技术仍然相当落后,由此低效的组培技术生产出的价格难以降低的国兰组培苗不可能对传统的国兰生产格局产生大的影响。与此形成鲜明对照的是,近些年来,洋兰的组培技术发展迅速,继卡特兰后,蝴蝶兰、大花蕙兰、文心兰接踵而来浩浩荡荡,仅约十年功夫,已经占去了国内花卉市场的半壁江山。历史经验已经告诉我们,闭关自守难以弘扬传统文化;眼前的现实正在提示,做大做强国兰事业需要组培技术;作为兰花爱好者和科研工作者,本人强烈期待国兰组培技术的新突破!
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