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园林植物育种中生物技术的应用和

摘要院随着全社会经济水平的发展以及城市园林工程建设的不断发展,园林建设对植物育种提出了较高要求.生物技术的发展及应用为园林植物育种奠定了基础,保障了植物育种效率.文章主要分析了园林植物育种中生物技术的应用与发展.

关键词院园林植物育种；生物技术；应用和发展

城市园林建设对各类园林植物的苗种数量及质量提出了更高要求,而传统的园林植物育种技术已经无法满足城市园林苗种数量和质量的需要,比如植物对某些疾病的抗病力、在某些环境中的成活率等.生物育种技术的出现和应用为植物园林育种提供了更加全面、安全的保障.本文结合国内相关文献报道,就园林植物育种中生物技术的应用与发展分析如下.

1 生物技术概述

生物技术属于一门新型技术,具体是指通过生物体相关的物质,借助科学技术改造动物或植物,或者是为了达到某一目的,通过微生物技术培养出的相关微生物,总之,生物技术涉及内容较多,比如：基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、基因与基因组人工设计与合成生物学等.当然生物技术既有传统的生物技术,也有现代生物技术,众所周知的啤酒发酵、种子选育、农业杂交等均属于传统生物技术.现代生物技术更加侧重于生物技术的应用,比如：试管核酸技术、细胞融合技术、细胞生物学、免疫学等.现代生物技术相对于传统生物技术,能够克服常规不同生物自然繁殖中存在的障碍,实现对植物或者动物品种的改良[1].

2 园林植物育种现状、发展前景

园林植物育种过程中会涉及到较多的植物种类,比如：地被植物、灌木以及乔木等.依靠园林植物育种技术保证不同园林植物能够较好的繁育,同时改良现有的植物种类,丰富园林植物的观赏性,实现园林植物的多样性特点.当然在园林植物育种过程中,还需要保证植物易于栽培管理、周期生产率高等要求.在长期植物育种过程中,我国园林植物育种技术主要以传统技术为主,在具体应用方面具有的技术较多,如选择育种技术、有性杂交育种技术、引种驯化技术、诱变育种以及芽变育种技术等,正是这些技术在漫长的植物园林发展中丰富了我国植物园林的多样性.现阶段在园林植物育种中采用的技术主要有：

2.1 细胞工程育种技术

随着生物技术在其它行业中的应用,在植物园林育种中,细胞工程技术逐渐得到重视,所谓的细胞工程育种技术就是以细胞工程技术为支持完成的植物育种,其中采用的细胞工程技术有杂交技术、体细胞融合技术、原生质体培养技术等.根据现有的植物特点,融合两种不同的植物细胞,依靠细胞分子技术逐渐培养出一些新的植物种类,促进植物本身相关性质的改变.在上述几项技术措施中,原生质体培养技术的应用频率较大,根据生物学知识,植物细胞相对于动物细胞,多了细胞壁,而细胞壁会影响到不同细胞之间的融合,通过原生质体技术可消除这种阻碍,实现不同植物细胞的融合,不同植物细胞的融合,在融合成功后可得到新的植物种类,一定程度上增加了植物园林种类[3].

细胞融合技术在实现过程中需要通过以下步骤,制备原生质体→植物细胞融合→植物细胞融合子的鉴定.

在细胞工程育种技术方面已经取得较好成绩的典型植物为菊花,菊花作为国内较为常见的植物花卉,有较高的观赏价值以及商业价值,通过细胞工程技术能够实现组织培养、脱毒苗以及大规模繁殖技术,依靠细胞工程技术能够获得更加稳定的遗传目标,便于实现菊花的稳定遗传.在菊花的育种方面,细胞工程技术得到了重要应用.比如辐射诱变育种,但是在育种过程中需要重视遗传性状不稳定现象的筛选.化学诱变在菊花育种中也有应用,通过各类化学诱变实现菊花性状的改变,比如：改变菊花的叶色、叶型、花色.体细胞杂交技术也是必不可少的一部分,比如菊花可以和大籽蒿进行原生质体融合、菊花可以和智利喇叭花融合.依靠体细胞融合能够实现对菊花花径、花型以及花色的改良.

2.2 人工种子技术

人工种子技术在园林植物中得到了重要应用,通过人工种子使得植物在育种过程中不再需要通过花粉传播受精并产生新的植物.依靠人工种子技术能够实现园林植物景观的无性繁殖.通过植物本身已经存在的根茎叶等生长出新的植株,依靠体细胞克隆技术缩短了植物培育的时间,通过大量的试验分析,采用人工种子技术能够进行大批量的培育,提高植物培育中的各项投入,便于管理,在植物园林规范化发展中,人工种子技术发挥着重要作用.

比如：杜鹃兰是一种具有较高园艺价值的植物,总状花序上可有5～22朵花,不完全开放,但是有香气,在林下湿地或沟边湿地上,通过一定的栽培技术能够促进其发挥园艺价值.根据贵州大学生命科学实验教学中心的相关文献报道,依据人工种子的相关技术,对杜鹃兰进行了人工种子技术研究.研究结果表明,通过人工种子能够保证无菌条件下生长的胚状体可以直接在土壤中种植,减少试管苗培育、移栽、驯化等相关环节中的成本投入.当然在现阶段植物景观人工种子实现过程中尚需要有大量的资金投入,而且研究成功的人工种子在稳定性方面与自然种子之间还存在差异,这些都需要后续继续进行研究.

2.3 不定芽技术

根据基础的生物学常识,大多数高等植物在发育过程中出现的芽体都是从植物的茎尖部位或者是叶腋部位生长出来,也就是说这种芽体的生长具有特定的部位,比如：顶芽、腋芽等,但是通过生物学技术的应用,可实现芽体出现在通常不产生芽体的部位,比如植物的叶部、根部或者茎节出现的芽体,这些芽体都可以称之为不定芽.当然不是植物任何部分都能够产生芽体,在实际不定芽技术应用过程中,需要满足一定的条件,只有具备了相关的条件,才能够保证不定芽体的产生.根据已有的研究显示,通过不定芽技术可以增加芽体的数量,促进各类芽体的生长速度,工作人员能够缩短研究时间.在具体的不定芽体技术应用过程中,需要采用低浓度的生长素、高浓度的6-嗦岭.在植物园林培养过程中,不定芽技术已经得到了应用,比如在兰花、紫罗兰等植物培育过程中能够极大地缩短培养时间,便于尽快得出研究结论.依靠这种技术还能够提高植物在抗病虫害方面的能力[4].

2.4 基因克隆技术

基因克隆技术能够通过基因分子水平方面的技术方法,实现对植物基因的移植,在得到克隆基因后将其移植到其它植物中.通过基因克隆技术同样能够实现优化和改良植物品种,对于丰富园林植物具有重要意义.当然具体的基因克隆技术在应用过程中具有多种功能作用.

比如有学者通过转基因技术克隆出的雪花连凝集素,该物质对于植物中常见的叶蝉、蚜虫等虫害具有较好的抵抗能力,通过将其基因移植到植物花卉中,依靠植物自身特点达到抵御病虫害的能力.此外,有学者研究后发现杨树中的CDNA能够抑制昆虫,通过将该基因转移到相关植物中可以提高植物本身的抗虫害能力,依靠转基因技术可以全面改善植物的形态以及抗病虫能力.

基因克隆技术在园林植物育种方面也得得到了应用,根据有关资料显示,在1995 年Handa等学者在导入Rol 基因后产生了新品种高原龙胆,该品种具有叶皱、花冠呈杯形的特点；在1997年澳大利亚花店中出现了淡花康乃馨,同时美国保尔园艺公司开发了一种有香味的天竺葵,日本用萤火虫产生萤火素酶的基因,并将该基因注入无菌状态草原龙胆的叶细胞膜中,这样草原龙胆的叶子能够发出和萤火虫一样的光.

我国园林植物中存在的比利时杜鹃、日本柳杉、天竺葵等均是采用引种驯化技术,也就是从国外引进植物,然后将其在本地种植,中间通过一定的技术措施使得这些引进的植物逐渐适应种植区域的环境,并最终在国内一定区域内的园林建设中发挥作用.当然不同的植物育种技术均有其对应的优势,比如：通过选择育种技术能够丰富菊花的品种,形成不同颜色以及不同形态的菊花.传统的生物育种技术为植物园林物种丰富性奠定了基础,但是传统法生物育种技术往往需要花费的时间、精力以及财力较多,而且实际育种完成的植物与制定的目标有时候还会存在较大的差异性,影响到实际的植物育种工作[2].

生物技术的发展为植物育种注入了新的血液,比如最常见的转基因技术,在植物育种中,转基因技术的应用有助于植物育种过程中产率的增加,提高植物生长速度,而且还能够提高植物对部分疾病以及病虫害的抵抗能力.随着转基因生物技术的逐渐应用,相关的生物学技术也逐渐在植物育种中得到了应用,并对推动我国园林植物的多样性提供了有利条件.

3 园林植物育种生物技术的发展趋势

生物育种技术有着广阔的发展前景,未来在生物育种技术方面会进一步保证生物育种的稳定性和可靠性.改变植物中的雄性不育基因,提高植物育种的速度.通过调整基因,提高植物应对不同环境的能力,提高植物的成活率,保证部分环境恶劣的区域有普通园林植物的存在,并依靠植物的生物作用改善生态环境；根据不同地区常见的病虫害类型,通过生物育种技术针对性的提高其抗病虫害能力.后期应进一步加大科研,强化对不同园林植物基础内容的分析,强化植物理论研究和现代生物育种技术的研究,尤其是在植物遗传转化方面,通过进一步有助于提高不同新品种植物花卉遗传的稳定性.当然在具体应用中还需要多学科的融合.

4 结语

生物技术在园林植物育种中有着明显的优势,然而现阶段生物育种技术的实践应用还不是很完善,而且部分采用生物技术育种后的植物在遗传稳定性方面存在问题.这些都需要在后期不断进行研究,依靠多种生物技术实现园林植物育种.

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