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園林植物育種生物技術(shù)應(yīng)用發(fā)展

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園林植物育種生物技術(shù)應(yīng)用發(fā)展

摘要:城市發(fā)展不斷加快的背景下,極大地促進著園林工程建設(shè)。在園林工程綠化中,植物育種是一項關(guān)鍵性工作,對于專業(yè)技術(shù)要求較高。將生物技術(shù)應(yīng)用于園林工程植物育種中,能夠極大的提升植物育種效果,保證植物的成活率,達到更佳的園林綠化效果,美化、綠化城市,改善自然生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。本文首先概述了生物技術(shù),其次分析了生物技術(shù)在園林植物育種中的具體應(yīng)用,最后探討了園林植物育種中生物技術(shù)應(yīng)用發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞:園林綠化;植物育種;生物技術(shù);應(yīng)用分析

園林工程建設(shè)是一項公益性、民生性工程,做好植物育種工作至關(guān)重要。新時期,傳統(tǒng)育種技術(shù)逐漸無法滿足育種工作需求。在園林植物育種中應(yīng)用生物技術(shù),能夠更好地滿足新時期園林植物育種及綠化需求。

一、生物技術(shù)概述

生物技術(shù)屬于新型綜合性技術(shù),該技術(shù)涵蓋了多項技術(shù),包括:發(fā)酵工程技術(shù)、基因工程技術(shù),細胞工程技術(shù)、酶工程技術(shù)等等。生物技術(shù)是在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)之上,融合現(xiàn)代技術(shù)的所形成的。傳統(tǒng)生物技術(shù)的應(yīng)用,主要體現(xiàn)在種子選育、啤酒發(fā)酵等領(lǐng)域,現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用,主要體現(xiàn)在試管核酸技術(shù)、細胞生物學(xué)技術(shù)、細胞融合技術(shù)等等。和傳統(tǒng)生物技術(shù)相比較而言,現(xiàn)代生物技術(shù)的優(yōu)勢更加明顯,目前被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域當中,為人們的工作及生活帶來了極大的便利,極大地促進了社會發(fā)展與進步。

二、生物技術(shù)在園林植物育種中的具體應(yīng)用分析

(一)細胞工程育種技術(shù)現(xiàn)代生物技術(shù)憑借自身的諸多優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域當中。在園林植物育種中,生物技術(shù)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,被越來越多的人所關(guān)注。細胞工程育種技術(shù)作為現(xiàn)代生物技術(shù)的重要體現(xiàn),利用該技術(shù)進行園林植物育種,主要以應(yīng)用原生質(zhì)體培養(yǎng)技術(shù)、體細胞融合及雜交技術(shù)等為主。充分結(jié)合園林植物的特點,對不同植物細胞進行融合,并借助細胞分子技術(shù)來改變植物原有性質(zhì),培養(yǎng)新型的植物品種。在細胞工程育種技術(shù)中,原生質(zhì)體培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛。生物學(xué)理論下,植物細胞和動物細胞相比較而言,具備了細胞壁,會給不同細胞的融合造成一定的影響。然而借助原生質(zhì)體培養(yǎng)技術(shù),則能夠?qū)⑸鲜鲎璧K消除掉,融合多種不同植物的細胞,并獲得新的植物種類,使得園林植物種類更加豐富?,F(xiàn)階段,在園林植物育種工作中,細胞工程育種技術(shù)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,并且取得了良好的效果。以菊花為例,是園林綠化常見植物,具備較高的觀賞性,同時也具備一定的商業(yè)價值。借助細胞工程育種技術(shù)展開菊花育種,能夠?qū)崿F(xiàn)組織培養(yǎng)、脫毒苗和大規(guī)模繁殖,并且能夠更加穩(wěn)定地遺傳菊花的優(yōu)良特性。在菊花育種的過程中,細胞工程育種技術(shù)應(yīng)用價值較高,例如:輻射誘變育種,在應(yīng)用時需要注意篩選不穩(wěn)定的遺傳性狀。不僅如此,化學(xué)誘變在園林菊花育種中也起到了重要的作用,能夠通過化學(xué)誘變的方式來改變菊花的形狀,包括菊花葉片顏色、菊花葉片形狀等。除此之外,體細胞融合及雜交技術(shù),也是園林植物育種的一項重要技術(shù)。例如:將菊花和大籽蒿進行體細胞融合雜交,和智利喇叭花融合雜交,能夠改良菊花的花形、花色以及花莖。

(二)人工種子技術(shù)現(xiàn)階段,在園林植物育種中,人工種子技術(shù)也起到了良好的應(yīng)用效果。在人工種子技術(shù)的應(yīng)用下,能夠改變植物的育種方式,不進行花粉傳播授精也可培育新型植物品種?,F(xiàn)階段,園林植物育種工作中現(xiàn),利用人工種子技術(shù)實現(xiàn)了無性繁殖,在植物自身所具有的根莖葉的基礎(chǔ)之上,借助體細胞克隆技術(shù)能夠極大的縮短植物培育時間,并且在該技術(shù)的支撐下,能夠完成對大批量植物的培育,植物育種效率更高,成本更低,效果更好,并且還更加有利于接下來的各項管理工作的開展,促進園林植物育種整體成效,促進園林規(guī)范化、科學(xué)化發(fā)展。以杜鵑花為例,在園林綠化中的應(yīng)用較為廣泛,具備了較高的園藝價值。杜鵑花總狀花序有5~22朵花,雖然不會完全開放,但是也有芳香氣味,為更好地發(fā)揮出其園藝價值,要重視對人工種子技術(shù)的應(yīng)用。據(jù)相關(guān)專家學(xué)者試驗表明,利用人工種子技術(shù)對杜鵑花進行培育,在無菌的條件下所生長的胚狀體,能夠直接種植在土壤當中,這樣一來,就極大的減少了在培育、移栽以及馴化等各個環(huán)節(jié)的工作量,成本投入也隨之減少。但是,需要指出的是,當前園林植物育種中對于人工種子技術(shù)的應(yīng)用,仍離不開充足的資金支撐,并且所研究出的人工種子的穩(wěn)定性仍低于自然種子,這需要在接下來的時間里進行進一步的研究,以便于更好地保證人工種子技術(shù)的應(yīng)用穩(wěn)定性,達到更佳的園林植物育種效果。

(三)不定芽技術(shù)結(jié)合生物學(xué)理論知識,大部分園林植物在發(fā)育中所出現(xiàn)的芽體,均是從植物的莖尖部位、葉腋部位所生長出的,這是植物芽體生長的特定部位,包括:頂芽、腋芽等。將現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用于園林植物育種中,能夠?qū)崿F(xiàn)對芽體次出現(xiàn)部位的改變,在傳統(tǒng)部位的基礎(chǔ)之上,能夠在植物葉部、根部等多個部位發(fā)出芽體,這些芽體被稱之不定芽。但是,需要指出的是,不定芽技術(shù)的應(yīng)用,并不意味著在任何部位都能夠產(chǎn)生芽體。在實際的應(yīng)用實中,需要滿足特定的條件方可更好地產(chǎn)生現(xiàn)不定芽體。將不定芽技術(shù)應(yīng)用于園林植物育種工作中,能夠增加芽體數(shù)量,促使其會更快的生長發(fā)育。為更好地保證不定芽技術(shù)在園林植物育種中的應(yīng)用效果,要重視對低濃度生長素和高濃度6-苯基嗦嶺的應(yīng)用。例如,在應(yīng)用不定芽技術(shù)培育蘭花、紫羅蘭的時候,使得培育效率更高、效果更好,并且能夠提升植物的抗病蟲害能力,保證園林植物的良好生長。

(四)基因克隆技術(shù)應(yīng)用基因克隆技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)對植物基因的相互移植,甚至能夠通過克隆植物基因的方式將其移植到另一種植物上,活著亦可采取基因相互轉(zhuǎn)化的方式,改良園林植物的品種。將基因克隆技術(shù)應(yīng)用于園林植物培育中,能夠快速培育優(yōu)良植物品種,使得園林植物育種具備更高的效果和積極意義。以園林花卉育種為例,在應(yīng)用基因克隆技術(shù)后,對其基因結(jié)構(gòu)進行改變,能夠控制花卉的顏色和花卉的形狀,并且能夠開出更多的花。與此同時,在玫瑰花、百合花、山茶花以及非洲菊等園林花卉進行培育的時候,借助轉(zhuǎn)基因技術(shù)即可改變花卉的顏色,提升其觀賞性。不僅如此,基因克隆技術(shù)的應(yīng)用,能夠控制花卉的花香,例如:原本香味過于濃郁的花卉,可以變得清香,相反的,也可以增加花香,帶給人更加心曠神怡的感受。除此之外,在園林植物育種中應(yīng)用基因克隆技術(shù),能夠極大地增加花卉的抗病蟲害性能。例如:英國科學(xué)家應(yīng)用基因克隆技術(shù)所克隆出的雪花蓮凝集素,能夠有效防御蚜蟲、葉蟬等諸多的害蟲?;蛘呖梢詫⑵湟浦驳交ɑ苤?,防御害蟲。再例如:從楊樹中所提取并克隆CDNA,也能夠有效的防御害蟲。并病害防治方面,從國槐及刺槐等樹木中所提取的外源凝集素,對于植物真菌類病害能夠起到有效的防御效果,保證園林植物的健康生長。最后,基因克隆技術(shù)在園林植物育種中的應(yīng)用,能夠延長花卉的花期,眾所周知,園林中大部分花卉的花期并不長,因此為了更好地保證花卉的觀賞價值,可以借助基因克隆技術(shù)來延長花期。在這一過程中,要嚴格控制好乙烯的濃度,控制乙烯合成,并最終實現(xiàn)對花期的延長?,F(xiàn)階段,在康乃馨等花卉中提取NR基因、PG基因、氧化酶基因,即可抑制乙烯合成,減慢花卉的衰老速度,延長花期,提升其觀賞價值。

(五)改良植物的離體技術(shù)在園林植物育種中,要重視對改良植離體技術(shù)的應(yīng)用。由于部分植物對于環(huán)境、溫度、氣候等方面的要求較高,部分植物在進入新環(huán)境后,需要一定的適應(yīng)期,如果環(huán)境不適宜,極易導(dǎo)致植物死亡?;诖?,為更好地保證植物移植后的成活率,要做好技術(shù)改良工作,這在園林植物育種中發(fā)揮著至關(guān)重要的應(yīng)用。在實踐應(yīng)用中,需要有選擇性地培育離體的組織和細胞,保留有意部分,剔除糟粕部分,提升園林植物育種改良成功率,達到良好的整體綠化效果。

三、園林植物育種中生物技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展趨勢探討

科技快速發(fā)展的背景下,生物技術(shù)將會更加的先進化,因此在園林植物育種方面的應(yīng)用仍具備非常巨大的發(fā)展前景。在接下來的時間里,生物技術(shù)在智能化、自動化技術(shù)的支撐下,將會實現(xiàn)跟多新型技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,達到更加良好的植物品種改良效果,保證園林植物生長質(zhì)量。具體來說,生物技術(shù)在園林植物育種領(lǐng)域中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢,主要體現(xiàn)在以下幾個方面。首先,改變現(xiàn)有雄性不育基因,擴大置物的繁殖規(guī)模和繁殖速度,并提升植物光合作用效率,促進植物的生長,培育更多優(yōu)良植物品種,保證新型園林植物品種的穩(wěn)定性,提升其生命力和繁殖性能。其次,要重視起對園林植物的環(huán)境適應(yīng)能力的培養(yǎng)與提升。尤其是近年來植物生長所受到的巨大影響與制約,嚴重影響園林植物的育種效果,無法保證其成活率。然而借助先進的生物技術(shù),即可實現(xiàn)對園林植物環(huán)境適應(yīng)能力的改變,會更好地適應(yīng)于不同地位領(lǐng)域的園林,促進園林植物的多元化生長。此外,還要進一步提升園林植物的抗病蟲害能力,確保不同類型的植物更好地適應(yīng)于不同地區(qū)的生長環(huán)境,促進園林植物的良好生長。

四、結(jié)語

綜上所述,現(xiàn)階段,隨著園林工程建設(shè)的不斷加快,對于園林植物育種工作提出了更高的要求。將先進的生物技術(shù)應(yīng)用于園林植物育種中,能夠極大地豐富、改良物種,提升園林植物育種質(zhì)量,提升園林植物的成活率,保證園林綠化整體效果,促進園林工程良好發(fā)展,提升居民生活質(zhì)量。

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作者:潘航 單位:湖北大學(xué)知行學(xué)院