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花卉組培快繁技術及產業化運用
1 組培快繁技術 組織培養的依據是植物細胞的全能性，即指具有完整細胞核的植物細胞，都具有形成完整植株所必須的全部遺傳信息，從而具備發展成完整植株的能力，在適宜的培養條件下任何一個細胞都可以發育成一個新的個體。組織培養是在無菌條件下利用人工培養基培養植物的細胞、組織、器官等外植體，使其形成完整小植株的繁殖方法，根、莖、葉、花器官，甚至細胞及原生質體等均可作為組培的材料。 1.1 花卉組培概況 組培技術自20世紀60年代開始運用于生產以來，已經在農作物的脫毒、快繁、育種等各個方面取得了令人矚目的成績，我國20世紀70年嗲以后才開始快繁技術的研究，20世紀80年代以后開始運用。蘭花是最早運用也是最成功花卉，通過原球莖的增殖，一個莖尖外植體一年可以繁殖種苗幾十萬株，形成了當時的“蘭花工業”。之后此技術開始運用于月季、香石竹、菊花、唐菖蒲、非洲菊等許多花卉作物的種苗生產，此外在脫毒培養、種質保存、新品種培育等方面也開展了較多的工作。利用組培快繁技術能短時、高效的提供性狀一致的優質種源這一特性，在加速選育種過程中獲得的性狀優良的品種、品系及生產過程中出現的芽變、名、優、新品種及有利用價值的野生花卉的迅速推廣及運用上起到了積極的推動作用，各科研院校和企業著力于花卉的組培技術研究及生產開發，形成了一批集科研和開發于一體的大型花卉種苗企業，就云南來講，有年產200萬株以上組培室8-10家。對培養基、環境因子的影響進行了深入研究，探討了玻璃化、畸形、黃化、變異的形成機理和防治措施，種苗快繁是組織培養技術在生產中運用最為廣泛的一項技術，近幾年在花卉種苗工廠化生產中廣泛運用，對推動花卉產業的發展起到了積極的促進作用。 1.2 組培程序 1.2.1 材料選擇 首先在引種、試種及市場調查的基礎上，選適栽的優良種品種，并在其中挑選花色純正、健壯、無病蟲害的優良單株作為取材母株，然后根據其組培特性取合適的部位作為外植體。 1.2.2 材料消毒 將材料在洗滌劑溶液中清洗干凈后，在0.1%-0.2%氯化汞中消毒10-20min，再在0.1%-0.2%次氯酸鈉溶液中浸泡10min，用無菌水漂洗3次，在整個消毒過程中，要不斷的搖動容器器，使其能夠均勻全面的消毒。滅軍劑種類和濃度是決定進種成功的關鍵。 1.2.3 生長和分化 將外植體接種于含有各種營養物質和激素的培養基中，MS培養基是運用最為廣泛和有效的培養基，它適于多數花卉作物組織培養，生長素和細胞分裂素的種類和濃度因花卉種類和品種以及誘導、增殖、生根等不同階段而有所不同，經過愈傷組織和不定芽的誘導和分化及叢芽增添制，形成許多芽叢，最后將達到生根質量標準的小苗進行生根培養，形成具有根、莖、葉的完整小植株，不少研究者對影響生長與分化的培養基和環境條件進行了深入的研究，在激素方面對不同階段和種類的激素需求進行了許多試驗研究，此外在外植體種類、部位、溫度、光強、光質等方面也進行了較詳細研究。 1.2.4 瓶苗過度 過度是使苗逐漸適應外界環境的過程，它是組培苗生產的一個關鍵環節，直接關系到組培生產能否順利進行，要洗凈根部培養基后再移栽并進行精細的管理：前期遮陰存濕，之后逐漸控水和加光，成活以后要加強肥水管理，并增加光照。對不同類花卉所需過度基質、環境等方面開展了一些研究，隨著現代化栽培設施的引進和利用，通過溫室過渡、蒸汽消毒和自控噴灌，在基質的重復利用和環境的調控上有了極大改進，顯著提高了苗的過渡的成苗率。 2 運用 2.1 花卉快繁現狀 到20世紀90年代，快繁技術在花卉生產中的運用快速發展，無論雜種類和數量上均達到鼎盛時期，為種苗的工廠化生產提供了廣闊前景，在多種花卉上運用取得成功，特別在鮮切花的規模化生產上，每年通過組培生產的種苗達幾千萬株，主要以滿天星、情人草、月季、蝴蝶蘭、非洲菊、勿忘我、菊花、洋桔梗、孔雀草等種類為主，觀葉植物特別是一些熱帶雨林類花卉植物如紅掌、紅寶石、綠巨人、蕨類、龜背竹、花葉芋、朱蕉、綠籮等進行了大規模的組培生產，球根花卉的組培研究以唐菖蒲和百合比較深入，從不同的外植體進行誘導培養并獲得了再生植株，近年彩色馬蹄蓮的研究和運用有了很大進展，云南農科院和深圳四季青花卉公司等單位在引種比較基礎上進行了規模化生產并在種球培養、處理等方面摸索出一些經驗，已有部分組培種球在生產中運用，產生了很好的社會和經濟效益，郁金香的研究工作也比較深入，但以試驗研究為主，進行批量生產的報道少見，總的來講，由于球根類的特殊性，在大規模的生產上運用較少；盆花的運用以名貴品種及播種后代分裂嚴重不能正常收種的種類為主，肉質多漿類主要是解決生長速度慢、增殖率低的問題，除蘆薈等少數作物在生產中工廠化運用外，其他如仙人球類植物的研究和運用都較少；蘭花的種苗工廠化生產在臺灣、泰國早已成規模，以洋蘭生產為主，我國近年新建了一些專業化的蘭花種苗公司，利用國內的人力和資源從事蘭花的規模化生產；隨著野生資源的調查、收集和運用工作的開展，有部分種類已進行了快繁研究和運用；木本花卉方面，在山茶、牡丹上開展了較多的研究工作。 2.2 主要鮮切花運用 鮮切花的運用上，以滿天星、香石竹、情人草、月季、非洲菊、勿忘我、菊花、洋桔梗等比較成功，作為主要流行切花種類，種苗的90%以上是組培苗或以組培苗為母本的扦插苗，洋桔梗在有制種技術的前提下，也可采用籽播苗，但與組培苗相比，在長勢和產量等方面，仍有一定的差距。以云南的種苗市場為例，香石竹的需求量最大，它可用脫毒原種進行扦插，也可直接組培快繁生產種苗，其次是滿天星，每年的種苗需求量達近千萬株，均為組培苗，再次是月季，最近幾年來，非洲菊、情人草、勿忘我的組培苗需求量迅速增加，年需量達到200萬株左右，洋桔梗的種植量也在逐年增加。主要生產企業有云南農科院園藝所、植保所、云南鐵路花卉、上海良種場、上海大地園藝種苗有限公司、中國農科院花卉所、通海種子公司等單位，它們多數為依托科研機構的實體，有科研開發創新的技術基礎。 2.3 新技術的運用 無糖培養技術是由日本研究者提出的一種新的組培快繁技術，它改變了傳統培養方式，通過提高培養環境內的二氧化碳濃度，降低氧氣濃度，同時增加光照強度，促使培養物進行光合作用，由異養型轉變為自養型，此技術昆明市環境科研所已進行引進和吸收，并獲得了成功，通過鑒定和驗收，在非洲菊、滿天星、馬蹄蓮等種類上進行了大量的生產，目前準備進入推廣和運用階段。其優點是小苗健壯、生長周期短、操作簡便、污染率低、生產成本低。 2.4 規模化生產關鍵措施 隨著花卉產業化的發展，對種苗市場提出了越來越高的要求，為了在激烈的競爭中生存和發展，就必須在種苗質量、品種、價格、時間和信譽上優于別人內。因此在生產的組織管理上要特別抓好以下工作： 2.4.1 計劃的制定 大規模生產的計劃包括品種計劃和產量計劃，首先要選擇有競爭力、市場暢銷、或是有特定市場需求的品種，否則會因品種不對路造成種苗的滯銷，在進行生產之前，一方面要進行市場調查和分析，掌握品種的流行動態，另一方面，通過引進國外的優良品種進行試種和篩選，并將有市場前景的品種進行示范和推廣，第三，有條件的單位和企業要開展品種選育工作，培育和推廣有自主知識產權的品種。其次，要制定各個品種的全年生產計劃，并根據各個種類和品種的生產特性，結合組培難易、增殖系數、繼代和過渡培養的時間等因素，確定打芽進種的時間及各月繁殖進度，計劃要考慮各個種類的種植時間，一般滿天星的生產季節為3-6月，情人草為12-3月，非洲菊為3-8月，種植時間分別為6-8月，4-6月和5-10月，在時間的計劃上，除要考慮室內的擴繁、增殖和生根時間外，還要將煉苗時間算在內，在實際生產上往往會出現由于計算的誤差或人力、環境等因素的影響，使出瓶時間、數量與計劃不吻合，結果不是由于苗齡過大影響質量就是錯過銷售季節。一般將計劃的60%以銷定產，其余40%作為預計量是比較科學可靠的。 2.4.2 快繁技術的研究 研究工作應以提高種苗質量、降低生產成本為核心，從培養基配方、培養室的光、溫條件、操作、過渡管理等技術環節上進行，大規模生產中，在技術的運用上要特別注意不同種類和品種的差異和特殊性問題。 2.4.3 成本核算 在大規模的快繁生產中，成本直接關系到企業能否生存和發展、成本包括室內和室外成本兩部分日呢，由材料費、水電費、工資、業務費等直接生產成本組成，此外還有設備和資產的折舊費；降低生產成本市工廠化生產的核心問題，在保證質量的前提下，應以簡化和節約為原則，同時在物資的采買時，要從質量和價格上貨比三家。在組培生產中水電費的支出占了大約30%，通過自然光、散射光的利用并根據品種特性進行隔層開燈、向陽面有陽光時關燈，交替開燈，適當減少開燈時間等措施。可將水電支出降低7%-10%。此外要從提高操作熟練程度和工作效率等方面挖掘潛力。總之，成本與技術水平、設備條件、管理水平、種類和品種等有很大關系，只有從各個環節上加強管理，提高效率才能降低生產成本，提高效益。此外加強組培技術和方法的研究，提高增殖率，減少污染，同樣可以間接的降低成本，提高效益，當增殖率叢倍提高倒倍，室內直接生產成本可下降14.86%，污染每增加5個百分點，室內直接生產成本將遞增10%以上，而且污染率越高，在此基礎上的遞增率也越大，當污染率達20%時，成本增加54%，污染達305時，成本將增至106.5%，在生產上只有盡可能減少污染，才有可能獲得較好的效益。 2.4.4 組織管理 技術和管理是進行企業化生產的關鍵和核心，快繁技術已經在香蕉和蘭花等作物上實現了產業化生產，并取得了很好的經濟效益。花卉快繁生產是一種科技含量高的密集集約化生產，其管理要從品種和計劃入手，重點抓生產效率和產品的質量，從制度上制定規范的作業程序，加強工人的技術培訓，提高其生產效率，為了提高操作質量，同時針對組培生產環節、品種差異大、易出錯的特點，在采芽進種、前期誘導、培養基配制、過渡移栽等環節由專人負責，接種操作則按種類和品種分配到人，這樣才能從效率和質量上提高。總之，花卉種苗大規模的快繁生產需要有嚴密的計劃和嚴格的組織管理，才能在花卉行業中生存和發展，也才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。 2.5 存在問題 2.5.1 缺乏有自主知識產權的品種，現在的生產品種主要以進口為主，這一方面費用昂貴，另外一方面在繁殖權問題上有較多的限制條件，制約了引進品種在國內的迅速推廣和利用；利用現有的種質資源進行雜交育種和生物技術改良，并進一步選育出具有國際競爭力的新品種，才能保證花卉生產和后續發展。 2.5.2 花卉組培中的玻璃化、變異、畸形、增殖率低、季節性的污染重等問題普遍存在，使一些種類難以進行大規模的生產，通過培養基、激素和環境的調節，并嚴格操作標準和加強環境消毒來進行改善。 2.5.3 大規模生產中計劃與市場的銜接問題，組培生產是一個連續性的過程，而且其中的環節較多，加上受激素和環境因素的影響較大，種類和種間的差異也大，這樣有時就會出現品種不能按時、按量出瓶，或是出瓶苗在過渡的過程中受氣候和環境的影響成苗率低，無論哪一個環節稍有問題，都會造成不能按時供苗，使企業的信譽和花卉生產者的效益受到影響，所以在制定生產計劃時一定要周密和嚴謹，把各種可能出現的問題都充分考慮在內，但也不能將余地留得太大，否則過量生產又會增加生產成本。 2.5.4 球根花卉的市場前景廣闊，但能夠規模化生產并形成產品的種類少，主要是進行組培快繁的難度大，集中反映在一些較名貴的種類如郁金香，水仙等增殖率低，難以進行大規模生產，此外一些能夠產業化組培生產的種類如：百合、馬蹄蓮等過渡移栽，小球的培養和種球處理等方面還存在一定的技術問題。
編輯：Aggie |
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