探究园林植物育种中生物技术的应用与发展

发表时间:2021/5/19   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:徐美玲
[导读] 摘要:园林工程建设是一项公益性、民生性工程,做好植物育种工作至关重要。
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        摘要:园林工程建设是一项公益性、民生性工程,做好植物育种工作至关重要。新时期,传统育种技术逐渐无法满足育种工作需求。在园林植物育种中应用生物技术,能够更好地满足新时期园林植物育种及绿化需求。基于此,本文首先概述了生物技术,其次分析了生物技术在园林植物育种中的具体应用,最后探讨了园林植物育种中生物技术的应用发展趋势。
        关键词:园林绿化;植物育种;生物技术;应用
        1生物技术概述
        生物技术是一门综合类的技术,其是以生物学、遗传学、基因工程为基础,辅以有机化学、无机化学、物理化学、物理学、信息学及计算机科学等多种学科技术。在利用生物技术开展相关工作的同时,需要利用生物组织、细胞或者其他组成部分的功能,对新生物或者加工生物原料进行设计改造,为人们提供新产品。生物技术起源于20世纪70年代,在这项技术应用初期,并没有体现出其对植物保护的根本作用,在实际应用中收效甚微。后来,生物技术的形式逐渐多样化,至今,其已发展成为一项新兴综合性技术,是一项值得被研究分析的生物学科成果。现代的生物技术主要包含基因工程、分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、有机化学、无机化学、物理化学、物理学、信息学及计算机科学等多学科技术,可用于研究生命活动的规律和提供产品为社会服务等。现代的生物技术涉及范围非常广泛,不仅可以实现生物遗传基因改造或者重组,而且能产生人类需要的新物质。近几年,我国开始将生物技术应用在生态环境保护工作中,发挥了较大作用。
        2生物技术在园林植物育种中的具体应用
        2.1细胞工程育种技术
        细胞工程育种技术作为现代生物技术的重要体现,利用该技术进行园林植物育种,主要以应用原生质体培养技术、体细胞融合及杂交技术等为主。充分结合园林植物的特点,对不同植物细胞进行融合,并借助细胞分子技术来改变植物原有性质,培养新型的植物品种。在细胞工程育种技术中,原生质体培养技术的应用最为广泛。生物学理论下,植物细胞和动物细胞相比较而言,具备了细胞壁,会给不同细胞的融合造成一定的影响。然而借助原生质体培养技术,则能够将上述阻碍消除掉,融合多种不同植物的细胞,并获得新的植物种类,使得园林植物种类更加丰富。现阶段,在园林植物育种工作中,细胞工程育种技术发挥着至关重要的作用,并且取得了良好的效果。以菊花为例,是园林绿化常见植物,具备较高的观赏性,同时也具备一定的商业价值。借助细胞工程育种技术展开菊花育种,能够实现组织培养、脱毒苗和大规模繁殖,并且能够更加稳定地遗传菊花的优良特性。在菊花育种的过程中,细胞工程育种技术应用价值较高,例如:辐射诱变育种,在应用时需要注意筛选不稳定的遗传性状。不仅如此,化学诱变在园林菊花育种中也起到了重要的作用,能够通过化学诱变的方式来改变菊花的形状,包括菊花叶片颜色、菊花叶片形状等。除此之外,体细胞融合及杂交技术,也是园林植物育种的一项重要技术。例如:将菊花和大籽蒿进行体细胞融合杂交,和智利喇叭花融合杂交,能够改良菊花的花形、花色以及花茎。
        2.2人工种子技术
        在人工种子技术的应用下,能够改变植物的育种方式,不进行花粉传播授精也可培育新型植物品种。现阶段,园林植物育种工作中现,利用人工种子技术实现了无性繁殖,在植物自身所具有的根茎叶的基础之上,借助体细胞克隆技术能够极大的缩短植物培育时间,并且在该技术的支撑下,能够完成对大批量植物的培育,植物育种效率更高,成本更低,效果更好,并且还更加有利于接下来的各项管理工作的开展,促进园林植物育种整体成效,促进园林规范化、科学化发展。

以杜鹃花为例,在园林绿化中的应用较为广泛,具备了较高的园艺价值。杜鹃花总状花序有5~22朵花,虽然不会完全开放,但是也有芳香气味,为更好地发挥出其园艺价值,要重视对人工种子技术的应用。据相关专家学者试验表明,利用人工种子技术对杜鹃花进行培育,在无菌的条件下所生长的胚状体,能够直接种植在土壤当中,这样一来,就极大的减少了在培育、移栽以及驯化等各个环节的工作量,成本投入也随之减少。但是,需要指出的是,当前园林植物育种中对于人工种子技术的应用,仍离不开充足的资金支撑,并且所研究出的人工种子的稳定性仍低于自然种子,这需要在接下来的时间里进行进一步的研究,以便于更好地保证人工种子技术的应用稳定性,达到更佳的园林植物育种效果。
        2.3基因克隆技术
        应用基因克隆技术,能够实现对植物基因的相互移植,甚至能够通过克隆植物基因的方式将其移植到另一种植物上,活着亦可采取基因相互转化的方式,改良园林植物的品种。将基因克隆技术应用于园林植物培育中,能够快速培育优良植物品种,使得园林植物育种具备更高的效果和积极意义。以园林花卉育种为例,在应用基因克隆技术后,对其基因结构进行改变,能够控制花卉的颜色和花卉的形状,并且能够开出更多的花。与此同时,在玫瑰花、百合花、山茶花以及非洲菊等园林花卉进行培育的时候,借助转基因技术即可改变花卉的颜色,提升其观赏性。不仅如此,基因克隆技术的应用,能够控制花卉的花香,例如:原本香味过于浓郁的花卉,可以变得清香,相反的,也可以增加花香,带给人更加心旷神怡的感受。除此之外,在园林植物育种中应用基因克隆技术,能够极大地增加花卉的抗病虫害性能。例如:英国科学家应用基因克隆技术所克隆出的雪花莲凝集素,能够有效防御蚜虫、叶蝉等诸多的害虫。或者可以将其移植到花卉中,防御害虫。再例如:从杨树中所提取并克隆CDNA,也能够有效的防御害虫。并病害防治方面,从国槐及刺槐等树木中所提取的外源凝集素,对于植物真菌类病害能够起到有效的防御效果,保证园林植物的健康生长。最后,基因克隆技术在园林植物育种中的应用,能够延长花卉的花期,众所周知,园林中大部分花卉的花期并不长,因此为了更好地保证花卉的观赏价值,可以借助基因克隆技术来延长花期。在这一过程中,要严格控制好乙烯的浓度,控制乙烯合成,并最终实现对花期的延长。现阶段,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,减慢花卉的衰老速度,延长花期,提升其观赏价值。
        3园林植物育种中生物技术的应用发展趋势探讨
        首先,改变现有雄性不育基因,扩大置物的繁殖规模和繁殖速度,并提升植物光合作用效率,促进植物的生长,培育更多优良植物品种,保证新型园林植物品种的稳定性,提升其生命力和繁殖性能。其次,要重视起对园林植物的环境适应能力的培养与提升。尤其是近年来植物生长所受到的巨大影响与制约,严重影响园林植物的育种效果,无法保证其成活率。然而借助先进的生物技术,即可实现对园林植物环境适应能力的改变,会更好地适应于不同地位领域的园林,促进园林植物的多元化生长。此外,还要进一步提升园林植物的抗病虫害能力,确保不同类型的植物更好地适应于不同地区的生长环境,促进园林植物的良好生长。
        4结语
        综上所述,现阶段,随着园林工程建设的不断加快,对于园林植物育种工作提出了更高的要求。将先进的生物技术应用于园林植物育种中,能够极大地丰富、改良物种,提升园林植物育种质量,提升园林植物的成活率,保证园林绿化整体效果,促进园林工程良好发展,提升居民生活质量。
        参考文献:
        [1]田观尧.园林植物育种中生物技术的应用与发展[J].农业与技术,2018(05):72.
        [2]宋立志,冯连荣,林晓峰.浅谈高新技术在园林植物育种中的应用[J].防护林科技,2017(03):66-67.
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