花卉组培快繁技术及产业化运用

摘要：本文介绍了组培快繁技术的基本程序和发展概况，并结合本中心多年从事花卉种苗工厂化生产情况，概述本项技术的运用现状、关键技术环节，提出在花卉产业化生产中，质量和效率是企业生存和发展的基础和前提，过硬的技术和严格的管理则是提高质量和效率的关键，并就存在问题进行了分析和讨论。
    关键词：组培快繁技术，花卉种苗，产业化生产
    1 组培快繁技术
    组织培养的依据是植物细胞的全能性，即指具有完整细胞核的植物细胞，都具有形成完整植株所必须的全部遗传信息，从而具备发展成完整植株的能力，在适宜的培养条件下任何一个细胞都可以发育成一个新的个体。组织培养是在无菌条件下利用人工培养基培养植物的细胞、组织、器官等外植体，使其形成完整小植株的繁殖方法，根、茎、叶、花器官，甚至细胞及原生质体等均可作为组培的材料。
    1.1 花卉组培概况
    组培技术自20世纪60年代开始运用于生产以来，已经在农作物的脱毒、快繁、育种等各个方面取得了令人瞩目的成绩，我国20世纪70年嗲以后才开始快繁技术的研究，20世纪80年代以后开始运用。兰花是最早运用也是最成功花卉，通过原球茎的增殖，一个茎尖外植体一年可以繁殖种苗几十万株，形成了当时的“兰花工业”。之后此技术开始运用于月季、香石竹、菊花、唐菖蒲、非洲菊等许多花卉作物的种苗生产，此外在脱毒培养、种质保存、新品种培育等方面也开展了较多的工作。利用组培快繁技术能短时、高效的提供性状一致的优质种源这一特性，在加速选育种过程中获得的性状优良的品种、品系及生产过程中出现的芽变、名、优、新品种及有利用价值的野生花卉的迅速推广及运用上起到了积极的推动作用，各科研院校和企业着力于花卉的组培技术研究及生产开发，形成了一批集科研和开发于一体的大型花卉种苗企业，就云南来讲，有年产200万株以上组培室8-10家。对培养基、环境因子的影响进行了深入研究，探讨了玻璃化、畸形、黄化、变异的形成机理和防治措施，种苗快繁是组织培养技术在生产中运用最为广泛的一项技术，近几年在花卉种苗工厂化生产中广泛运用，对推动花卉产业的发展起到了积极的促进作用。
    1.2 组培程序
    1.2.1 材料选择
    首先在引种、试种及市场调查的基础上，选适栽的优良种品种，并在其中挑选花色纯正、健壮、无病虫害的优良单株作为取材母株，然后根据其组培特性取合适的部位作为外植体。
    1.2.2 材料消毒
    将材料在洗涤剂溶液中清洗干净后，在0.1%-0.2%氯化汞中消毒10-20min，再在0.1%-0.2%次氯酸钠溶液中浸泡10min，用无菌水漂洗3次，在整个消毒过程中，要不断的摇动容器器，使其能够均匀全面的消毒。灭军剂种类和浓度是决定进种成功的关键。
    1.2.3 生长和分化
    将外植体接种于含有各种营养物质和激素的培养基中，MS培养基是运用最为广泛和有效的培养基，它适于多数花卉作物组织培养，生长素和细胞分裂素的种类和浓度因花卉种类和品种以及诱导、增殖、生根等不同阶段而有所不同，经过愈伤组织和不定芽的诱导和分化及丛芽增添制，形成许多芽丛，最后将达到生根质量标准的小苗进行生根培养，形成具有根、茎、叶的完整小植株，不少研究者对影响生长与分化的培养基和环境条件进行了深入的研究，在激素方面对不同阶段和种类的激素需求进行了许多试验研究，此外在外植体种类、部位、温度、光强、光质等方面也进行了较详细研究。
    1.2.4 瓶苗过度
    过度是使苗逐渐适应外界环境的过程，它是组培苗生产的一个关键环节，直接关系到组培生产能否顺利进行，要洗净根部培养基后再移栽并进行精细的管理：前期遮阴存湿，之后逐渐控水和加光，成活以后要加强肥水管理，并增加光照。对不同类花卉所需过度基质、环境等方面开展了一些研究，随着现代化栽培设施的引进和利用，通过温室过渡、蒸汽消毒和自控喷灌，在基质的重复利用和环境的调控上有了极大改进，显著提高了苗的过渡的成苗率。
    2 运用
    2.1 花卉快繁现状
    到20世纪90年代，快繁技术在花卉生产中的运用快速发展，无论杂种类和数量上均达到鼎盛时期，为种苗的工厂化生产提供了广阔前景，在多种花卉上运用取得成功，特别在鲜切花的规模化生产上，每年通过组培生产的种苗达几千万株，主要以满天星、情人草、月季、蝴蝶兰、非洲菊、勿忘我、菊花、洋桔梗、孔雀草等种类为主，观叶植物特别是一些热带雨林类花卉植物如红掌、红宝石、绿巨人、蕨类、龟背竹、花叶芋、朱蕉、绿箩等进行了大规模的组培生产，球根花卉的组培研究以唐菖蒲和百合比较深入，从不同的外植体进行诱导培养并获得了再生植株，近年彩色马蹄莲的研究和运用有了很大进展，云南农科院和深圳四季青花卉公司等单位在引种比较基础上进行了规模化生产并在种球培养、处理等方面摸索出一些经验，已有部分组培种球在生产中运用，产生了很好的社会和经济效益，郁金香的研究工作也比较深入，但以试验研究为主，进行批量生产的报道少见，总的来讲，由于球根类的特殊性，在大规模的生产上运用较少；盆花的运用以名贵品种及播种后代分裂严重不能正常收种的种类为主，肉质多浆类主要是解决生长速度慢、增殖率低的问题，除芦荟等少数作物在生产中工厂化运用外，其他如仙人球类植物的研究和运用都较少；兰花的种苗工厂化生产在台湾、泰国早已成规模，以洋兰生产为主，我国近年新建了一些专业化的兰花种苗公司，利用国内的人力和资源从事兰花的规模化生产；随着野生资源的调查、收集和运用工作的开展，有部分种类已进行了快繁研究和运用；木本花卉方面，在山茶、牡丹上开展了较多的研究工作。
    2.2 主要鲜切花运用
    鲜切花的运用上，以满天星、香石竹、情人草、月季、非洲菊、勿忘我、菊花、洋桔梗等比较成功，作为主要流行切花种类，种苗的90%以上是组培苗或以组培苗为母本的扦插苗，洋桔梗在有制种技术的前提下，也可采用籽播苗，但与组培苗相比，在长势和产量等方面，仍有一定的差距。以云南的种苗市场为例，香石竹的需求量最大，它可用脱毒原种进行扦插，也可直接组培快繁生产种苗，其次是满天星，每年的种苗需求量达近千万株，均为组培苗，再次是月季，最近几年来，非洲菊、情人草、勿忘我的组培苗需求量迅速增加，年需量达到200万株左右，洋桔梗的种植量也在逐年增加。主要生产企业有云南农科院园艺所、植保所、云南铁路花卉、上海良种场、上海大地园艺种苗有限公司、中国农科院花卉所、通海种子公司等单位，它们多数为依托科研机构的实体，有科研开发创新的技术基础。
    2.3 新技术的运用
    无糖培养技术是由日本研究者提出的一种新的组培快繁技术，它改变了传统培养方式，通过提高培养环境内的二氧化碳浓度，降低氧气浓度，同时增加光照强度，促使培养物进行光合作用，由异养型转变为自养型，此技术昆明市环境科研所已进行引进和吸收，并获得了成功，通过鉴定和验收，在非洲菊、满天星、马蹄莲等种类上进行了大量的生产，目前准备进入推广和运用阶段。其优点是小苗健壮、生长周期短、操作简便、污染率低、生产成本低。
    2.4 规模化生产关键措施
    随着花卉产业化的发展，对种苗市场提出了越来越高的要求，为了在激烈的竞争中生存和发展，就必须在种苗质量、品种、价格、时间和信誉上优于别人内。因此在生产的组织管理上要特别抓好以下工作：
    2.4.1 计划的制定
    大规模生产的计划包括品种计划和产量计划，首先要选择有竞争力、市场畅销、或是有特定市场需求的品种，否则会因品种不对路造成种苗的滞销，在进行生产之前，一方面要进行市场调查和分析，掌握品种的流行动态，另一方面，通过引进国外的优良品种进行试种和筛选，并将有市场前景的品种进行示范和推广，第三，有条件的单位和企业要开展品种选育工作，培育和推广有自主知识产权的品种。其次，要制定各个品种的全年生产计划，并根据各个种类和品种的生产特性，结合组培难易、增殖系数、继代和过渡培养的时间等因素，确定打芽进种的时间及各月繁殖进度，计划要考虑各个种类的种植时间，一般满天星的生产季节为3-6月，情人草为12-3月，非洲菊为3-8月，种植时间分别为6-8月，4-6月和5-10月，在时间的计划上，除要考虑室内的扩繁、增殖和生根时间外，还要将炼苗时间算在内，在实际生产上往往会出现由于计算的误差或人力、环境等因素的影响，使出瓶时间、数量与计划不吻合，结果不是由于苗龄过大影响质量就是错过销售季节。一般将计划的60%以销定产，其余40%作为预计量是比较科学可靠的。
    2.4.2 快繁技术的研究
    研究工作应以提高种苗质量、降低生产成本为核心，从培养基配方、培养室的光、温条件、操作、过渡管理等技术环节上进行，大规模生产中，在技术的运用上要特别注意不同种类和品种的差异和特殊性问题。
    2.4.3 成本核算
    在大规模的快繁生产中，成本直接关系到企业能否生存和发展、成本包括室内和室外成本两部分日呢，由材料费、水电费、工资、业务费等直接生产成本组成，此外还有设备和资产的折旧费；降低生产成本市工厂化生产的核心问题，在保证质量的前提下，应以简化和节约为原则，同时在物资的采买时，要从质量和价格上货比三家。在组培生产中水电费的支出占了大约30%，通过自然光、散射光的利用并根据品种特性进行隔层开灯、向阳面有阳光时关灯，交替开灯，适当减少开灯时间等措施。可将水电支出降低7%-10%。此外要从提高操作熟练程度和工作效率等方面挖掘潜力。总之，成本与技术水平、设备条件、管理水平、种类和品种等有很大关系，只有从各个环节上加强管理，提高效率才能降低生产成本，提高效益。此外加强组培技术和方法的研究，提高增殖率，减少污染，同样可以间接的降低成本，提高效益，当增殖率丛倍提高倒倍，室内直接生产成本可下降14.86%，污染每增加5个百分点，室内直接生产成本将递增10%以上，而且污染率越高，在此基础上的递增率也越大，当污染率达20%时，成本增加54%，污染达305时，成本将增至106.5%，在生产上只有尽可能减少污染，才有可能获得较好的效益。
    2.4.4 组织管理
    技术和管理是进行企业化生产的关键和核心，快繁技术已经在香蕉和兰花等作物上实现了产业化生产，并取得了很好的经济效益。花卉快繁生产是一种科技含量高的密集集约化生产，其管理要从品种和计划入手，重点抓生产效率和产品的质量，从制度上制定规范的作业程序，加强工人的技术培训，提高其生产效率，为了提高操作质量，同时针对组培生产环节、品种差异大、易出错的特点，在采芽进种、前期诱导、培养基配制、过渡移栽等环节由专人负责，接种操作则按种类和品种分配到人，这样才能从效率和质量上提高。总之，花卉种苗大规模的快繁生产需要有严密的计划和严格的组织管理，才能在花卉行业中生存和发展，也才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
    2.5 存在问题
    2.5.1 缺乏有自主知识产权的品种，现在的生产品种主要以进口为主，这一方面费用昂贵，另外一方面在繁殖权问题上有较多的限制条件，制约了引进品种在国内的迅速推广和利用；利用现有的种质资源进行杂交育种和生物技术改良，并进一步选育出具有国际竞争力的新品种，才能保证花卉生产和后续发展。
    2.5.2 花卉组培中的玻璃化、变异、畸形、增殖率低、季节性的污染重等问题普遍存在，使一些种类难以进行大规模的生产，通过培养基、激素和环境的调节，并严格操作标准和加强环境消毒来进行改善。
    2.5.3 大规模生产中计划与市场的衔接问题，组培生产是一个连续性的过程，而且其中的环节较多，加上受激素和环境因素的影响较大，种类和种间的差异也大，这样有时就会出现品种不能按时、按量出瓶，或是出瓶苗在过渡的过程中受气候和环境的影响成苗率低，无论哪一个环节稍有问题，都会造成不能按时供苗，使企业的信誉和花卉生产者的效益受到影响，所以在制定生产计划时一定要周密和严谨，把各种可能出现的问题都充分考虑在内，但也不能将余地留得太大，否则过量生产又会增加生产成本。
    2.5.4 球根花卉的市场前景广阔，但能够规模化生产并形成产品的种类少，主要是进行组培快繁的难度大，集中反映在一些较名贵的种类如郁金香，水仙等增殖率低，难以进行大规模生产，此外一些能够产业化组培生产的种类如：百合、马蹄莲等过渡移栽，小球的培养和种球处理等方面还存在一定的技术问题。

 

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