植物組織培養(yǎng)技術(shù)即植物無(wú)菌培養(yǎng)技術(shù),是根據(jù)植物細(xì)胞具有全能性的理論,是生物技術(shù)中最早實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并取得顯著經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的領(lǐng)域。但由于先天的不足,總得來(lái)說(shuō),目前我國(guó)仍處于追逐國(guó)際的狀態(tài)。
國(guó)外科學(xué)家較早地深入研究植物組培技術(shù),自從1902年德國(guó)科學(xué)家Gotdieb Haberlandt提出植物細(xì)胞的全能性理論后,細(xì)胞全能性研究逐漸成為生物學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn),而建立在細(xì)胞全能性基礎(chǔ)上的植物組織培養(yǎng)技術(shù)從此逐漸興起和發(fā)展。如:1934年,美國(guó)White通過(guò)對(duì)番茄離體根的培養(yǎng),形成了第一個(gè)可以正常生長(zhǎng)的無(wú)性系,從而使非胚器官的培養(yǎng)首先獲得成功;1937年,White以種間雜種煙草莖段的形成層為材料,成功地進(jìn)行了植物組織培養(yǎng)和繼代培養(yǎng);1943年,White出版了專著《植物組織培養(yǎng)手冊(cè)》,標(biāo)志著植物組培技術(shù)開始成為一門新興的科學(xué)和技術(shù)。此后,更多的國(guó)外科學(xué)家和學(xué)者對(duì)植物組培技術(shù)不斷地進(jìn)行探索與創(chuàng)新,并建立的許多重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和公司,實(shí)現(xiàn)了組培的產(chǎn)業(yè)化。而我國(guó)對(duì)此卻鮮有貢獻(xiàn), 僅于1933年,李繼侗進(jìn)行銀杏的離體培養(yǎng)時(shí),證明了大小約3mm的幼胚能正常生長(zhǎng)。當(dāng)然,不能以此否定完我國(guó)的組培技術(shù)。
當(dāng)前,植物組織培養(yǎng)技術(shù)在我國(guó)也得到了快速發(fā)展,廣泛應(yīng)用于植物育種、植物脫毒和快速繁殖、植物有用產(chǎn)物生產(chǎn)、植物種質(zhì)資源保存和交換、遺傳、生理、生化和病理研究。植物組織培養(yǎng)技術(shù)已經(jīng)滲透到科研、生產(chǎn)和生活各個(gè)領(lǐng)域,必將為社會(huì)創(chuàng)造更大的價(jià)值和效益。但由于先天的不足,總得來(lái)說(shuō),目前我國(guó)仍處于追逐的狀態(tài)。
一、技術(shù)創(chuàng)新上的差距
1、在研究的系統(tǒng)性方面
國(guó)外研究品種多,不僅研究種間差異,還研究無(wú)性系間的差異。我國(guó)雖研究范圍廣,但系統(tǒng)性差。目前幾乎所有現(xiàn)賞植物都曾進(jìn)行過(guò)組織培養(yǎng),但多數(shù)局限干培養(yǎng)的最終結(jié)果或圍繞結(jié)果的幾個(gè)重要因素的研究。
2、在研究的深度方面
國(guó)外除了研究通過(guò)植物組織培養(yǎng)各種途徑再生植株外,更為重要的是對(duì)植物組織培養(yǎng)苗各階段的生長(zhǎng)特性,遺傳穩(wěn)定性及組培苗田間表現(xiàn)等方面進(jìn)行了研究。而我國(guó)繼代培養(yǎng)的代數(shù)普遍偏長(zhǎng),且很少追蹤組培苗田間表現(xiàn)的研究。
3、在技術(shù)環(huán)境及條件控制方面
國(guó)外在組織培養(yǎng)技術(shù)及培養(yǎng)環(huán)境條件控制方面的工作做得更細(xì),更精,根據(jù)不同種類,不同生長(zhǎng)階段在培養(yǎng)條件上進(jìn)行不同控制。這些研究對(duì)于促進(jìn)植物組培快繁技術(shù)體系的完善和實(shí)現(xiàn)組培苗商品化、工廠廠化生產(chǎn)都是十分必要的。國(guó)內(nèi)有關(guān)組織培養(yǎng)方面的研究報(bào)道,重復(fù)性研究很多.但試驗(yàn)結(jié)果的可重復(fù)性較差,多數(shù)報(bào)道只有結(jié)果,對(duì)所采用的技術(shù)手段和原因分析較少。
4、在培養(yǎng)方式方面
發(fā)達(dá)國(guó)家采用穴盤營(yíng)養(yǎng)液無(wú)糖培養(yǎng)方式.有效地降低了成本,其培養(yǎng)室內(nèi)的光照,光質(zhì),光周期,溫濕度、二氧化碳濃度等全部采用自動(dòng)控制。而我國(guó)多數(shù)還是采用基質(zhì)容器的粗放培養(yǎng)。
二、產(chǎn)業(yè)化的差距
1、在技術(shù)與產(chǎn)業(yè)結(jié)合方面
發(fā)達(dá)國(guó)家特別注重產(chǎn)業(yè)化,從事組織培養(yǎng)的研究機(jī)構(gòu)都與產(chǎn)業(yè)相結(jié)臺(tái),他們征實(shí)驗(yàn)研究、開 發(fā)推廣到生產(chǎn)試驗(yàn)上的經(jīng)費(fèi)投放之比為1:10:lOO。而我國(guó)的研究機(jī)構(gòu)大多游離于產(chǎn)業(yè)之外,使技術(shù)和產(chǎn)業(yè)分離。加之科研主管部門的研究經(jīng)費(fèi)大多投入在前期的基礎(chǔ)研究上,而對(duì)中試和進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化的投入則遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足,這就是導(dǎo)致我國(guó)目前組培育苗產(chǎn)業(yè)化程度不高的主要原園之一。
2、在污染率控制方面
國(guó)外新型工廠化組培苗的生產(chǎn),從培養(yǎng)基的制備、消毒、存儲(chǔ),植物的接種、 培養(yǎng)、觀察等都是在無(wú)菌工作間進(jìn)行的,降低了污染率,提高了工作效率。而在國(guó)內(nèi),由于資金有限,除了在接種臺(tái)上必需的無(wú)菌操作外,其它的都是在自然空氣中,加之培養(yǎng)室環(huán)境控制不好,污染率較高,致使損失嚴(yán)重。此外,國(guó)外組培設(shè)施設(shè)備、環(huán)境條件和人員素質(zhì)優(yōu)于我國(guó),對(duì)組培產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的管理比較規(guī)范,并使用比較合理的防污染藥劑,組培的污染率可以控制任5%以內(nèi)。但我國(guó)組培室周圍大都沒(méi)有隔離,組培苗的污染率往往超過(guò)5%。還有就是缺少管理經(jīng)驗(yàn),對(duì)污染的危害性認(rèn)識(shí)不足,缺乏對(duì)污染源的診斷與對(duì)癥下藥。