中国的植物组织培养发展情况如何

‘壹’ 组织培养的植物组培的应用前景

1．快速繁殖某些稀有植物或有较大经济价值的植物 依靠自然条件在较短时间内繁殖稀有植物和经济价值较高的植物，受到地理环境和季节的限制，很难达到快速、高效的目的；特别对于在短时期内需要达到一定数量，才能创造应有价值的植物，时间就是效益，只有通过组织培养的方法才能满足这一要求。
用组织培养法繁殖植物，这是组织培养应用于生产的主要的和成效最大的实例。首先是在兰花上的成功应用。自Morel在1960年得到兰花组织培养苗后，很快应用于生产，形成了组织培养法繁殖兰花工业。
由于组织培养法繁殖植物的明显特点是快速，每年可以数以百万倍速度繁殖，因此对一些繁殖系数低，不能用种子繁殖的名特优植物品种的繁殖，尤为意义重大。
2、脱毒 植物中有很多都带有病毒，严重影响植物的产量和品质，给农业带来灾害。特别是无性繁殖植物，如马铃薯、草莓、大蒜、康乃馨等，由于病毒是通过维管束传导的，因此利用这些植物营养器官繁殖，就会把病毒带到新的植物个体上而发生病害。但是也证明感病植株并不是每个部位都带有病毒，如茎尖生长点尚未分化成维管束的部分，可能不带病毒。若利用组织培养法进行茎尖培养，再生的植株有可能不带病毒，从而获得脱病毒的苗，再用这种苗进行繁殖，则种植的植物就不会或极少发生病毒病。
所获得的脱毒苗一定要经过鉴定，确认不带病毒才能使用。使用组织培养法获得脱毒苗已经在草莓、葡萄、康乃馨等获得成功，产生明显的经济效应。
3、植物种质资源的保存、挽救濒于灭绝的植物 长期以来人们想了很多方法来保存植物，如储存果实，储存种子，储存块根、块茎、种球、鳞茎；用常温、低温、变温、低氧、充惰性气体等，这些方法在一定程度上收到了好的或比较好的效果，但仍存在许多问题。主要问题是付出的代价高，占的空间大，保存时间短，而且易受环境条件的限制。植物组织培养结合超低温保存技术，可以给植物种质保存带来一次大的飞跃。因为保存一个细胞就相当与保存一粒种子，但所占的空间仅为原来的几万分之一，而且在-193度的液氮中可以长时间保存，不像种子那样需要年年更新或经常更新。
环境的不断变化使许多种类的植物面临着灭绝的危险，而且许多种植物已经灭绝，留给人类的只是一种遗憾。如何挽救这些植物，还有许许多多的动物，已成为世人关注的问题。实践证明，通过组织培养的方法可以使一部分濒危的植物种类得到延续和保存；如果在结合超低温保存技术，就可以使这些植物得到较为永久性的保存。其实，对大多数普通植物来说，用组织培养的方法保存其种质材料，也具有十分重要的意义。因为，人们现在无法预知哪些植物会面临灭顶之灾，或许今天看似繁茂的植物，明天就可能被沙漠、洪水、大火或战争吞没。
4、通过花药和花粉培养获得单倍体植株、缩短育种年限 通过花药和花粉组织培养可以获得单倍体植物，大大缩短了育种时间。使新品种的培育过程大大简化
5、胚胎培养的应用 在远源杂交中，杂交后形成的胚珠往往在未成熟状态时，就停止生长，不能形成有生活力的种子，因而杂交不孕，这给远缘杂交造成极大困难。十九世纪二十年代末，Laibach用胚培养技术培养亚麻种间杂种胚，第一个获得了杂种植物，这一成功为在远缘时克服杂交不亲和的障碍提供了一项有用的技术。
这项技术发展至今，已经相当成熟，可以说多数植物的成熟或未成熟胚通过培养都可获得成功。幼胚培养已经可使5个细胞大小的极幼龄的胚状结构培养成植株。但胚珠培养的研究不多，单个胚珠培养尚存在许多问题，需作深化研究。
远缘杂交中，由于生理上和遗传上的障碍而不能杂交成功，可采用试管受精加以克服，即将母本胚珠离体培养，使异种花粉在胚珠上萌发受精，产生的杂种胚在试管中发育成完整植株。
用胚乳培养可获得三倍体植株，为诱导形成三倍体植物开辟了一条新途径。三倍体加倍后得到六倍体，可育成多倍体品种。
6、细胞融合通过原生质体融合，可部分克服有性杂交不亲和性，而获得体细胞杂种，从而创造新种或育成优良品种。
7、培养细胞突变体的应用 培养细胞处在不断分生状态，它就容易受培养条件和外加压力（如射线、化学物质）的影响而产生突变，从中可以筛选出有用的突变体，从而育成新品种。目前用这种方法已经筛选到抗病、抗盐、高蛋白、高产等突变体，有些已经用于生产。
8、用于遗传学、分子生物学、细胞生物学、组织学、胚胎学、基因工程、生物工程等地研究要揭开生命活动的秘密，需要多科学、多技术的相互配合，其中植物组织培养技术是不可缺少的，它为遗传学、分子生物学、细胞生物学、生物工程等提供了一种有效、快速的方法。因为要揭示生命的奥秘，首先要研究单个基因的作用，研究它在细胞内是如何组装的，如何与其它基因发生联系，如何表达和调控等。分离单个基因，对它DNA进行测序，再对其中的某些碱基实行突变，然后还需要将基因送到受体细胞当中，看表达情况，以确定其功能。接受基因的受体细胞要产生再生植株，就需要通过组织培养的方法才能实现。
9、利用组织培养的材料作为植物生物反应器中国的中草药是一份人类宝贵的财富，但很多种中草药资源匮乏，产量不足，甚至濒于灭绝。如果能利用组织和细胞培养的方法在实验室内生产，不再依附于自然环境，不仅可以解决现有困难，而且可以通过筛选高产有效成分的细胞系，来提高其药用价值。比如用培养的人参悬浮细胞，来生产人参皂苷，已在日本等国家形成规模。利用培养的植物细胞和组织细胞作为生物反应器，也可以生产某些蛋白质、氨基酸、抗生素、疫苗等，如用生食蔬菜生产乙肝疫苗正在实验中。
10、用于其它未知科学的研究 现代科学发展非常迅速，很多现在预想不到的事情都有可能发生，新发明、新发现、新创造层出不穷，今天认为不可能的东西明天就可能变成现实。植物组织培养也同样具有许多尚未发掘出的潜力，说不定有一天人们会在三角瓶内种出大南瓜。
总之，现在的植物组织培养仍然处于发展阶段，远远没有达到它的高峰期，很多机理人们还没有搞清楚，它的潜力还远远没有发挥出来。相信在今后的几十年内，组织培养将会有更大的发展，在农业、制药业、加工业等方面将会发挥更大的作用，创造出更大的经济效益。

‘贰’ 植物组培技术的发展

植物组织培养的研究可以追溯到20世纪初期，根据其发展情况，大体可以分为三个时期。
1．萌芽阶段
组织培养技术的蓬勃发展只是近50年的事，但它的整个历史可以追溯至19世纪末和上世纪初。20世纪初，在Schleiden和Schwann所发展起来的细胞学说的推动下，1902年德国植物学家Haberlandt提出了高等植物的器官和组织为许多细胞组成的观点，以及植物细胞全能性的理论，即植物的体细胞，在适当的条件下，具有不断分裂和繁殖，发育成完整植株的潜在能力。他首次发表了植物离体细胞培养实验的报告。1912年，Habefiandt的学生Kotte和美国的Robins在根尖培养中获得了组织培养的成功。Kotte采用了无机盐、葡萄糖、蛋白胨、天冬酰胺，及添加各种氨基酸的培养基。Robins用含无机盐、葡萄糖或果糖的琼脂培养基，培养了长度为1.45～3.75cm的豌豆、玉米和棉花的茎尖，形成了一些缺绿的茎和根。
2．奠基阶段
自Haberlandt的实验之后，直到1934年美国的White由番茄根建立了第一个活跃生长的无性繁殖系，并反复转移到新鲜培养基中继代培养，使根的离体培养实验获得了真正的成功，并在以后28年间培养了1600代。这之后，White又以小麦根尖为材料，研究了光、温度、通气、pH值、培养基组成等各种培养条件对生长的影响，并于1937年建立了第一个组织培养的综合培养基，其成分均为已知化合物，包括3种B族维生素，即吡哆醇、硫胺素和烟酸，该培养基后来被定名为White培养基。与此同时，Gautherer（1934）在研究山毛柳和黑杨等形成层的组织培养实验中，提出了B族维生素和生长素对组织培养的重要意义，并于1939年连续培养胡萝卜根形成层获得首次成功。同年，White由烟草种间杂种的瘤组织， Nobecourt由胡萝卜均建立了与上述类似的连续生长的组织培养物。因此，Gautherer，White和Nobecourt一起被誉为组织培养学科的奠基人。我们所用的培养方法和培养基，基本上都是由这三位科学家建立的。后来，White于1943年发表了《植物组织培养手册》专着，使植物组织培养开始成为一门新兴的学科。
3．快速发展和应用阶段
40年代Skoog和崔徵在烟草茎切段和髓培养以及器官形成的研究中发现，腺嘌呤或腺苷可以解除培养基中生长素（IAA）对芽形成的抑制作用，而能诱导形成芽，从而明确了腺嘌呤与生长素的比例是控制芽和根形成的主要条件之一。即这一比例高时，产生芽；这一比例低时，则形成根；相等则不分化。在寻找促进细胞分裂的物质过程中，Miller等人于1956年发现了激动素。不久即知道激动素可以代替腺嘌呤促进发芽，并且效果可增加3万倍。结果上述控制器官分化的激素模式变为激动素与生长素的比例关系。这方面的成功发现，有力地推动了植物组织培养的发展。
1952年；Morel和Martin通过茎尖分生组织的离体培养，从已受病毒侵染的大丽花中首次获得无病毒植株。1935～1945年Muir把单细胞放在一张铺在愈伤组织上面的滤纸上培养，使细胞发生了分裂，即实施了看护接种技术，使单细胞培养获得初步成功。
1960年，Cocking等人用真菌纤维素酶分离植物原生质体获得成功。1971年，Takebe等在烟草上首次由原生质体获得了再生植株，这不仅在理论上证明了无壁的原生质体同样具有全能性，而且在实践上为外源基因的导入提供了理想的受体材料。80年代中期以来，对禾谷类作物的原生质体培养也相继告捷，在这方面中国学者做出了重要贡献。1962年印度Guha等人成功地在毛叶曼陀罗花药培养中，由花粉诱导得到单倍体植株，从而促进了花药和花粉培养的研究。
以后相继在烟草、水稻、小麦、玉米、番茄、辣椒、草莓、苹果等多种植物培养中获得成功，其数目达到160多种，其中烟草、水稻和小麦等的花药育种培养在中国取得了引入注目的成就。
1960年，Morel提出了一个离体无性繁殖兰花的方法，其繁殖系数极高。由于这一方法有很大的应用价值，很快被兰花生产者所采用，迅速建立起兰花工业。1973年Carlson等通过两个烟草物种之间原生质体融合，获得了第一个体细胞杂种，Cocking等倡导的原生质体培养和体细胞杂交，研究得到了迅速发展，已经能使矮牵牛和烟草属的杂种细胞增殖分化生成杂种植株。
在整个植物组织培养发展的历史中，我国学者做出多方面的贡献，除了前述的崔徵的研究成效以外，还有1993年李继侗等关于玉米等植物离体根尖培养的研究工作，以及罗士韦关于幼胚和茎尖培养，李正理关于离体胚的研究培养、王伏雄等关于幼胚的研究培养工作。

‘叁’ 植物组织培养技术在我国农业生产中的应用

1、快速繁殖优良种苗

用组织培养的方法进行快速繁殖是生产上最有潜力的应用，包括花卉和观赏植物，其次是蔬菜、果树、大田作物及其它经济作物。快繁技术不受季节等条件的限制，生长周期短，而且能使不能或很难繁殖的植物进行增殖。

2、无病毒苗(Virus free)的培养

几乎所有植物都遭受到病毒病不同程度的危害，有的种类甚至同时受到数种病毒病的危害，尤其是很多园艺植物靠无性方法来增殖，若蒙受病毒病，代代相传，越染越重。

自从Morel(1952)发现采用微茎尖培养的方法可得到无病毒苗后，微茎尖培养就成为解决病毒病危害的重要途径之一。若再与热处理相结合，则可提高脱毒培养的效果。对于木本植物，茎尖培养得到的植株难以发根生长，则可采用茎尖微体嫁接的方法来培育无病毒苗。

3、在育种上的应用

植物组织培养技术为育种提供了许多手段和方法，使育种工作在新的条件下更有效的进行。如用花药培养单倍体植株；用原生质体进行体细胞杂交和基因转移；用子房、胚和胚珠完成胚的试管发育和试管受精等 ；种质资源的保存等等。

4、工厂化育苗

近年来，组培苗工厂化生产已作为一种新兴技术和生产手段，在园艺植物的生产领域蓬勃发展。

(3)中国的植物组织培养发展情况如何扩展阅读

组织培养除了在农业上的应用外，21世纪初世界各国都在重视另一个方面，即有用化合物的工业化生产。有用化合物包括药物、橡胶、香精油、色素等。这些化合物许多都是高等植物的次生代谢物，有些化合物还不能大规模地人工合成，而靠植物产生这些化合物来源有限。

因此，利用组织培养方法，培养植物的某些器官或愈伤组织，并筛选出高产、高合成能力、生长快的细胞株系，以进行工业化生产，是一条行之有效的途径。

‘肆’ 植物组织培养的全盛阶段如何

据国国科学家罗士韦统计，在20世纪60年代初期，全世界还只有十几个国家的少数实验室从事组织培养研究，但到了20世纪70年代，植物组织培养领域仍然空白的国家已经屈指可数。由于有了前面的理论基础和技术条件，加之在20世纪60年代用组织培养快速繁殖兰花获得巨大成功之后，极大地推动了植物组织培养的全面发展，微繁技术得到广泛应用。继兰花工厂化繁殖成功之后，快速繁殖开始用于重要的、经济价值高的、名特优作物新品种，如甘蔗、香蕉、柑橘、咖啡、苎麻、玫瑰、郁金香、菊花、牡丹、康乃馨、桉树、泡桐等。继马铃薯脱毒苗的研究成功，又能生产草莓、葡萄、大蒜、苹果、枣树等大量无性繁殖植物的脱毒苗应用于生产。仅据20世纪80年代初的统计，植物组织培养进行的无性繁殖所涉及的植物就已达数千种(见表)。

植物组织培养无性系的繁殖

植物组织培养有着广阔的应用前景，这已为近年来日益增多的实践所证实。随着研究的深入，组织培养将会显示更多的作用。

首先，在人工种子的研究与产生方面。由于植物组织培养过程中发现有体细胞胚胎产生(在形态上类似于合子胚)，如果给这种体细胞胚包上一层人工胚乳，那么就能得到人工种子，人工种子在适当条件下也能像普通种子一样萌发并生长。大量繁殖体细胞胚并制成人工种子为无性繁殖开辟了崭新的领域。建立并发展人工种子技术可以快速繁殖一个优良品种或杂种，以保持它们的优良种性和整齐度。一些名贵品种、难以保存的种质资源、遗传性不稳定或育性不佳的材料，均可采用人工种子技术进行繁殖。人工种子体积小，仅几毫米，而通常离体繁殖的体是十几或几十厘米。繁殖体小的人工种子、贮藏和运输均十分方便，而且可以像天然种子那样用机械在田间直接插种。

其次，在与基因工程结合的研究与应用方面，近年来由于通过基因工程克隆了大量有用产物的基因，特别是干扰素、胰岛素等药物已达到工业化生产的规模，植物学科受到前所未有的震动，许多生物学家和生物化学家着手开始基因工程研究，试图按人们的需要来定向地改良作物。如将抗病、抗虫、抗盐碱的基因或增强农作物光合作用的基因导入一些重要的作物中，并通过组织培养进行无性繁殖来扩增所获得的具有优良性状的植株，从而尽快应用于生产中产生经济效益。目前已有抗虫棉、抗病毒的烟草用于大田实验，引起了各方的广泛关注。科学家预言，21世纪作物的产量将大幅度提高，作物的品质将得到飞跃性的改良。

再次，在生产有用产物的研究与应用上，组织培养也有广阔的前景。植物几乎能生产人类所需要的一切天然有机化合物，如蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料等，而这些化合物都是在细胞内合成的。因此，通过植物组织培养对植物的细胞、组织或器官进行无性繁殖，在人工控制的条件下有可能生产这些化合物。这个目标一旦实现，就会改变过去靠天、靠阳光种植作物的传统农业，而成为工厂化农业生产，从而摆脱老天爷的支配，并为人类进军其他星球建立空间工厂化农业来提供粮食、药品等打下坚实基础。这种神奇的理想，随着科技的发展一定能够实现。因为目前通过单细胞培养生产蛋白质已获成功，日本用发酵罐生产紫草宁已达工业化生产规模；在利用细胞培养生产活性成分领域的研究正方兴未艾。

像胡萝卜和烟草等植物的细胞悬浮物，在-20℃至-1%℃的低温下贮藏数月，尚能恢复生长，再生成植株。如果我国南方的橡胶资源库能通过这种方法予以保护，那么橡胶资源库将为生产和研究提供源源不断的原材料。

最后是理论研究上的应用。理论是在实践的基础上总结并发展起来的，对实践具有一定指导作用，同时实践的发展又能推动理论研究的深入及更新。植物组织培养作为一门技术，在植物学的各个方面都得到了广泛应用，推动了植物遗传、生理、生化和病理学的研究，它已成为植物科学研究中的常规方法。

花药和花粉培养获得的单倍体和纯合二倍植物，是研究细胞遗传的极好材料。在细胞培养中很易引起变异和染色体变化，从而可得到作物的新类型，为研究染色体工程开辟新途径。

细胞是进行一切生理活动的场所，植物组织培养有利于了解植物的营养问题，对矿物质营养、有机营养、植物激素的作用机理等可进行深入研究，比自然条件下的实验条件易于控制，更能得出有说服力的结论。

采用细胞培养鉴定植物的抗病性也会变得简便有效，能很快得到结果。

‘伍’ 用植物组织培养创业，怎么样，现在中国盛行吗

真要从事是你这职业，就是天天组织培养实验室配药品、切苗、培养、观察~~再配再切……
另外还要到野外或者目的地取野生苗回来驯化
总之呢，我之前是做这个的，钱途基本没有，除非你很专精，然后在学校是教授什么的，可以发论文，搞好了，可以拿奖，出名就有钱了，我导师就是这样的，之前发个论文拿了100W的奖励，当然，不可能是他自己得了~~~如果就仅仅是个实验员，真心没前途也没钱途。
在中国，很多职业都存在过于理想化，和实际很不符，比如我学生物技术的，我真的毕业能从事基因工程类研究么？还有什么工业工程啊热力工程什么专业毕业就业很难和理想挂钩
最后，我的建议是：如果你是刚毕业需要份工作的话，这工作不用风吹日晒，挺好，如果你真心想在这方面有建树，而且能混到职称，也可以，但如果你只为钱途或者随时可能不做这行还是算了，这工作没什么钱的
另外，要投资组培实验室需要比较大的资金投入，植物组培实验室需要很高的洁净度，设备投入比较大，另外还需要至少2块场地，一块做组培实验室一块做训话炼苗基地。
目前植物组培在中国已经比较发达，很多地区都已形成比较大的规模，如果真想搞，可以就近到比较大的基地去参观学习。而且你还要根据自己实际情况和实际需求找出育苗方向。比如我大学的实验室主打金银花，辅助猕猴桃、蓝莓等。我曾经工作过的组培实验室，只做草莓。这行创业需要点知识和技术储备，投入有风险。除非你比较有钱，可以请些专业人员，否则，设计组培实验室都有很大学问，我们大学还专门设计过，设计的不好，做起产业来就会严重影响苗的质量和产能

‘陆’ 组培植物的发展简史

1839年德国学者就指出，如果提供适宜的外界条件，多细胞有机体的每一个细胞都能独立地发育。1901年美国遗传学家第一次用全能性一词来表示生物细胞独立发育的能力。植物细胞全能性是指植物细胞在离开机体后可以在适宜条件下再生为完整的植株。1934年美国学者p.r.怀特第一次实现了离体根在人工培养液中的无限生长。1946年中国学者罗士韦培养菟丝子茎尖并观察到花的形成。20世纪50年代法国r.h.韦特莫尔和g.莫雷尔从只带有1～2个叶原基的茎尖获得再生的无病毒植株，并将这一方法用于经济植物的快速繁殖。1939年p.r.怀特和法国学者r.j.戈特雷分别从胡萝卜和烟草的形成层组织，诱导出一种设有特定形态结构和功能的组织，即愈伤组织，并发现生长素（吲哚乙酸）是诱导愈伤组织形成和维持其连续生长的关键因素。以后植物组织培养学家的注意力便集中于如何控制愈伤组织的器官发生和胚胎发生。
1948年, 美国学者f.斯科格和中国学者崔发现在培养基中添加腺嘌呤可促使烟草愈伤组织产生不定芽，从而提出了特定的化学物质可以诱导器官发生的观点。1955年，同一实验室的c.o.米勒等发现了诱导芽形成效率更高的一种腺嘌呤衍生物──激动素，后来其他研究者发现了另外几种。由于结合使用了生长素和细胞分裂素，植物组织培养学家不仅能够有效地诱导各种植物的各种器官产生愈伤组织，而且能使培养的植物组织实现根和芽的分化，再生完整植株，迄今已得到植株再生的植物种类接近千种。
关于植物离体胚发生的研究，自从1925年德国f.莱巴赫将未成熟的亚麻属种间杂种胚培养成植株以来，人们一直想找出能够影响离体胚发育的活性物质。1934年，中国植物学家最先注意到银杏的胚乳提取物能明显促进人工培养的银杏胚的生长和发育。7年以后j.van奥弗贝克发现椰子乳（未成熟椰子的液体胚乳）对未成熟的曼陀罗胚的离体发育具有更加明显的促进作用。由于椰子乳容易取得，使用方便，后来被广泛用作培养基中的一种添加物。1958年美国学者f.c.斯图尔德用含椰子乳的液体培养基培养胡萝卜的细胞，使之长成胚状体和小植株，首次用实验证明了植物细胞的全能性。这一实验也使人们想到在椰子乳中可能存在一种能够诱导胚发生的物质──“胚胎因子”，但一直未能分离出这种物质。现在已能使百余种植物的组织或细胞在离体培养条件下形成胚状体。
1960年，k.贝格曼用平板法得到单细胞无性系（由单个细胞发育成的再生植株），为现代的单细胞突变体筛选奠定了基础。同年库金用纤维素酶除去，制备出大量的原生质体并开始进行原生质体培养。1971年，田中等首次从烟草原生质体培养出植株。1972年，a.j.卡尔森通过原生质体的融合得到了烟草属种间的细胞杂种，开辟了体细胞杂交这一新领域。1964年，s.古哈和s.c.马赫什瓦里用花药培养的方法使曼陀罗的未熟花粉发育为单倍体植株。20世纪70年代，中国学者欧阳俊闻、朱至清、胡含、王敬驹、孙敬三等得到了小麦、小黑麦、杨树等许多经济植物的花粉植株，并首先用这种方法来选育农作物新品种。在这一时期，传统的茎尖培养和组织培养技术也广泛地用于快速繁殖各种花卉和林木，出现了工厂化育苗的新兴产业。
诱导胚发生的因素不止一个，植物本身的特性、培养基的营养组成和激素平衡以及外界的物理条件等，都会影响离体细胞的胚发生。80年代中期，有人提出离体胚发生是由特定的基因控制的，外部因素通过对这些基因的表达的调节来影响胚状体的发育。

‘柒’ 目前植物组织培养的应用主要有哪些方面，都有那些成功的例子

很多啊~�8�7 一、农业上的应用
�8�7 1. 快速繁殖种苗(rapid propagation)
�8�7 用组织培养的方法进行快速繁殖是生产上最有潜力的应用，包括花卉观赏植物、蔬菜、果树、大田作物及其他经济作物。快繁技术不受季节等条件的限制，生长周期短，而且能使不能或很难繁殖的植物进行增殖。
�8�7 快速繁殖可用下列手段进行：
�8�7 ⑴通过茎尖、茎段、鳞茎盘等产生大量腋芽；
�8�7 ⑵通过根、叶等器官直接诱导产生不定芽；
�8�7 ⑶通过愈伤组织培养诱导产生不定芽。
�8�7 试管快速繁殖应用在下列生产或研究中：
�8�7 (1)繁殖杂交育种中得到的少量杂交种，以及保存自交系、不育系等。
�8�7 (2)繁殖脱毒培养得到的少量无病毒苗。
�8�7 (3)繁殖生产上急需的或种源较少的种苗。
�8�7 由于组织培养周期短，增殖率高及能全年生产等特点，加上培养材料和试管苗的小型化，这就可使有限的空间培养出大量的植物，在短期内培养出大量的幼苗。
�8�7 2.无病毒苗(virus free)的培养
�8�7 植物在生长过程中几乎都要遭受到病毒病不同程度的危害，有的种类甚至同时受到数种病毒病的危害，尤其是很多园艺植物靠无性方法来增殖，若蒙受病毒病，代代相传，越染越重，甚至会造成极严重的后果。
�8�7 自从Morel l952年发现采用微茎尖培养方法可得到无病毒苗后，微茎尖培养就成为解决病毒病危害的重要途径之一。若再与热处理相结合，则可提高脱毒培养的效果。
�8�7 对于木本植物，茎尖培养得到的植株难以发根生长，则可采用茎尖微体嫁接的方法来培育无病毒苗。
�8�7 组织培养无病毒苗的方法已在很多作物的常规生产上得到应用。如马铃薯，甘薯，草莓，苹果，香石竹，菊花等。而且已有不少地区建立了无病毒苗的生产中心，这对于无病毒苗的培养、鉴定、繁殖、保存、利用和研究，形成了一个规范的系统程序，从而达到了保持园艺植物的优良种性和经济性状的目的。
�8�7 3. 在育种上的应用(breeding)
�8�7 植物组培技术为育种提供了许多手段和方法，使育种工作在新的条件下更有效的进行。
�8�7 ⑴倍性育种，缩短育种年限，杂种优势明显。
�8�7 ⑵克服远缘杂交的不亲合性和不孕性（胚培养）
�8�7 ⑶保存种质
�8�7 例如：用花药培养单倍体植株；
�8�7 用原生质体进行个体细胞杂交和基因转移；
�8�7 用子房、胚和胚珠完成胚的试管发育和试管受精，以及种质资源的保存等等。
�8�7 胚培养技术很早就有利用，在种属间远缘杂交的情况下，由于生理代谢等方面的原因，杂种胚常常停止发育，因此不能得到杂种植物，所以通过胚培养就可保证远缘杂交的顺利进行。
�8�7 到50年代在实践上的应用就更多了。如在桃、柑橘、菜豆、南瓜、百合、鸢尾等等许多园艺植物远缘杂交育种上都得到了应用。大白菜X甘蓝的远缘杂交种"白兰"，就是通过杂种胚的培养而得到的。
�8�7 对早期发育幼胚因太小 难以培养的种类，还可采用胚珠和子房培养来获得成功。利用胚珠和子房培养也可进行试管受精 ，以克服柱头或花柱对受精的障碍，使花粉管直接进入胚珠而受精。花药、花粉的培养在苹果、柑橘、葡萄、草莓、石刁柏、甜椒、甘蓝、天竺葵等约20 种园艺植物得到了单倍体植株。
�8�7 在常规育种中为得到纯系材料要经过多代自交，而单倍体育种，经染色体加倍后可以迅速获得纯合的二倍体，大大缩短了育种的世代和年限。
�8�7 利用组织培养可以进行突变体的筛选。突变的产生因部位而异，茎尖遗传性比较稳定，根、茎、叶乃至愈伤组织和细胞的培养则变异率就较大。培养基的激素也会诱导变异，因浓度而不同。此外还可采用紫外线、x射线、Y射线对材料进行照射，来诱发突变的产生。
�8�7 在组织培养中产生多倍体、混倍体现象的比较多，产生的变异为育种提供的材料，可以根据需要进行筛选。利用组织培养，采用与微生物筛选相似的技术，在细胞水平上进行突变体的筛选更加富有成效。原生质体培养和体细胞杂交技术的开发，在育种上展现了一幅崭新的前景。已有多种植物经原生质体培养得到再生植物，有些植物得到体细胞杂种，无论在理论和实践上都有重要价值。随着这方面工作的深入和水平的提高，原生质体培养一定会在育种上产生深远的影响。
�8�7 4. 工厂化育苗(instrializing propagation)
�8�7 近年来，组织培养育苗工厂化生产已作为一种新兴技术和生产手段，在园艺植物的生产领域蓬勃发展。
�8�7 ⑴含义：是指以植物组织培养为基础，将外植体接种在人工配制的培养基上，通过控制环境条件，使细胞脱分化、再分化成新的组织、器官，进而培育出与母株一样的批量幼苗的方法。例如：非洲紫罗兰组织培养育苗的工厂化生产。
�8�7 ⑵特点：繁殖快，整齐、一致，无病虫害，周期短，周年生产，性状稳定。
�8�7 ⑶作用：有利于繁殖系数低、杂合材料的快速繁殖
�8�7 有利于有性繁殖优良性状易分离材料的繁殖
�8�7 有利于保持从杂合的遗传群体中筛选出的表现型优异植株的优良遗传性。
�8�7 组织培养育苗的无毒化生产，还可减少病害传播。
�8�7 可以减少气候条件对幼苗繁殖的影响，缓和淡、旺季的供需矛盾。
�8�7 ⑷现状： 世界上一些先进国家园艺植物组织培养技术的迅速发展从60年代就已经开始，并随着生长、分化规律性探索的逐步深化，到了70年代仅花卉业就已在兰花、百合、非洲菊、大岩桐、菊花、香石竹、矮牵牛等二十几种花卉幼苗生产上建立起大规模试管苗商品化生产。
�8�7 到1984年世界花卉幼苗产业的生产总值已达20亿美元，其中美国花卉幼苗市场总值为6亿多美元，日本三友种苗公司有60％的幼苗靠组织培养技术繁殖。1985年仅兰花一项，在美国注册的公司就有100余家，年销售额在1亿美元以上。
�8�7 由于组织培养技术的应用，加快了花卉新品种的推广。以前靠常规方法推广一个新品种要几年甚至十多年，而现在快的只要1～2年就可在世界范围内达到普及和应用。
�8�7 我国采用快速繁殖技术，也使优良品种达到迅速的推广和应用。如广东切花菊"黄秀风"的应用，使菊花变大，长势加强，花色鲜艳，抗病力增强，打开了进入香港市场的渠道，使30多种观叶植物的推广很快遍及全国，丰富了人们的生活，并将自然界的几百个野生金钱莲品种繁种驯化，培养了一批园林垂直绿化的材料，促进了园林业的发展。
�8�7 ⑸制约：植物组织培养也存在一定的困难。
�8�7 首先是繁殖效率与商品需 要量的矛盾，有些作物由于繁殖方法尚未解决，因而无法满足生产的需要。其次是在培养过程中如何减少变异株的发生。更重要的是应降低组培苗工厂化生产的成本，只有降低成本，才能更好的投产应用。
�8�7 总之，随着组织培养这一技术的发展及各种培养方法的广泛应用，使这一技术在遗传育种、品种繁育等方面表现出了巨大的潜力，特别是生物工程和工厂化育苗实施以后，它将以新兴产业的面目在技术革命中发挥重大作用。
�8�7 二、在遗传学、分子生物学、细胞生物学、组织学、 胚胎学、基因工、生物工程等方面的应用
�8�7 要揭开生命活动的秘密，需要多科学、多技术的相互配合，其中植物组织培养技术是不可缺少的，它为遗传学、分子生物学、细胞生物学、生物工程等提供了一种有效、快速的方法。
�8�7 因为要揭示生命的奥秘，首先要研究单个基因的作用，研究它在细胞内是如何组装的，如何与其它基因发生联系，如何表达和调控等。分离单个基因，对它DNA 进行测序，再对其中的某些碱基实行突变，然后还需要将基因送到受体细胞当中，看表达情况，以确定其功能。接受基因的受体细胞要产生再生植株，就需要通过组织培养的方法才能实现。
�8�7 三、 利用组织培养的材料作为植物生物反应器
�8�7 中国的中草药是一份人类宝贵的财富，但很多种中草药资源匮乏，产量不足，甚至濒于灭绝。如果能利用组织和细胞培养的方法在实验室内生产，不再依附于自然环境，不仅可以解决现有困难，而且可以通过筛选高产有效成分的细胞系，来提高其药用价值。
�8�7 比如用培养的人参悬浮细胞，来生产人参皂苷，已在日本等国家形成规模。利用培养的植物细胞和组织细胞作为生物反应器，也可以生产某些蛋白质、氨基酸、抗生素、疫苗等，如用生食蔬菜生产乙肝疫苗正在实验中。
�8�7 四、用于其它未知科学的研究
�8�7 现代科学发展非常迅速，很多现在预想不到的事情都有可能发生，新发明、新发现、新创造层出不穷，今天认为不可能的东西明天就可能变成现实。植物组织培养也同样具有许多尚未发掘出的潜力，说不定有一天人们会在三角瓶内种出大南瓜。
�8�7 总之，现在的植物组织培养仍然处于发展阶段，远远没有达到它的高峰期，很多机理人们还没有搞清楚，它的潜力还远远没有发挥出来。相信在今后的几十年内，组织培养在我国将会有更大的发展，在农业、制药业、加工业等方面将会发挥更大的作用，创造出更大的经济效益。 望采纳~

‘捌’ 植物组织培养技术在中国的应用

目前，国内外把植物组织培养已普遍应用于作物育种，并在以下几个方面取得了较大进展：

(1)单倍体育种单倍体植株往往不能结实，在培养中用秋水仙素处理，可使染色体加倍，成为纯合二倍体植株，这种培养技术在育种上的应用称为单倍体育种。单倍体育种具有高速、高效率、基因型一次纯合等优点，因此，通过花药或花粉培养的单倍体育种，已经作为一种崭新的育种手段问世，并已开始育成大面积种植的作物新品种。在单倍体育种方面，我国科学家做出了突出贡献。1974年就育成了世界上第一个作物新品种--单育1号烟草品种。随后又育成了中花8号水稻和京花1号、京单92-2097小麦等面积栽培的作物新品种，还获得了多种作物的大量花培新品系。河南省在花培育种方面卓有成效，培育出了花培28、花配2321、峡麦1号、豫麦1号、豫麦37号、花9、花特早、豫麦60号等优良品种(系)，已累计推广700多万亩，在全国名列前茅。

(2)胚胎培养在植物种间杂交或远缘杂交中，杂交不孕给远缘杂交带来了许多困难。而采用胚的早期离体培养可以使胚正常发育并成功地培养出杂交后代，可以通过无性系繁殖获得数量较多、性状一致的群体，胚培养已在50多个科属中获得成功。远缘杂交中，可把未受精的胚珠分离出来，在试管内用异种花粉在胚珠上萌发受精，产生的杂种胚在试管中发育成完整植株，此法称为“试管受精”。用胚乳培养可以获得三倍体植株，为诱导形成三倍体植物开辟了一条新途径。三倍体加倍后可得到六倍体，可育成多倍体新品种。

(3)细胞融合通过原生质体融合，可部分克服有性杂交不亲和性，而获得体细胞杂种，从而创造新种或育成优良品种，这是组织培养应用最诱人的一个方面，目前已获得40余个种间、属间、甚至科间的体细胞杂种、愈伤组织，有些还进而分化成苗。目前，采用原生质体融合技术已经能从不杂交的植物中如番茄和马铃薯、烟草和龙葵、芥菜等获得属间杂种，但这些杂种尚无实际应用价值。随着原生质体融合、选择、培养技术的不断成熟和发展，今后可望获得更多有一定应用价值的经济作物体细胞杂种及新品种。

(4)基因工程用基因工程的方法，把目标基因切割下来并通过载体使外来基因整合进植物的基因组是完全有可能的，这项研究如果获得成功，将克服作物育种中的盲目性，而变成按人们的需要操纵作物的遗传变异，育成优良品种，目前这项研究刚刚起步，加上植物的遗传背景比原核生物更为复杂，因此，要用基因工程实现作物改良，以增加产量和改善品质，将是21世纪需要解决的一个问题。

(5)培养细胞突变体无论是愈伤组织培养还是细胞培养，培养细胞均处在不断分生状态，容易受培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而产生诱变，从中可以筛选出对人们有用的突变体，从而育成新品种。尤其对原来诱发突变较为困难、突变率较低的一些性状，用细胞培养进行诱发、筛选和鉴定时，处理细胞数远远多于处理个体数，因此一些突变率极低的性状有可能从中选择出来。例如植物抗病虫性、抗寒、耐盐、抗除草剂毒性、生理生化变异等的诱发，为进一步筛选和选育提供了丰富的变异材料。目前，用这种方法已筛选到抗病、抗盐、高赖氨酸、高蛋白、矮秆高产的突变体，有些已用于生产。