細(xì)胞工程技術(shù)在糧食與蔬菜生產(chǎn)中的應(yīng)用
利用細(xì)胞工程技術(shù)進(jìn)行作物育種,是迄今人類受益最多的一個(gè)方面。中國(guó)在這一領(lǐng)域已達(dá)到世界先進(jìn)水平,以花藥單倍體育種途徑,培育出的水稻品種或品系有近百個(gè),小麥有30個(gè)左右。其中河南省農(nóng)科院培育的小麥新品種,具有抗倒伏、抗銹病、抗白粉病等優(yōu)良性狀。
在常規(guī)的雜交育種中,育成一個(gè)新品種一般需要8~10年,而用細(xì)胞工程技術(shù)對(duì)雜種的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng),可大大縮短育種周期,一般提前2~3年,而且有利優(yōu)良性狀的篩選。前面已介紹過的微繁殖技術(shù),在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上也有廣泛的用途,其技術(shù)比較成熟,并已取得較大的經(jīng)濟(jì)效益。例如,中國(guó)已解決了馬鈴薯的退化問題,日本麒麟公司已能在1000升容器中大量培養(yǎng)無病毒微型馬鈴薯塊莖作為種薯,實(shí)現(xiàn)種薯生產(chǎn)的自動(dòng)化。通過植物體細(xì)胞的遺傳變異,篩選各種有經(jīng)濟(jì)意義的突變體,為創(chuàng)造種質(zhì)資源和新品種的選育發(fā)揮了作用?,F(xiàn)已選育出優(yōu)質(zhì)的番茄、抗寒的亞麻、以及水稻、小麥、玉米等新品系。有希望通過這一技術(shù)改良作物的品質(zhì),使它更適合人類的營(yíng)養(yǎng)需求。
蔬菜是人類膳食中不可缺少的成分,它為人體提供必需的維生素、礦物質(zhì)等。蔬菜通常以種子、塊根、塊莖、插扦或分根等傳統(tǒng)方式進(jìn)行繁殖,化費(fèi)成本低。但是,在引種與繁育、品種的種性提純與復(fù)壯、育種過程的某些中間環(huán)節(jié),植物細(xì)胞工程技術(shù)仍大有作為。例如,從國(guó)外引進(jìn)蔬菜新品種,最初往往只有幾粒種子或很少量的塊根、塊莖等。要進(jìn)行大規(guī)模的種植,必須先大量增殖,這就可應(yīng)用微繁殖技術(shù),在較短時(shí)間內(nèi)迅速擴(kuò)大群體。在常規(guī)育種過程中,也可應(yīng)用原生質(zhì)體或單倍體培養(yǎng)技術(shù),快速繁殖后代,簡(jiǎn)化制種程序。另外,還可結(jié)合植物基因工程技術(shù),改良蔬菜品種。