植物组织培养进行快速繁殖

如今，在美国和亚洲的一些国家，一个新兴的产业部门——“兰花工业”， 正发展得如火如荼。美国有十多个兰花中心，年产值达 5000～6000 万美元； 新加坡仅出口兰花一项贸易，每年可以净赚 500 万美元；泰国每年出口兰花

及试管苗兰花价值 650 万美元。

兰花作为一种名贵花卉能从工厂里源源不断地生产出来，是组织培养技术应用于工业化生产的功劳。科学家们在对植物的研究过程中，发现植物体的各种器官组织都具有全息性，就是说这些组织的细胞，都可以经过分裂生长，最后分化发育成一棵完整的植株，也能开花结果，繁衍后代。这是因为它们都具有与全株植物相同的整套遗传物质，只是在发育过程中才分化成了根、茎、叶、花、果和种子等不同的器官组织。现在，已经有数百种植物器官组织可以通过这种方法培育植株了。

采用组织培养技术，可以大量地快速繁殖名贵花卉、瓜果苗木，进行工厂化生产，这就是所说的试管苗生产。澳大利亚科学家用这种技术，在试管内培养荔枝，12 个月就可以结果，而通常需要七年时间！这令几千年前“一骑红尘妃子笑”的荔枝，想必不远的将来会普及在“大江南北”，摆脱贵族身份了。

此外，一个桉树芽繁殖出 10 万株树苗，100 万株康乃馨来自一个康乃馨茎尖，刚刚“出生” 49 天的玫瑰就绽放出绚丽的花朵⋯⋯这些奇迹都已经由组织培养技术变为现实。

在美国的某些市场上，你可以发现一种晶莹剔透、外观雅致的人工合成“种子”，这些种子也是细胞工程应用实例之一。

还是在 1985 年的时候，美国一家植物遗传公司，向美国政府申请了一项名为“合成芹菜种子”的专利，并声称将在一、二年内向市场提供这种利用植物组织培养技术所获得的商品“种子”。他们将芹菜茎切成小段，在实验室培养瓶里培养，形成大量伤愈组织；然后将伤愈组织分成许多小细胞团， 放在盛有合成激素的锥形瓶内，诱导伤愈组织小细胞团分化形成大量微小的体细胞胚胎。体细胞胚胎能像天然种子一样发育成完整的芹菜植株，不同的只是这种“种子”大小相差悬殊，而且没有种皮。为了能使它进入商业化生厂，研究人员就给它们穿上了衣服：一层透明的有机材料膜和一层极薄的可以生物降解的聚合物膜，这样就成了人们在市场里见到的模样了。

这种合成种子由于不受季节、气候的限制，不需要农田，所以它可以在室内进行一定规模的工业化生产，给农业和工业之间架起了一座桥梁。它将彻底改变已经沿袭数千年的种子生产方式，给种子的工业化开创了美好前景。目前，其他植物的人工种子也在加紧开发中。

近年来，利用离体培养的细胞生产有用的次生代谢物质（细胞代谢过程中产生的“副产品”）的研究也很活跃。由于自然环境破坏、滥采滥伐，或因栽培期长、成本高等原因，一些特殊的经济作物和药物的产量受到限制。现在由于细胞组织培养法的运用，这些东西就可以像微生物细胞那样在发酵

罐里进行生产了，一改过去只能从植物中提取或土壤栽培的传统生产方式。像许多药品、香料、天然色素、化妆品原料、甜味剂，都可以通过高产细胞来获得，从而实现天然产物的工业化生产。目前成功的例子有日本的人参皂甙（人参中起到药效的成分）、紫宁草等，例如人参皂甙是日本用 130 吨级的发酵罐进行人参细胞的工业化生产的，作为组织培养的人参细胞是由北里大学古谷力教授分离培育成的。这种方法生产出来的人参不仅保持了有效成分——人参皂甙，而且药效还更好些。另外联邦德国和加拿大也分别在强心剂药物和抗癌药物的生产上取得了可喜的成就。

综上所述，可见生物工程在农业方面的应用已颇见成效，前景广阔。发达国家在生物技术各领域的投资中，把农业列为第二位，仅次于医药保健， 也是生物工程开发的重点。而农业作为国民经济的基础，历来受到各国高度重视，尤其在发达国家，农业享受到多方面的保护和优惠政策。面对日趋激烈的国际竞争，生物工程技术在农业方面的应用无疑会倍受重视。