一片叶子,可以长成“森林”吗?诸暨的农技师陈依桃给出了肯定的答案:“植物克隆”,可以实现。
克隆羊、克隆猴、克隆猫……“克隆”这个词大家并不陌生。不过,很多人不知道,其实植物也能“克隆”。一块叶片、一个苞芽、一段茎节,甚至花蕾中的一粒花粉,经过“植物克隆”,都可以繁殖成新的植株。
1989年出生的陈依桃从事“植物克隆”研究快15年了。她通过推广植物组培技术,提升农民的农产品种植技术,为他们解决种植难题,提高经济效益。日前,陈依桃被省总工会授予“浙江省五一劳动奖章”。
给植物开启“万倍速”
在诸暨米果果休闲观光农业有限公司的恒温实验室内,一排排透明的瓶瓶罐罐被分门别类摆放在架子上。经过陈依桃的精心培育,生命的“起源”正在这些瓶罐里生成,没有种子的“传宗接代”即将开始。
这些瓶瓶罐罐都不大,有的甚至只有一根手指般高。瓶子里面,运用“植物克隆”技术培育的新苗已经长出,嫩绿的新苗显得生机勃勃。“别看目前只摆上了1000多只瓶子,但一个瓶子里可能长着两三百棵苗呢,神奇吧!”她向记者介绍起来,目前实验室里培养了铁皮石斛、白芨、滴水观音、多肉、草莓、蓝莓、石楠等十来个品种,“至少有上万棵苗,再过几个月,就可以移到土里了。”
“‘植物克隆’技术就是植物组织培养,是指在无菌条件下,将植物体的任何一部分,比如根、茎、叶、花、果实等植物器官、组织、细胞以及原生质体等,培养在人工配制的培养基上,并给予合适的培养条件,使之发育形成完整植物体的过程。”说起自己热爱的专业领域,陈依桃打开了话匣子,“‘植物克隆’比常规育苗方法要快数万倍至百万倍,已成为当今社会发展蔬菜苗木生产的主要手段,在观赏植物、园艺植物、经济林木、无性繁殖作物等方面也有比较广泛的应用。”
陈依桃以火龙果为例,介绍植物是如何被“克隆”出来的。
“你看它的枝条上面有很多小刺,我做组培时就选择带小刺的枝条部分。这个刺其实是变态叶,它是为了适应环境、减少蒸发才演化成了刺。在这个叶片跟枝条中间,都有一个隐藏的芽。一段时间后,小刺的部位就会长出小苗来。”陈依桃说,取下要组培的枝条部分后,会先对它消毒,“因为枝条长期暴露在自然环境中,植物体表会携带大量的细菌和真菌,有的菌类甚至会侵入植物组织内部。如果消毒没做好,植物组织培养就失败了。”
接着,陈依桃会将枝条放入瓶子里,里面已经配置好了具有一定营养物质与激素的培养基,“通过模拟并控制植物生长所需的条件因素:阳光、温度、水分、空气和土壤等,生成植物幼体,再诱导幼苗生根并长成完整植株,最后移栽到土里。数个月后,它们就会慢慢长成与原先的枝条母体一模一样的火龙果树了。”陈依桃说。
“一叶成林”不是梦
陈依桃的家在诸暨市枫桥镇,2008年,她就读台州科技职业学院的园艺技术专业。“我那时候才发现,农业这个领域跟我小时候看到的,甚至是想象中的完全不一样,比如植物组培技术。”她说。
她一头扎入了这个新奇的领域,不断汲取知识,积累经验。“大二时,位于台州的浙江省柑橘研究所(隶属于浙江省农科院)需要科研助理,我和几个同学争取到了实践机会。上完课,只要一有空,我们就骑着自行车去研究所做实验。”陈依桃说。
10多年来,陈依桃一直在植物组织培养领域耕耘,潜心培育新优种苗。她曾担任台州科技职业学院组培实验室主任,连续多年培育学生提升组培技术,带领团队学生开发白芨组培苗无菌苗培育技术,改进蝴蝶兰组培配方,成功培育驯化“富乐夕阳”“火鸟”“龙树枫叶”等多个蝴蝶兰新品种组培苗。她还先后与台州市农科院合作开发覆盆子腋芽组培苗、樱桃砧木组培苗培育技术,协助浙江省柑橘研究所培育柑橘单倍体无病毒组培苗……
2017年,她返回诸暨。2018年,米果果休闲观光农业有限公司建立起实验室后,她欣然加入成为一名农技员,继续自己的“老本行”。除了为公司培养新型技能人才、为研学的学生开科普课讲解“植物克隆”,她基本上泡在实验室里,为各种植物的“克隆”找到最合适的“配方”。“只要‘配方’对,植物的不同部位都可以‘长’出小苗来。”她说。
“理论上,植物任何部位都可以做组培。比如月季花,组织培养就有很多种方法,枝条上有芽的地方可以,花朵的花药部分也可以,也就是说,这棵树身上活的部分,只要‘配方’正确,都能育出苗来。当然实践中肯定会使用最佳应用方案,选择能够更快育苗的部位。”陈依桃介绍,不同植物甚至同一种植物的不同阶段,需要的“配方”都是不同的,“而找到对的‘配方’,就需要做无数次实验,进行对比、数据记录以及分析。”
记者留意到,在瓶瓶罐罐的底部,都有一层一厘米左右厚度的果冻样物质,这是陈依桃自己调配的“培养基”。“这里面是根据植物生长特性所需的营养液、微量元素等调制的。”陈依桃说,有时候还会往里面加蔬菜水果进去,“香蕉钾含量高,特别适合在茎秆生长阶段加一点,马铃薯淀粉含量高,适合在增殖长苗的时候加。”
希望让更多人受益
随着年龄的增长,陈依桃越来越感觉到应该让自己的技术发挥更大的作用。她曾历时半年,编辑出适合农民培训的《铁皮石斛组培技术》《金线莲组培快繁技术》及《蓝莓组培快繁技术》3种典型案例的视频材料,帮助农民快速了解组培育苗技术。她撰写的《植物克隆》教案,还入选了国家中小学教材,在全国推广,向大中小学生开展农业科普课堂。
去年下半年,她又主动请缨,开始参与到公司的农民培训中,帮助农民学员学到文化知识和实操技能的同时,还能提升农业产业文化。
“未来组培苗肯定是有大前景的。现在像铁皮石斛产业,用的就是植物组织培养技术。自然繁殖的话,果荚授粉上万颗种子只能成活一两颗,用了这个技术,95%以上的种子都可以成活。”陈依桃说,目前很多农户还是使用传统的农业方式,她希望通过培训,慢慢推广植物组培技术的应用。
今年年初,陈依桃在草莓基地现场调研时,了解到一位草莓种植户正在种植一种新品种白草莓,但在种植初期遇到了难题。“白草莓种苗是从山东冷链运输过来的,运输时间长,加上是冷链运输,导致部分种苗受损,成活率不高。”陈依桃经过组培育苗技术,成功利用白草莓匍匐茎培育出了无性繁殖苗,增加了白草莓幼苗无性繁殖能力。由于是当地培育,可以进行现场移苗,既降低了运输成本,又保证了种苗质量,种植户的这个难题解决了。
对于未来计划,陈依桃壮志满满。“一是继续做好农技推广,推进稻渔综合种养模式,提高土地效益,推进‘肥药双减’行动,实现稻优、鱼肥高效发展,为稻虾轮作提供优质种苗和技术,促进生态农业的推进。二是引进草莓新品种,利用组织培养脱毒技术,培育病害低,品种品质稳的草莓种苗,帮助解决周边农民草莓种苗难买、品质退化、病害严重、产量不高等问题,提升农民的农产品种植技术,提高他们的经济效益。”陈依桃说。
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