組織培養是重點工作之一
目前在水果方面,香蕉、草莓已經實際應用組織培養,提供大量無病毒的種苗作農業用途。至於分化更複雜的木本類果樹,如橘、梨、蘋果、楊桃、番石榴等,成功地以組織培養培育成苗的例子還很少。反而是草本的花卉、雜糧作物成功的較多,比方以往繁殖困難的蘭花,不少民間私營的種苗場就以組織培養提供種苗。
國內有不少單位從事組織培養的研究工作。大學農學院系、臺灣省農業試驗所、屏東香蕉研究所和中央研究院植物研究所都已進行多年。
他們的研究目標還包括新品種的育成。中研院植物所研究員張唯勤解釋,現在植物學家研究在實驗室裏改良品種,有三個途徑:
一、基因重組。
基因是決定一個生物各方面表現的遺傳物質。一個人是直髮或捲髮,黑眼睛或藍眼睛,都由基因控制。果樹也一樣,在適當的生長條件下,有的長得高,有的矮;有的抗病能力強,有的弱;只能歸諸天生註定,也就是遺傳基因的不同。
生物體每一個細胞的細胞核裡,都有屬於該生物獨一無二的整套基因。傳統的雜交育種,所寄望的正是卵子細胞和精子細胞結合後,雙方的優良基因能合起來,得到表現傑出的下一代。
問題是傳統方法只能任由基因隨機組合,後果常常不如理想。所謂「基因重組」的生物技術,就是乾脆直接拿一個細胞來動手術,把不夠「好」的基因換掉,植入別的細胞的「好」基因,然後把這個擁有一切優良基因的細胞,用組織培養的辦法,培育成一株小植物,一個新的品種就誕生了。
理論如此,但是這當中還有很多問題,包括辨認、尋找極微小的基因、用什麼工具移植等等,都有待努力。
二、外在刺激的誘變。
由於實驗室裏提供植物細胞生長的環境,包含很多化學、物理的刺激,正常的組織培養過程中,細胞已經很容易起突變,形成畸型組織,必須淘汰。
現在更故意施以正常細胞所不能忍受的強烈刺激,比方拿能使人體細胞轉變為癌細胞的輻射線,照射這些培養中的組織,或拿毒性劇烈的化學藥品噴灑、浸泡它們;雖然99%的結果不能存活,但在剩下的1%裡,希望能找到值得保留的突變種。
三、溶掉植物細胞的細胞壁,使兩個以上的細胞結合,產生新的個體。通常是把兩類不同種的植物細胞,各自增殖為一堆,再互相混合,希望因不同的細胞核彼此結合,而得到擁有新的遺傳性質的新品種。