花楸組培快繁的研究進展*

張秋菊

（通化師范學院生命科學學院，吉林通化 134002）

花楸組培快繁的研究進展*

張秋菊

（通化師范學院生命科學學院，吉林通化 134002）

花楸是薔薇科花楸屬落葉小喬木，是我國東北長白山區(qū)重要的非木質資源樹種，兼具觀賞、藥用、蜜源等多種功能.花楸種子具有深休眠特性，有性繁殖成苗率低，且其無性繁殖也很難，導致苗木市場供不應求.文章綜述了近年來花楸的組培快繁研究成果，期望能為花楸人工繁育技術的深入研究提供參考.

花楸;組織培養(yǎng);休眠;體細胞胚胎

花楸Sorbus Pohuashanesis（Hance）Hedl.，又名花楸樹、百花花楸，系薔薇科（Rosaceae）花楸屬落葉小喬木，主要分布于我國的東北、華北、西北及華東等地區(qū)，在朝鮮北部和俄羅斯西伯利亞東部有零星分布，是我國北方珍貴的觀賞樹種之一［1］.花楸除觀賞價值以外還具有多種用途，如果實可食用，也可用于提取色素;莖皮可入藥，也可材用，還是重要的蜜源植物［2－3］.花楸為長白山區(qū)鄉(xiāng)土樹種，適應性好，耐陰、耐寒、抗風，且對多種有害氣體有較強抗性，因此在東北地區(qū)是一種極具開發(fā)前景的城市綠化樹種.

花楸種子具有深休眠的特性，種子到幼苗的轉化率低，有性繁殖系數(shù)不高;花楸又屬于難生根樹種，扦插成活率較低，目前還沒有較好的扦插繁殖技術［4－6］.組織培養(yǎng)具有繁殖速度快，育種周期短，利于進行商業(yè)化規(guī)模生產等優(yōu)點.因此，組培快繁可望成為解決花楸園藝用苗困難的有效途徑.本文對近年來花楸組培快繁的研究成果加以綜述，并展望了該領域的發(fā)展方向，以期為深入研究花楸人工擴繁技術提供參考.

1 花楸組織培養(yǎng)

1.1 愈傷組織的誘導和增殖

以花楸嫩葉和莖段為外植體，均可誘導出愈傷組織.以幼莖段為外植體在 MS上添加 NAA 1.0 mg/L+BA 0.5 ～3.0 mg/L、2，4 － D 1.0 mg/L+BA 0.5 ～3.0 mg/L（或 TDZ 0.01 ～0.5 mg/L）愈傷組織誘導率高;以嫩葉為外植體時，誘導率雖可達100%，但是形成的愈傷組織較小，最佳激素組合為2，4 －D 1.0 mg/L+BA 0.5 ～3.0 mg/L.將初代培養(yǎng)的愈傷組織轉入增殖培養(yǎng)基，增殖效果非常好，但還不能實現(xiàn)芽的分化［7］.

1.2 腋芽莖段的誘導與增殖

郭艷茹等［8］以百花花楸帶腋芽莖段為材料，探索出組培各階段利于花楸生長的最適培養(yǎng)基.芽誘導培養(yǎng)基為1/2MS+6－BA 2.5 mg/L+2，4－D 0.5 mg/L;增殖培養(yǎng)基為 MS+6 －BA（1.6 ～2.1）mg/L+NAA（0.14 ～0.23）mg/L;繼代壯苗培養(yǎng)的最佳培養(yǎng)基為 MS+6－BA 0.2 mg/L+IBA 0.2 mg/L;帶腋芽莖段在芽誘導培養(yǎng)基上21 d以后逐漸形成叢生芽;在生根培養(yǎng)基上平均生根數(shù)為6，將生根后的組培苗移栽至腐殖土:泥炭土:河沙（比例為3∶2∶1）的基質中，生根率達90.2%.生根是組培苗成功的關鍵，添加一定比例的NO－3和NH+4離子會促進根的生長，而添加0.5～1.0g/L的活性碳利于吸附抑制生長物質，使根須發(fā)育良好［9］;白卉等［10］以花楸樹葉芽為材料，研究并確定了花楸的最佳繼代培養(yǎng)基為 MS+BA 1.0mg/L+NAA 0.1 mg/L，增殖倍數(shù)達4.5倍以上，最適生根培養(yǎng)基為MS+IBA 1.0 mg/L+NAA 0.02 mg/L，生根率達80%以上.

1.3 不定芽增殖和直接成苗

花楸種子經低溫處理后，無菌萌發(fā)的種苗莖段通過叢生芽途徑可以產生大量的不定芽，經生根培養(yǎng)可成苗.取材時期及激素濃度配比是影響花楸幼胚叢生芽誘導效果的主要因素.篩選出最佳的叢生芽誘導培養(yǎng)基為 MS+BA 0.5 mg/L+NAA 0.05 mg/L+蔗糖20 g/L+瓊脂7g/L，叢生芽誘導率最高可達22.2%;叢生芽最佳的增殖培養(yǎng)基為WPM+BA 0.3～0.5 mg/L 十蔗糖 20g/L+瓊脂7g/L.經繼代培養(yǎng)可誘導出小莖叢，轉入生根培養(yǎng)基誘導生根，篩選出最佳的生根培養(yǎng)基為l/2MS+NAA 0.3 mg/L 或 IBA 0.2 mg/L［7］.

2 體細胞胚胎發(fā)生的誘導

在植物組織培養(yǎng)中，誘導體細胞胚胎發(fā)生和誘導器官發(fā)生相比，具有繁殖系數(shù)大、速度快、結構完整、再生率高等顯著優(yōu)點.胚性愈傷組織具有遺傳穩(wěn)定、再生頻率高的特點，是多數(shù)木本植物最理想的轉化受體系統(tǒng)，同時體細胞胚的發(fā)生研究也為人工種子的生產奠定了基礎.

2.1 外植體處理

楊玲等［11］利用花楸未成熟和成熟的合子胚誘導出體細胞胚并再生出體胚苗，首次建立了花揪體細胞胚發(fā)生體系.花楸合子胚的單片子葉和完整胚最適合作為外植體進行體胚誘導，誘導率最高達l00%.以 MS+NAA 2.0 mg/L+6 －BA 1.5 mg/L 為條件誘導胚性愈傷組織和體胚發(fā)生效果最好，體胚發(fā)生率達30.7%.花楸未成熟合子胚為外植體時，MS+2，4－D 0.2 mg/L+6－BA 1.0 mg/L誘導效果最好，體胚發(fā)生率達到39.2%.外植體預處理對于體胚誘導和體胚苗再生具有顯著的效應.采用1mol/L甘露醇對花楸未成熟的合子胚進行24 h滲透預處理后，接種在MS+4%蔗糖+20 mg/L水解酪蛋白條件下，體胚誘導率可達84%［11］.

2.2 培養(yǎng)條件

體細胞胚胎發(fā)生受多種因素影響，如外植體來源、培養(yǎng)基、添加激素種類及光照、溫度等.添加附加物PEG也能夠有效促進花楸體胚成熟，成熟的體胚接種于添加少量生長素和0.1%活性炭的MS萌發(fā)培養(yǎng)基上，萌發(fā)率較高，能形成再生植株［12］.在花楸體胚誘導階段適宜暗培養(yǎng)［12］.Arrilllaga 等［14］報道了在花楸果小孢子的發(fā)育階段，冷預處理和生長調節(jié)物質對花揪花藥體胚發(fā)生的影響.生長素和細胞分裂素BA結合使用對其愈傷組織的增殖效果最好.只有當花藥為四分體或單核時期，并在添加IBA或BA的培養(yǎng)基上培養(yǎng)才有小孢子胚的發(fā)生.花粉培養(yǎng)之前的冷預處理會明顯降低愈傷組織的形成和抑制胚的發(fā)生.

在花楸組織培養(yǎng)過程中玻璃化現(xiàn)象嚴重，阻礙了幼苗的大量擴繁.培養(yǎng)基種類和激素質量濃度是導致玻璃化現(xiàn)象的2個主要原因.MS和WPM是花楸組織培養(yǎng)理想的培養(yǎng)基，但在WPM培養(yǎng)基上玻璃化苗發(fā)生率遠高于MS培養(yǎng)基.利用不添加任何激素的MS和WPM空白培養(yǎng)基，添加瓊脂7g/L，并用帶透氣孔的封口膜封口，可以有效地解決玻璃化問題［15］.

從上述報道來看，花楸組培快繁能成功誘導外植體增殖，轉化率較高，能得到穩(wěn)定的再生植株，可用于規(guī)?；瘮U大生產，以解決生產中種苗供應不足的難題.

3 結語

綜上所述，花楸可通過腋芽、莖段及體細胞胚胎誘導獲得再生植株，為花楸人工快繁提供了有效途徑.但是在應用于生產實際過程中還存在很多難題，有待于進一步研究解決.如組織培養(yǎng)過程中外植體不易消毒、愈傷組織誘導慢、叢生芽增殖率低、玻璃化現(xiàn)象嚴重等問題都阻礙了試管苗的大量擴繁，如何篩選理想的培養(yǎng)基及優(yōu)化培養(yǎng)條件，是控制玻璃化苗的關鍵.此外，組培苗的大田轉化及新品種選育也是花楸組培快繁成果應用于實踐的發(fā)展方向.

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Research Advances on Tissue Culture of Sorbus Pohuashanesis

ZHANG Qiu－ju
（College of Life Science，Tonghua Normal University，Tonghua，Jilin 134002，China）

S.Pohuashanesisis a shrub of Sorbus in Rosaceae，in which is an important non－timber tree species in Changbai mountain in Northeast China with ornamental，medicinal，nectar source and other functions.Difficulties of growing seedlings technical were due to deep seed dormancy，and while its difficult agamogenesis caused nursery stock market demands exceeds supply.The major emphasis of this review is the related investigations in recent years on tissue culture ofS.Pohuashanesis，so as to provide useful information for the further research on artificial propagation ofS.Pohuashanesis.

S.Pohuashanesis;tissue culture;dormancy;somatic embryo

S792.25

A

1008－7974（2014）03－0011－03

2014－04－15

張秋菊（1968－），女，吉林通化人，博士，副教授.

國家“十二五”科技支撐計劃項目（2010BAI03B01）.

（責任編輯:陳衍峰）