木本观赏植物组织培养研究进展

　　对木本观赏植物组织培养的研究现状进行了概述，总结了外植体类型、基本培养基种类、不同植物生长调节物质、环境条件等因素对木本观赏植物组织培养的影响，并分析讨论了组织培养过程中常见污染、褐化和玻璃化问题及其解决方法。

植物组织培养是指在无菌条件下，将离体的植物器官(根、茎、叶、花、果实、种子等)、组织(形成层、花药组织、胚乳皮层等)、细胞(体细胞和生殖细胞)以及原生质体在人工配制的培养基上培养，并给予适当的培养条件，使其长成完整植株的过程。广义的组织培养包括器官培养、组织培养、胚胎培养、细胞培养、原生质体培养、花药培养等;狭义的组织培养是指植物离体组织再生快繁技术即微型繁殖(Micro-propagation)或试管繁殖技术。

组培设备

1 木本观赏植物组织培养研究概况

植物组织培养的理论依据是植物细胞的全能性。1902年，德国植物学家Gottlieb Haberlandt提出了离体细胞培养的概念，并将分离的完全分化的细胞进行了组织培养试验。之后提出了激素控制器官形成的概念，使植物组织培养再生体系建立的研究达到了一个新水平。目前植物组织培养的应用和研究主要涉及到花卉、药用植物、农林蔬菜等方面。木本植物由于普遍存在生长周期较长，体细胞中含有较多的多酚类物质易导致植物材料褐化，短期经济效益较低，科研难度较大等现象，其组织培养研究相对较少。但经过长期探索，木本植物的组织培养技术也取得了一定成就。1934年法国学者Gautheret进行的裸子植物组织培养研究，被认为是木本植物组织培养研究的开始。

目前，杨柳科、蔷薇科、木犀科、桑科、松科、杉科、鼠李科、大戟科、紫茉莉科、棕榈科中的约近100种木本观赏植物能够实现组培快繁，并有10余种已进行大面积推广，如杉木(Cunninghamia lanceolata)、柳叶桉(Eucalyptus saligna)等。另外，约有20种针叶树的外植体诱导体细胞胚成功，如红松(Pinus koraiensis)、油松(P.tabulaeformis)及云南松(P.yunnanesis)等，在20余种阔叶树种的组织培养中观察到体细胞胚胎发生或获得再生植株，如花楸树(Sorbus pohuashanensis)已在实验室条件下完成了从未成熟和成熟合子胚中诱导出体细胞胚，并再生出体胚苗;柑橘(Citrus reticulata)胚性细胞系的建立和体细胞胚发生技术已较成熟。在胚乳培养方面，已能够诱导出愈伤组织、胚状体或已经能够分化出根，但只有10多种木本观赏植物获得了胚乳植株，如中华猕猴桃(Actinidia chinensis)、罗田甜柿(Diospyros kaki‘Luotian-tianshi’)等。能够成功进行原生质体分离培养的树种达40多种，其中桑树(Morus alba)、苹果(Malus pumlia)、毛白杨(Populus tomentosa)、白榆(Ulmus pumila)、二球悬铃木(Platanus hispanica)等10多种树木已通过这种途径建立了再生体系。

应用组织培养技术建立植物再生体系，能够极大地促进木本观赏植物品种改良和分子育种的发展。选择合适的再生途径对建立木本观赏植物再生体系十分重要，根据再生过程经历的途径不同，木本观赏植物的离体再生途径大致可分为顶芽或腋芽途径、不定芽途径、胚状体途径、原球茎途径。顶芽或腋芽途径是木本植物组培快繁应用最广泛的方法，珙桐(Davidia involucrata)、银杏(Ginkgo biloba)、胡桃(Juglans regia)、云南山茶(Camellia reticulata)、桑树等很多木本观赏植物都成功使用了该方法;在不定芽途径中常用的外植体有茎尖、茎段(鳞茎、块茎、匍匐茎)、花芽、叶、叶柄、根、花茎、萼片、花瓣、花托等，在木本观赏植物中，报道使用这种方式繁殖成功的也较多，如翅果油树(Elaeagnus mollis)、杜仲(Eucommia ulmoides)等;使用胚状体途径试验成功过的有苏铁(Cycas revoluta)等;目前，原球茎途径正处于试验研究阶段，尚未见使用这种方式成功快繁木本植物的报道。

在木本观赏植物再生体系建立过程中，使用顶芽或腋芽途径的多数经过3个阶段即可完成植株再生，依次为愈伤组织的启动、增殖与生根阶段，如广玉兰(Magnolia grandiflora)、麻竹(Dendrocalamus latiflorus)等;有些需经过4个阶段，即启动、增殖、壮苗、生根，如变叶木(Codiaeum variegatum)、合欢(Albizia julibrissin)等;少数将启动培养和增殖培养合二为一经过2个阶段即可完成，如腊梅(Chimonanthus praecox)等。使用不定芽途径或胚状体途径的一般经过4个阶段培养完成植株再生，如华北落叶松(Larix princilis-ruppiechtii)等;也有经过3个阶段的，即将愈伤组织的诱导与分化合为一步，如雪柳(Fontanesia fortunei)等。各步骤之间无严格固定的界限，具体分法要根据具体要求和条件来确定。