甜瓜离体培养再生体系研究进展

李换桃 冯晓斌

（晋中职业技术学院，山西晋中 030600）

甜瓜离体培养再生体系研究进展

李换桃 冯晓斌

（晋中职业技术学院，山西晋中 030600）

本文综述了甜瓜离体再生途径，研究了基因型、外植体、培养基及植物生长调节物质等因素对甜瓜离体再生培养的影响，对研究中存在的问题进行了探讨，并对甜瓜离体培养再生的应用发展前景进行了展望，旨在为甜瓜离体培养再生体系的研究提供理论依据。

甜瓜；离体培养；影响因素；应用前景

甜瓜（Cucumis meloL.）营养丰富，香甜可口，深受人们喜爱，是世界上普遍栽培的重要水果之一。随着人们生活水平的提高和科学技术的发展，人们对甜瓜产量和品质的要求越来越高，培育高产、优质甜瓜已成为甜瓜育种研究的重要课题。离体培养技术为植物品种改良、遗传转化和种质保存提供了一条快速有效的途径。目前甜瓜离体培养再生体系研究已经取得了很大进展[1-3]。本文就甜瓜离体培养再生途径、影响因素及存在的问题和未来发展前景进行了综述，旨在为甜瓜离体培养再生体系的研究提供一定的理论指导依据。

1 离体培养途径

甜瓜组织培养技术经过近20年的研究已经取得了巨大进展，目前可以通过子叶、真叶、下胚轴和根等外植体获得再生植株，为离体培养和进行快速繁殖优良品种奠定了基础。花药离体培养获得再生植株的研究也在不断进行，但进展稍缓慢，这些研究为多倍体甜瓜的获得提供了基础。

1.1 体细胞胚胎的发生途径

体细胞胚胎发生途径是通过胚状体诱导形成再生植株。与不定芽再生相比，其再生植株具有数量多、速度快和植株完整等优点，因此研究者多采用体细胞胚胎发生途径获得再生植株[4-7]。徐方秀等[8]在甜瓜子叶体细胞胚胎发生及其细胞学观察的研究中，将4～7d苗龄的无菌苗子叶块接种在附加一定浓度2,4-D、6-BA的MS培养基中，胚状体诱导率达到100%。Nakagawa[9]以甜瓜子叶为外植体，建立了诱导体细胞胚胎发生的技术体系。但是甜瓜体细胞再生过程中仍然存在一些问题，如胚状体畸形现象，提前萌发现象[10]和染色体数目变异等[11]。

1.2 单倍体及原生质体培养

在甜瓜上利用单倍体培养诱导再生植株的研究较少，且进展缓慢[12]。Gemesne等[13]利用甜瓜子房进行培养，成功得到了单倍体植株。Ficcadenti等[14]通过单倍体培养也成功获得了甜瓜单倍体植株，胚诱导率为36.4%，单倍体植株诱导率为15.4%。陶正南[15]利用甜瓜花药进行培养，得到了完整再生植株，但未对再生植株进行倍性鉴定。

2 离体培养影响因素

甜瓜主要通过器官和体细胞胚两条途径研究和建立再生系统，但再生植株的频率、发育状况以及染色体倍性水平依赖于培养基的激素组成、外植体来源和供试材料的基因型。且不同品种再生体系存在差异，现就影响甜瓜离体培养的因素从以下方面进行了分析。

2.1 基因型

不同基因型的甜瓜品种离体再生能力差别很大，外植体的基因型是离体培养再生植株成功的关键。潘俊松等[16]研究发现，在甜瓜子叶节离体培养中，八个不同基因型甜瓜的再生能力差别较大，这与Galperin等的研究一致[17]。于喜艳等[18]在对甜瓜子叶组织培养中发现薄皮甜瓜子叶离体再生能力比厚皮甜瓜的强。

2.2 外植体

外植体的种类、生长状况、生理年龄和生长部位对甜瓜的离体再生培养都有一定的影响[19]。目前选用甜瓜的子叶、真叶、下胚轴、根等作为外植体进行离体培养的研究均有报道，王福兰等[22]利用甜瓜“GT-1”的真叶成功诱导出了不定芽，但利用甜瓜子叶进行离体培养研究较多。葛屹松等[20]在新疆甜瓜组培体系的优化及抗病转基因研究中发现，3d苗龄无菌苗子叶的不定芽诱导频率最高。夏海武等[21]则认为5d苗龄的无菌苗子叶不定芽诱导效果最佳。张竞秋等[23]和李晓荣等[24]研究认为，甜瓜子叶近轴部位的不定芽发生率显著高于远轴端。孙天国等[25]研究发现，对甜瓜品种“懒瓜王”的子叶外植体进行横、纵切后的培养效果不同。

2.3 培养基

培养基的选择对甜瓜的离体培养起着关键作用，由于外植体种类和分化的条件存在差异，甜瓜的离体培养所选用的培养基也不尽相同，多采用MS培养基。马国斌等[26]在改良的MS培养基上诱导不定芽的效果较好。邓向东等[27]在LS培养基上诱导哈密瓜不定芽效果较好。于喜艳[18]等在研究甜瓜子叶离体培养时，选用改良的MiIIer培养基获得了较高的不定芽诱导率。

2.4 植株生长调节剂

植物生长调节剂对离体再生培养具有重要的作用，在甜瓜的离体再生培养中，添加不同种类及不同浓度配比的生长调节剂，其再生效果差异较大。于喜艳等[18]研究发现，伊丽莎白子叶诱导的适宜培养基为MS+6-BA 2.0mg/L+IAA 0.2mg/L。而夏海武等[22]在对“弥河银瓜”高效植株再生体系的研究中发现，较低浓度的IBA与一定浓度的6-BA配比对甜瓜不定芽诱导效果较好。黄海良等[28]在对杂种甜瓜组培快繁技术的研究中认为，适合诱导翠蜜甜瓜不定芽分化的6-BA和NAA浓度范围分别为0～1.0mg/L和0～1.0mg/L，在1/2MS+IAA0.2mg/L培养基上生根效果最好，生根率为100%。

3 问题与展望

随着科技和生物技术的发展，甜瓜离体培养技术越来越广泛的用于植物品质改良和新品种的选育。甜瓜的离体培养技术研究已取得了很大进展[19]，甜瓜的离体培养再生体系不断得到优化，但是也存在一定的问题。如不同甜瓜品种诱导效果差异很大，下一步应不断扩大诱导基因型范围。不同甜瓜品种之间的诱导效果差异显著，诱导率较低，可重复性差，今后应对甜瓜离体再生的影响因素进一步探讨研究，整合一套适用性广、诱导率高的甜瓜离体再生体系；玻璃化和褐化现象较严重，应尽量查找其产生原因，提高再生植株的数量和质量。

随着研究的不断深入、基因学和分子生物学的快速发展，甜瓜的离体培养技术会得到不断优化，离体再生技术体系会不断完善。甜瓜离体培养技术将会更广泛的用于甜瓜的遗传育种研究中，对加快育种进程具有积极的意义，在甜瓜的生产及品种改良、遗传转化、种质保存等方面发挥重要的作用。

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Research Progress of Vitro Regeneration System of Muskmelon

LI Huan-tao FENG Xiao-bin
(Jinzhong Vocational and Technical College,Jinzhong 030600,China)

This paper studied ways of muskmelon in vitro regeneration,and the effects of vitro regeneration of muskmelon, including genotype,explant,culture factors and plant growth regulating substance.The problems existing in the research were discussed,and the prospect of application and development prospects of vitro regeneration of muskmelon.

Muskmelon;vitro culture;influence factors;application prospect

S652

A

1008-1038(2015)04-0052-03

2015-03-14

李换桃（1983—），硕士研究生，研究方向为植物离体组织培养