软枣猕猴桃组培快繁技术研究进展
2021-12-25郭慧慧林丛发蒋元斌
郭慧慧 林丛发 蒋元斌
(宁德市农业科学研究所 福建福安355017)
软枣猕猴桃(Actinidia argutaPlaneh.)为猕猴桃科(Actinidiaceae)、猕猴桃属(Actinidia)多年生落叶藤本植物,俗称软枣子、藤瓜、猴梨、藤梨,是我国珍贵的抗寒果树资源。其果实可食用,维生素C 含量很高,可制成糖果、果酱、果脯、罐头等多种食品[1]。其根的提取物具有很高的药用价值,具有抗氧化活性,对胃癌、宫颈癌、肺癌等有一定的治疗和抑制作用[2-5]。其花可以提取香料,是丰富的蜜源植物[6]。因而其是猕猴桃品种改良的重要种质资源。我国已选育出红宝石星、魁绿、绿王、龙成2 号、恒优1 号、天源红等多个软枣猕猴桃品种。传统的无性繁殖方式增殖系数低、速度慢,故组培快繁技术对软枣猕猴桃种质资源的保存及开发利用具有重要意义。目前未见软枣猕猴桃组织培养方面的研究进展,笔者将对软枣猕猴桃组织培养技术进行总结,以期为该领域今后的研究提供参考。
1 外植体
我国软枣猕猴桃组织培养技术研究始于1991 年,张喜春等以软枣猕猴桃叶片为试材,成功诱导出适合于建立悬浮细胞系的愈伤组织[7]。目前,软枣猕猴桃组织培养主要是器官培养和原生质体培养。适宜的外植体有茎段、叶片、叶柄、茎尖、花药、胚等,但以茎段为主。胡桂珍等用软枣猕猴桃的胚获得再生植株[8]。王广富用软枣猕猴桃的花药获得配子体,发育单倍体植株[9]。林苗苗等的研究表明,构建‘天源红’软枣猕猴桃无菌系时,带芽茎段直接出苗的方法可以较快获得无菌苗,叶柄愈伤诱导率和出芽率都较高,叶片的相对较低,愈伤获得苗的方法不如腋芽快捷[10]。张远记的研究表明,软枣猕猴桃茎段外植体容易愈伤化,但难以分化;叶片外质体不易愈伤化,但容易分化[11]。朱道圩等以软枣猕猴桃叶片及其愈伤组织为材料,成功分离出原生质体,并将GUS基因导入原生质体,且获得瞬间表达[12]。采用20%PEG 加热处理,既能保持较高的基因转化率,又能保持原生质体较好的状态[13]。在原生质体分离上成龄叶片优于幼龄叶片[14]。
2 培养条件
2.1 基本培养基
软枣猕猴桃组织培养常用的基本培养基为MS。郑小华的研究表明,MS 培养基愈伤组织的发生率达到89.12%,随后依次为White、N6、Nitsch;且MS 培养基上愈伤组织出现时间早,长势旺盛、颜色亮绿、表面疏松;MS 是软枣猕猴桃茎段愈伤组织诱导的最佳基本培养基[15]。王广富的研究表明,软枣猕猴桃(绿王)花药在MS 培养基上的愈伤诱导率最高,且愈伤组织状态较好,质地松脆,颜色米白;其次是WPM 培养基,B5 培养基上诱导率最低[9]。朱道圩等的研究表明,改良MS 液体培养基比KM8p 培养基更适合于培养软枣猕猴桃原生质体[14]。
2.2 激素
牛晓林的研究表明,6-BA 对腋芽萌发的影响最大,其次是NAA;IAA 对茎段诱导愈伤的影响最大,其次是6-BA,2,4-D 丁酯的影响最小[16]。林苗苗等的研究表明,6-BA 0.5 mg/L+IBA 1.0 mg/L 处理腋芽的萌芽率可达到100%[10]。郑小华的研究表明,6-BA 对愈伤组织的诱导效果最好,ZIP 其次,KT 最差; 生长素中IAA 诱导效果最好,2,4-D 其次,IBA 第三,NAA最差[15]。2,4-D+6-BA 组合的培养基花药愈伤组织诱导率高于2,4-D+KT 组合[9]。郑小华等的研究表明,细胞分裂素与生长素比例高于4:1 时,玻璃化苗的产生率明显上升[15]。张远记等的研究表明,玉米素对软枣猕猴桃愈伤组织的芽分化效果最好,芽分化随玉米素浓度增加而增加,最佳浓度为2.0 mg/L[11]。郭志欣等的研究表明,软枣猕猴桃试管苗的生根对植物生长调节物质具有选择性,生根所需的植物生长调节物质主要为6-BA[18]。
2.3 其他
张喜春等的研究表明,适当增加肌醇浓度可明显提高软枣猕猴桃悬浮细胞系中圆形细胞频率,适当提高蔗糖含量可减少细胞悬浮液褐化率[7]。郑小华的研究表明,软枣猕猴桃试管苗玻璃化产生率随培养基中琼脂浓度的降低而升高,随光照强度的增加而减少[17]。贾景明等的研究表明,水解乳蛋白500 mg/L+2,4-D 2.0 mg/L+6-BA 1.5 mg/L+抗氧化剂能在一定程度上控制软枣猕猴桃愈伤组织褐化的现象,褐化较轻的细胞能逐渐恢复生长活力[19]。刘延吉等的研究表明, 在培养基中加入PVP 能有效的防止软枣猕猴桃外植体褐化[20]。
3 展望
随着软枣猕猴桃栽培产业化的逐步兴起和引种工作的进行,对良种苗的需求急剧增加。其是雌雄异株植物,倍性复杂,杂交上存在困难,可能获得未成熟的种子。同时种子繁殖周期长,给育种造成一定的瓶颈。因而研究软枣猕猴桃组织培养技术是十分有必要的,其是生理生化和遗传研究必需的基础技术,有望成为软枣猕猴桃良种繁育的重要途径。目前软枣猕猴桃组织快繁技术研究主要集中在茎段培养、愈伤组织诱导分化、再生苗增殖及诱导生根方面,有关原生质体培养及愈伤组织代谢物质分析方面的研究较少。软枣猕猴桃不光是一种果树,其还具有很高的药用价值,如果能够通过组织培养技术培养有效的药用物质,将大大的减少药物开发的时间。因此对其组织培养技术继续研究仍有必要,具有极大的研究前景。