馮瀅

摘 要 花生作為重要的油料作物和經(jīng)濟作物之一，有產(chǎn)量低、病蟲害為害嚴重、品質(zhì)適用性窄等特點，而組織培養(yǎng)技術(shù)是解決這些問題的重要手段。花生組織培養(yǎng)技術(shù)自20世紀50年代末運用到現(xiàn)在已有60多年的歷程，在其蓬勃發(fā)展的背景下，有關(guān)花生組織培養(yǎng)再生體系的研究越來越多?；诖耍瑥耐庵搀w、培養(yǎng)基、激素、植物基因型和其他主要影響因素等方面，綜述花生組織培養(yǎng)再生體系的研究進展，探討了當(dāng)前花生組織培養(yǎng)再生體系建立存在的問題，并對其前景進行了展望。

關(guān)鍵詞 花生;組織培養(yǎng);再生體系

中圖分類號：S565.2 文獻標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.11.064

花生（Arachis hypogaea L.）又名落花生，雙子葉植物，在世界范圍內(nèi)種植廣泛，主要分布在熱帶和亞熱帶地區(qū)，是重要的油料和經(jīng)濟作物之一。我國是全球花生貿(mào)易四大出口國之一，因而花生在我國占有極其重要的地位。由于它適應(yīng)性廣、耐旱、耐澇、耐瘠薄、經(jīng)濟效益較高，因此種植面積廣。目前，我國花生種植面積已超過333.33萬公頃，種植面積為油料作物的第二位，總產(chǎn)量居首位[1]。

隨著人民生活質(zhì)量的提高，對花生油和花生制品的需求逐年增加。據(jù)統(tǒng)計，花生油占油料作物油總產(chǎn)量的50%[2]。然而，傳統(tǒng)的花生繁殖方式較慢，新品種的種植較為困難，很難滿足種植需求。因此，建立花生組織培養(yǎng)和培育新品種的高效再生體系，已成為花生育種研究的必然選擇。目前，相關(guān)人員已建立了多個花生再生體系，但由于種種因素，花生再生體系不普遍，部分再生品種不穩(wěn)定，再生周期長，極大地限制了花生的發(fā)育。因此，優(yōu)化培養(yǎng)條件、提高培養(yǎng)基和激素比例、建立適應(yīng)各種基因型的再生體系，已成為一種新的品種研究和開發(fā)手段。在此背景下，討論了花生再生體系建立的一些影響因素，為今后獲得優(yōu)良的再生體系及其遺傳轉(zhuǎn)化提供參考。

1 外植體的影響

近年來，研究者們利用花生的不同部位作為外植體，探討了其對激素、環(huán)境等的應(yīng)答差異，取得了一定的進展。莊東紅等[3]研究發(fā)現(xiàn)，不同外植體誘導(dǎo)芽分化存在顯著差異，上胚軸外植體的芽誘導(dǎo)率為29.7%，且每個外植體產(chǎn)芽數(shù)為3.5個。徐平麗等[4]研究顯示，以胚軸為外植體，可將芽分化率提高到83%，外植體產(chǎn)生的芽平均達到6～8個，且重復(fù)性好。雷萍萍等[5]研究顯示，花生成熟幼葉、子葉和下胚軸的愈傷誘導(dǎo)率存在差異，表現(xiàn)為幼葉產(chǎn)生愈傷的時間最早，其次為子葉，下胚軸的誘導(dǎo)時間最長，芽誘導(dǎo)率最低。袁宗勝等[6]研究顯示，不同的外植體對細菌性枯萎病的病原菌有不同的抗性，導(dǎo)致愈傷組織誘導(dǎo)率不同。溫世杰等[2]對不同激素濃度的花生種子進行誘導(dǎo)，結(jié)果表明，完整胚的簇芽分化率高達100%。任艷等人[7]的研究，通過比較種子萌發(fā)不同時間的胚小葉的誘導(dǎo)率，表明花生誘導(dǎo)不定芽的最佳外植體為萌發(fā)6 d的胚小葉，不定芽誘導(dǎo)率為75%，遠高于上胚軸（3.75%）、下胚軸（5%）和子葉（7.5%）的誘導(dǎo)率。隨著單倍體育種技術(shù)的誕生和發(fā)展，花藥培養(yǎng)已成為花生育種中的一項重要技術(shù)，具有縮短繁殖周期、消除雜種優(yōu)勢對后代選擇的干擾、保存常規(guī)育種不能獲得的重組物、誘導(dǎo)和選擇新變異等優(yōu)點[8]。袁美等[9]研究表明，花蕾長2～4 mm的花藥誘導(dǎo)外植體最佳，誘導(dǎo)率高達97.8%，且生長最大時對應(yīng)的小孢子處于單核期，有利于隨后的加倍和種質(zhì)純化。

2 培養(yǎng)基的影響

不同的研究者采用不同的培養(yǎng)基和花生組織開展研究，結(jié)果顯示，對于存在差異的花生組織進行培養(yǎng)時，培養(yǎng)基不同，對應(yīng)的培養(yǎng)技術(shù)也不盡相同。通過這些研究，為花生培育開拓了多條道路。周俊輝等[10]主要研究了利用基本培養(yǎng)基培養(yǎng)對不同組織外植體時所起到的誘導(dǎo)作用，選用的培養(yǎng)基分別為B5、1/2MS和MS。研究結(jié)果表明，B5培養(yǎng)基能夠最大程度地誘導(dǎo)外植體愈傷組織萌發(fā)成苗，并且以胚軸為愈傷組織的誘導(dǎo)率最高。任艷等[7]進行了關(guān)于羧卞青霉素在花生組織培養(yǎng)過程中對于細菌滋生抑制作用的研究，其研究結(jié)果可以看出，抑制效果較為明顯，存在抑制作用。徐平麗等[4]通過大量實驗找出了能夠增加MS培養(yǎng)基誘導(dǎo)效率的方法，即添加0.8 mg·L-1的NAA和10 mg·L-1的6-BA，效率可提高至83%。阮建等[11]通過實驗研究發(fā)現(xiàn)卡那霉素能夠抑制花生組織在培養(yǎng)基中的生長。

3 植物激素的影響

培養(yǎng)基中激素的種類、濃度與組合對愈傷組織及叢生芽的形成起著至關(guān)重要的作用?；ㄉ偕w系建立中，通常使用的生長調(diào)節(jié)劑有6-BA、IAA以及NAA等。李艷等[12]研究得出，不同濃度的細胞分裂素（6-BA）和生長素（NAA）對芽誘導(dǎo)的影響顯著，其影響比NAA更明顯。但是，當(dāng)6-BA和NAA濃度過高時，則不利于誘導(dǎo)生芽。徐曉峰等[13]研究得出，噻重氮苯基脲（TDZ）直接或間接誘導(dǎo)外植體從愈傷組織形成到體細胞胚胎形成的一系列過程，同時具有生長素和細胞分裂素的特殊功能。但是，其他研究發(fā)現(xiàn)，TDZ誘導(dǎo)芽的伸長和生根有困難。

4 植物基因型的影響

王亞等[14]通過花粉管通道法，將攜帶PyTPS基因pCAMBIA2300-PrPS的重組載體導(dǎo)入花生中，得到Tn轉(zhuǎn)運蛋白。申紅蕓等[15]利用下胚軸縱向轉(zhuǎn)化法，建立了一種利用根癌農(nóng)桿菌（Agrobacterium rhizogenes）誘導(dǎo)花生下胚軸轉(zhuǎn)基因毛狀根和根瘤的新方法。所以，外植體基因型的差異表明最佳培養(yǎng)基不同，因此可以通過篩選選擇不同的培養(yǎng)基比較不同基因型外植體的再生能力。不同品種的再生率和不定芽數(shù)量不同，不同品種在同一培養(yǎng)基上的再生率差異也較大，可能與內(nèi)源的含量有關(guān)。

5 其他因素的影響

能夠?qū)χ参锝M織再生能力產(chǎn)生影響的因素很多，除了上述4種因素以外，還存在很多因素能夠?qū)ζ湓偕^程產(chǎn)生影響。例如，幼苗生長的時間、組織植入的位置、再生過程中光照是否充足，以及一些無機物如硝酸銀（AgNO3）等。相關(guān)研究結(jié)果顯示，AgNO3不僅可以減少外植體的愈傷組織形成，抑制褐變，還可以提高芽誘導(dǎo)率。幼葉的細胞活性較高，新陳代謝較快，能夠更好地完成再生過程。也就是說，幼苗的苗齡越小，其再生能力越強;苗齡越大，其再生能力越弱。在幼苗的苗齡相同時，它的生長生理狀況對其再生成功與否起到了關(guān)鍵作用。另外，溫度、濕度、光照等對幼苗的生長發(fā)育也起到了決定作用。例如，當(dāng)溫度在30 ℃以上時會影響幼苗根系的發(fā)育，甚至導(dǎo)致其死亡，而濕度最大也不能超過90%。此外，在幼苗生長過程中還要注意通風(fēng)。

6 結(jié)語

主要從外植體、培養(yǎng)基、激素、植物基因型和其他主要影響因素等方面，介紹了花生組織培養(yǎng)再生體系的研究進展，主要研究內(nèi)容為在不同培養(yǎng)基中培養(yǎng)組織外植體時培養(yǎng)基所起到的誘導(dǎo)作用，并對其前景進行了展望。

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（責(zé)任編輯：趙中正）