郭慧慧 林叢發(fā) 蔣元斌
(寧德市農(nóng)業(yè)科學研究所 福建福安355017)
軟棗獼猴桃(Actinidia argutaPlaneh.)為獼猴桃科(Actinidiaceae)、獼猴桃屬(Actinidia)多年生落葉藤本植物,俗稱軟棗子、藤瓜、猴梨、藤梨,是我國珍貴的抗寒果樹資源。其果實可食用,維生素C 含量很高,可制成糖果、果醬、果脯、罐頭等多種食品[1]。其根的提取物具有很高的藥用價值,具有抗氧化活性,對胃癌、宮頸癌、肺癌等有一定的治療和抑制作用[2-5]。其花可以提取香料,是豐富的蜜源植物[6]。因而其是獼猴桃品種改良的重要種質(zhì)資源。我國已選育出紅寶石星、魁綠、綠王、龍成2 號、恒優(yōu)1 號、天源紅等多個軟棗獼猴桃品種。傳統(tǒng)的無性繁殖方式增殖系數(shù)低、速度慢,故組培快繁技術(shù)對軟棗獼猴桃種質(zhì)資源的保存及開發(fā)利用具有重要意義。目前未見軟棗獼猴桃組織培養(yǎng)方面的研究進展,筆者將對軟棗獼猴桃組織培養(yǎng)技術(shù)進行總結(jié),以期為該領(lǐng)域今后的研究提供參考。
我國軟棗獼猴桃組織培養(yǎng)技術(shù)研究始于1991 年,張喜春等以軟棗獼猴桃葉片為試材,成功誘導出適合于建立懸浮細胞系的愈傷組織[7]。目前,軟棗獼猴桃組織培養(yǎng)主要是器官培養(yǎng)和原生質(zhì)體培養(yǎng)。適宜的外植體有莖段、葉片、葉柄、莖尖、花藥、胚等,但以莖段為主。胡桂珍等用軟棗獼猴桃的胚獲得再生植株[8]。王廣富用軟棗獼猴桃的花藥獲得配子體,發(fā)育單倍體植株[9]。林苗苗等的研究表明,構(gòu)建‘天源紅’軟棗獼猴桃無菌系時,帶芽莖段直接出苗的方法可以較快獲得無菌苗,葉柄愈傷誘導率和出芽率都較高,葉片的相對較低,愈傷獲得苗的方法不如腋芽快捷[10]。張遠記的研究表明,軟棗獼猴桃莖段外植體容易愈傷化,但難以分化;葉片外質(zhì)體不易愈傷化,但容易分化[11]。朱道圩等以軟棗獼猴桃葉片及其愈傷組織為材料,成功分離出原生質(zhì)體,并將GUS基因?qū)朐|(zhì)體,且獲得瞬間表達[12]。采用20%PEG 加熱處理,既能保持較高的基因轉(zhuǎn)化率,又能保持原生質(zhì)體較好的狀態(tài)[13]。在原生質(zhì)體分離上成齡葉片優(yōu)于幼齡葉片[14]。
軟棗獼猴桃組織培養(yǎng)常用的基本培養(yǎng)基為MS。鄭小華的研究表明,MS 培養(yǎng)基愈傷組織的發(fā)生率達到89.12%,隨后依次為White、N6、Nitsch;且MS 培養(yǎng)基上愈傷組織出現(xiàn)時間早,長勢旺盛、顏色亮綠、表面疏松;MS 是軟棗獼猴桃莖段愈傷組織誘導的最佳基本培養(yǎng)基[15]。王廣富的研究表明,軟棗獼猴桃(綠王)花藥在MS 培養(yǎng)基上的愈傷誘導率最高,且愈傷組織狀態(tài)較好,質(zhì)地松脆,顏色米白;其次是WPM 培養(yǎng)基,B5 培養(yǎng)基上誘導率最低[9]。朱道圩等的研究表明,改良MS 液體培養(yǎng)基比KM8p 培養(yǎng)基更適合于培養(yǎng)軟棗獼猴桃原生質(zhì)體[14]。
牛曉林的研究表明,6-BA 對腋芽萌發(fā)的影響最大,其次是NAA;IAA 對莖段誘導愈傷的影響最大,其次是6-BA,2,4-D 丁酯的影響最小[16]。林苗苗等的研究表明,6-BA 0.5 mg/L+IBA 1.0 mg/L 處理腋芽的萌芽率可達到100%[10]。鄭小華的研究表明,6-BA 對愈傷組織的誘導效果最好,ZIP 其次,KT 最差; 生長素中IAA 誘導效果最好,2,4-D 其次,IBA 第三,NAA最差[15]。2,4-D+6-BA 組合的培養(yǎng)基花藥愈傷組織誘導率高于2,4-D+KT 組合[9]。鄭小華等的研究表明,細胞分裂素與生長素比例高于4:1 時,玻璃化苗的產(chǎn)生率明顯上升[15]。張遠記等的研究表明,玉米素對軟棗獼猴桃愈傷組織的芽分化效果最好,芽分化隨玉米素濃度增加而增加,最佳濃度為2.0 mg/L[11]。郭志欣等的研究表明,軟棗獼猴桃試管苗的生根對植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)具有選擇性,生根所需的植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)主要為6-BA[18]。
張喜春等的研究表明,適當增加肌醇濃度可明顯提高軟棗獼猴桃懸浮細胞系中圓形細胞頻率,適當提高蔗糖含量可減少細胞懸浮液褐化率[7]。鄭小華的研究表明,軟棗獼猴桃試管苗玻璃化產(chǎn)生率隨培養(yǎng)基中瓊脂濃度的降低而升高,隨光照強度的增加而減少[17]。賈景明等的研究表明,水解乳蛋白500 mg/L+2,4-D 2.0 mg/L+6-BA 1.5 mg/L+抗氧化劑能在一定程度上控制軟棗獼猴桃愈傷組織褐化的現(xiàn)象,褐化較輕的細胞能逐漸恢復生長活力[19]。劉延吉等的研究表明, 在培養(yǎng)基中加入PVP 能有效的防止軟棗獼猴桃外植體褐化[20]。
隨著軟棗獼猴桃栽培產(chǎn)業(yè)化的逐步興起和引種工作的進行,對良種苗的需求急劇增加。其是雌雄異株植物,倍性復雜,雜交上存在困難,可能獲得未成熟的種子。同時種子繁殖周期長,給育種造成一定的瓶頸。因而研究軟棗獼猴桃組織培養(yǎng)技術(shù)是十分有必要的,其是生理生化和遺傳研究必需的基礎(chǔ)技術(shù),有望成為軟棗獼猴桃良種繁育的重要途徑。目前軟棗獼猴桃組織快繁技術(shù)研究主要集中在莖段培養(yǎng)、愈傷組織誘導分化、再生苗增殖及誘導生根方面,有關(guān)原生質(zhì)體培養(yǎng)及愈傷組織代謝物質(zhì)分析方面的研究較少。軟棗獼猴桃不光是一種果樹,其還具有很高的藥用價值,如果能夠通過組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)有效的藥用物質(zhì),將大大的減少藥物開發(fā)的時間。因此對其組織培養(yǎng)技術(shù)繼續(xù)研究仍有必要,具有極大的研究前景。