刺五加組織培養研究進展一
錄入時間:2009-6-23 16:36:28
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??摘要：綜述了近年來刺五加組織培養的研究現狀，從外植體、培養基、植物激素和碳源方面，總結了影響刺五加植株再生體系的主要因素，提出了刺五加組織培養與植株再生過程中存在的問題與展望，為刺五加植株再生體系的建立提供參考。
關鍵詞：刺五加；組織培養；再生體系
??刺五加主要生長于低山、丘陵闊葉林或針闊混交林的林下、林緣，喜溫暖、濕潤氣候，耐寒。在我國東北、華北、陜西、四川及俄羅斯、朝鮮和日本均有分布。刺五加商品名為五加參，是我國醫藥珍品，其根、莖、葉均可人藥閉。自20 世紀70 ??年代末以來，我國大量采挖刺五加的根和根莖用于醫藥工業。由于刺五加在自然狀態下結實的株叢少，種子蟲害較重、產量低、質量差、自然狀態后熟時間長闊、休眠程度深等原因，長期的過量采掘，導致我國刺五加資源嚴重地破壞，在一些地方，相當長的時期內無法更新恢復，甚至有些種群在較大的面積上急劇減少或消失。因此，1992 年出版的《 中國植物紅皮書》 ?已把刺五加定為漸危物種。對此，多年來人們針對刺五加的種子與種苗繁育進行了大量研究，但進展不大。目前多采用混濕沙變溫處理方法處理種子，但萌發率平均只有12 ％左右，并且扦插成活率低、插穗來源少、管理程序繁瑣。另一方面，近年來對刺五加的組織培養研究表明［s ?，月，刺五加組織培養將對于解決刺五加種苗的大量擴繁、促進刺五加資源穩定和有效利用具有重要意義。為此，現對刺五加的組織培養研究現狀、存在問題進行總結，并提出了今后的發展方向。
1 刺五加莖尖培養再生的途徑
?通常植物組織培養獲得再生植株有兩條途徑：一是器官發生途徑，是指離體植物組織（外植體）或細胞（懸浮培養的細胞和原生質體）在組織培養的條件下形成不定芽、根和花芽等器官的過程。刺五加器官發生（不定芽）途徑主要有兩種方式：① 直接器官發生即從外植體上直接誘導出不定芽。② ?間接器官發生即從外植體上誘導出愈傷組織，再從愈傷組織中誘導出不定芽或不定根。直接從外植體上誘導產生不定芽是刺五加器官發生獲得再生植株的主要途徑。因為它有利于保持遺傳性狀的穩定。二是體細胞胚胎發生途徑，是指雙或單倍體的體細胞在特定條件下，未經性細胞融合而通過與合子胚胎發生類似的途徑發育出新個體的形態發生過程。當條件適當時體細胞經過多次分裂先形成原胚，繼而再經過球形胚、心形胚、魚雷形胚等不同發育階段，最后發育成具有明顯胚軸和子葉的成熟體細胞胚。目前胚狀體既可以在愈傷組織階段形成也可以直接在外植體上形成。通過胚狀體再生植株的優點是：在一個培養物上所能分生的胚狀體數往往比不定芽數多，胚狀體形成速度快，結構完整。一旦形成，一般都可直接萌發形成小植株，因此成苗率較高。刺五加植株的這兩種再生途徑對于種苗的組培快繁都具有重要意義。
1.1 器官培養（莖尖培養）
??在刺五加莖尖培養中，外植體選用當年生幼嫩枝條和休眠枝條。張健夫選用刺五加休眠枝條通過莖尖培養成苗，貝麗霞在刺五加休眠后取材培養，結果其成活率均高于生長期和休眠前期。張喜春等報道刺五加莖尖培養最適宜的取材時間為春季萌芽前的4 一5 ?月份。消毒方法因植物材料的種類和采集時期而異。一般材料取回后，先用自來水沖洗干凈，然后移到超凈工作臺上，用70 ％的酒精浸泡30s ，再用0.1 ％一0.2 ％的升汞消毒8 min ，或者用0.5%次氯酸鈉表面殺菌15 min 后用無菌水沖洗5 一6 次。Fouad 等提出，外植體采用0.5 ％次氯酸鈉表面殺菌15 一20 min 比用10%次氯酸鈉或0.2 ％升汞處理芽的成活率高。Hammerschlag 也認為使用0.5 ％次氯酸鈉＋0.01 ％吐溫浸泡15~20 min , 100mg/L 青鏈霉素處理15 min ?的消毒方法污染最輕閉。劉翠云等報道在組織培養時，對較難滅菌的材料在第一次滅菌后可進行二次滅菌，不但能降低污染率，還可防止因滅菌時間過長造成的外植體褐化。張喜春等對刺五加莖尖培養做了初步的探索，發現作為木本植物的刺五加其莖尖增殖系數要低于大多數的草本植物，僅為3 一4 倍。MS 培養基對刺五加體細胞胚胎發生是一種適合的培養基，但在添加0.5mg/L BA 十0.1mg/L NAA 時，White 培養基中莖尖的分化率（87.2%）要高于入巧培養基（7 6.1%）。
1.2 胚狀體的誘導
1990 ?年桂耀林等首次報道刺五加體細胞胚胎發生的研究，之后對刺五加體胚發生和人工種子的包埋進行了大量研究。與其他植物相同，刺五加體細胞胚胎發生是個十分復雜的過程，其機制還不十分清楚。Choi 等和邢朝斌等分別用直接或間接經由愈傷組織的途徑獲得了刺五加體細胞胚胎。Choi 認為MS ?培養基是誘導刺五加體細胞胚胎發生的常用培養基，但在未加任何激素的該種培養基中，所有外植體均不能產生體胚。對此，曹孜義等閱認為一般在含有豐富還原氮的培養基上加生長素，尤其是2 , 4 一D ??來誘導胚狀體的發生，然后轉移到降低濃度或沒有生長素的培養基上使其成熟、萌發和生長。在同屬五加科的人參與西洋參中誘導胚狀體的方法也大致相同，2 , 4 一D ??均在其中起到重要的作用。只是在人參及西洋參中胚狀體的誘導一般都要經過愈傷組織階段，而在刺五加中既可以經過愈傷組織階段再分化出胚狀體，也可以不經過愈傷組織而在腫大的子葉及胚軸上直接分化出胚狀體。胚狀體產生條件的初步探索表明：培養基的外源激素2 , 4 一D ??與內源激素達到相對平衡是分化胚狀體的必要條件，而黑暗條件是誘導胚狀體的主要條件。另外，外植體的冷藏處理也可能有利于胚狀體的形成。
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