花卉植物组培进展

　　植物组培是二十世纪发展起来的一项生物技术,经过几十年的发展，这项技术在基础理论和实际应用方面都获得了飞快的发展。1960年法国G.Morel将植物组培技术应用于兰花的快速繁殖，至今有关花卉植物组培方面的研究报告很多。本文就近年来花卉组培方面研究发展情况作综述。 
一、培养条件的研究 
　　早期的花卉组培报道，多集中于研究各类花卉的培养基组成，包括无机盐、有机物、激素等培养基成分的种类和配比浓度。近几年来随着越来越多培养基研究成果的积累，人们的研究逐渐深入到培养条件方面，如培养温度、光照强度、容器内空气因素对花卉组培和培养过程中植物生长速度、生长质量的影响。 
　　温度：温度对 离体条件下花卉的形态发生、器管生长有着直接的关系，随着研究的深入，研究者发现温度对组培成败起决定作用。据陆文梁报道：风信子雄蕊再生最适温度为25℃，母细胞分化温度为18～20℃，小孢子和花粉发育在温度边续下降中完成。花粉第一次有丝分裂温度为10℃，否则其不发育。 
　　光照：近年来的研究发现，除光照强度外，光照质量对花卉组培也有较大影响，据倪德祥等在香石竹的研究表明，白光条件下生长量最高，其次是红、黄、绿、蓝光对生长有抑制作用，单色光对叶绿素合成有抑制作用，叶绿素的合成需要在复合光条件下完成。 
　　空气：肖玉兰等在非洲菊上的研究表明，采用透气性封口膜进行培养时，植株的干重、生根率、叶面积、健壮程度均好于无透气性的封口膜。在培养瓶中增加CO2浓度时，植株生根率、健壮度高于不增加CO2浓度的对照。 
二、试管苗玻璃化现象研究 
　　自从Phillys和Mathews等报道了石竹茎尖培养时出现试管苗玻璃化现象，有关花卉组培过程中，发生试管苗玻璃化现象的报道较多，特别是对香石竹、丝石竹试管苗玻璃化进行了比较深入的研究。从目前的研究报道来看，对玻璃化发生机理还缺乏真正的了解。 
　 　玻璃苗和正常试管苗在形态和生理生化上的差异成为研究的重点，大多数研究者希望通过研究两者在各方面的差异，来解释玻璃化现象发生的机理和控制方法。在形态解剖特征上玻璃苗表现为半透明状，茎尖顶端分生细胞较小，结构简单缺少维管束原组织，茎叶细胞体积膨大，液泡化程度高，肥质稀薄，细胞核变小，细胞无 明显长轴等现象；在生理生化特征上，玻璃苗的细胞过度含水，还原糖、蔗糖、Ｋ、Ca和CL离子含量明显高，而木质素、叶绿素、蛋白质、肌醇、Fe和Cu的含量则明显低。Kevers和Gaspar报道石竹组培中，玻璃化组织的乙烯产生总是高于正常组织。通过众多的研究发现影响玻璃化发生的因素有材料差异、培养基水势、环境温度、碳源供应状况、无机盐和离子浓度等方面。目前各研究者在控制试管苗玻璃化方面提出了一些具体的措施，这些措施包括增加光照强度，提 高琼脂浓度至0.8％、同时事先去除琼脂中的杂质，降低培养容器中的相对温度，使用透气性的封口膜，降低培养基中ＮＨ4＋浓度，增加培养瓶中CO2浓度，正确调配培养基中激素比例。 
三、组培过程中褐变现象的研究 
　　近年有关组培过程中发生褐变现象的花卉类植物有*笼草、杜鹃花、倒挂金钟、天竺葵、鹤望兰、海棠等。在有关报道中，就褐变发生的原因、影响因素和控制措施展开了研究。从已有报道看，组培过程中褐变的发生是由于建立外植体无菌系时，切口附近的细胞受伤害，破坏了酚类化合物和多酚氧化酶的分隔状态，使得酚类化合物和多酚氧化酶相遇，酚类化合物氧化形成醌类物质，并进一步与蛋白质聚合，从而引起组织代谢活动紊乱，导致组织生长停滞，最终衰老死亡。影响褐变的因素较多，这些因素包括品种基因型、外植体年龄、部位以及大小和取材时间， 外植体消毒方式，培养基配方，光照强度。针对影响褐变发生的诸多因素，研究报道中提出了各种控制组培过程中褐变的措施，这些措施包括选取幼龄外植体，材料 用抗氧剂、吸附剂等。从笔者多年的实践经验看，对外植体进行预处理，在培养基中添加抗氧化剂这两种控制组培过程中褐变现象发生的措施是行之有效的。 
四、培养方式和培养水平的研究 
　　花卉组织培养的基本方式是采用固体培养基进行茎尖、茎段培养，前期的有关报道也多集中在这种基本形式上，随着进行研究的花卉种类增多研究内容的逐渐深入，花卉植物组培在培养方式和培养水平方面都获得了新的发展。 
　 　在培养方式上，液体培养研究逐渐展开，通过研究发现液体培养过程中培养基物质交换快，植物组织产生的代谢物质不易在组织块周围积累，植物组织在液体培养 基中生长速度大于固体培养基，特别是在易发生褐变的花卉培养上效果明显。随着花卉类植物次生代谢物质工厂化生产技术的研究，花卉植物的液体培养迅速进入实际应用阶段。至今利用发酵法进行培养的花卉类植物有：冬青、蔷薇、金鱼草、长春花、紫草、小檗、唐松草等。 
　　在培养水平方面，花卉植物普遍开 展的是器官组织水平的培养研究，这些器官包括茎尖、茎段、花、叶、根。细胞水平的植物薄层细胞培养是近年来花卉组培研究的新方向，薄层细胞培养采用茎表皮层细胞做外植体，进行平板培养。该种培养技术具有取材方便，表面消毒方便，不通过愈伤阶段直接分化成芽、根等优点。当然并非所有的花卉植物均可进行薄层细胞培养，这种培养技术可以和其它水平的培养技术互补利用。花卉植物的原生质体水平上的培养一直以来都是研究者感兴趣的方向。到目前为止已有200多种花卉 植物报道了原生质体培养分化成植株。