苦瓜不定芽再生體系研究進(jìn)展

唐懿，李萬寧，劉繼，李娟，李煥秀

（1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，四川雅安，625014；2.四川雙流縣農(nóng)村發(fā)展局）

苦瓜不定芽再生體系研究進(jìn)展

唐懿1，李萬寧2，劉繼1，李娟1，李煥秀1

（1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，四川雅安，625014；2.四川雙流縣農(nóng)村發(fā)展局）

從基因型、苗齡、外植體、激素、培養(yǎng)基添加物和培養(yǎng)條件等方面綜述了苦瓜不定芽再生體系的研究現(xiàn)狀，探討了當(dāng)前苦瓜組織培養(yǎng)再生體系建立存在的問題，并對(duì)其前景進(jìn)行了展望。

苦瓜；不定芽；再生

苦瓜（Momordica charantiaL.）為葫蘆科苦瓜屬一年生蔓性草本植物，是葫蘆科中最重要的蔬菜之一[1]?？喙虾喾N人體必需的維生素和微量元素[2]，具有降低血糖、抗腫瘤以及提高人體免疫力等作用，是一種重要的藥食兩用蔬菜[3]。由于苦瓜的常規(guī)遺傳育種方法育種周期長、難度大、遺傳性狀不穩(wěn)定，因此采用基因工程技術(shù)手段進(jìn)行種質(zhì)創(chuàng)新，培育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)新品種是一條有效的育種新途徑，而建立穩(wěn)定高效的離體再生體系是基因工程中的關(guān)鍵性基礎(chǔ)工作，越來越多學(xué)者致力于苦瓜離體再生體系的研究。現(xiàn)對(duì)苦瓜組織培養(yǎng)的研究工作進(jìn)行概述，對(duì)影響苦瓜再生的因素進(jìn)行分析，為提高苦瓜育種效率的生物技術(shù)育種研究提供參考。

1 基因型

大量試驗(yàn)證實(shí)，植物組織培養(yǎng)存在基因型依賴現(xiàn)象。由于基因型的影響，即使是同一種，不同品種間的組織再生頻率也不同[4]。林義章等[5]以5個(gè)基因型苦瓜為試材發(fā)現(xiàn)，不同基因型苦瓜之間的誘導(dǎo)率差異顯著。王國莉等[6]報(bào)道，3個(gè)不同基因型苦瓜的叢生芽誘導(dǎo)效率和有效苗率存在差異，以綠寶石的叢生芽誘導(dǎo)效率和有效苗率最高。李靖[7]發(fā)現(xiàn)苦瓜翠妃的再生頻率明顯高于翠秀，黃勇等[8]也發(fā)現(xiàn)，綠皮品種比白皮品種適合組織培養(yǎng)。由此可見，苦瓜的基因型對(duì)不定芽誘導(dǎo)再生頻率有著重要影響。

2 外植體部位和苗齡

在苦瓜組培中，除材料基因型的顯著影響外，外植體本身也是一個(gè)重要影響因素。國外學(xué)者多選用苦瓜無菌苗節(jié)段和子葉[9～11]作為外植體進(jìn)行不定芽的誘導(dǎo)，Sultana等[12～13]和 Agarual等[14]均認(rèn)為，以苦瓜無菌苗節(jié)段作為外植體直接誘導(dǎo)不定芽的效果好于其他部位。而國內(nèi)學(xué)者多以帶芽莖段和頂芽作為外植體獲得不定芽[15，16～19]，其次就是選用子葉為外植體[20～23]，鮮見其他部位再生成功的例子。有研究發(fā)現(xiàn)，以下胚軸為外植體誘導(dǎo)的愈傷組織在分化培養(yǎng)基中不能分化[24]。羅燕華認(rèn)為，胚軸、真葉的愈傷組織誘導(dǎo)不定芽十分困難[25]。但也有報(bào)道認(rèn)為，苦瓜上胚軸少數(shù)外植體在合適培養(yǎng)基條件下也能直接分化出不定芽，但分化率很低[26]。苗齡不同決定著外植體的生理狀態(tài)不同，這是影響植株再生的又一個(gè)重要因素[27]。李靖認(rèn)為，9 d左右苗齡的不定芽再生率高[7]。林義章等[5]則認(rèn)為，以子葉形態(tài)和顏色來判斷比天數(shù)更有效，當(dāng)正常發(fā)育的無菌苗子葉剛由黃變綠時(shí)，分化效果最好，這一點(diǎn)在羅燕華的研究中得到證實(shí)[25]。

3 培養(yǎng)基

苦瓜組培中，MS培養(yǎng)基被大多數(shù)的研究者采用，未見專門針對(duì)不同基本培養(yǎng)基對(duì)苦瓜再生的影響進(jìn)行試驗(yàn)。

4 激素種類和濃度

生長調(diào)節(jié)劑種類及其配比是影響植物細(xì)胞脫分化和再分化的關(guān)鍵因素之一。在苦瓜離體培養(yǎng)中，BA與NAA組合用得最多。李靖等[23]認(rèn)為在不定芽的誘導(dǎo)過程中，BA的效果明顯好于KT，NAA的效果好于其他生長素。王小榮等[28]也證實(shí)添加6-BA、NAA的培養(yǎng)基有利于愈傷組織不定芽的分化。潘紹坤等[29]通過系統(tǒng)地研究不同細(xì)胞分裂素（BA、KT、ZT）和不同生長素（NAA、IBA、2，4-D、IAA）組合對(duì)苦瓜不定芽誘導(dǎo)的影響得出結(jié)論，BA為最適分裂素。有研究表明，苦瓜不同外植體類型的內(nèi)源IAA/iPAs值較大，iPAs含量較低[30]，因此在苦瓜離體培養(yǎng)過程中應(yīng)適當(dāng)提高外源細(xì)胞分裂素含量，配合低濃度生長素以提高再生率。

5 其他添加物

研究發(fā)現(xiàn)，在基本培養(yǎng)基中添加100～200 mg/L肌醇，不定芽誘導(dǎo)率和叢生芽數(shù)顯著增加[5]，培養(yǎng)基中加入水解乳蛋白對(duì)苦瓜不定芽的分化也有促進(jìn)作用[17]。還有學(xué)者認(rèn)為，添加一定濃度的硝酸銨可以獲得更多且質(zhì)量更好的苦瓜愈傷組織[31]，而適當(dāng)增加NO3--N、NH4+-N含量可提高芽增殖率[18]。劉玉晗等[32]也認(rèn)為添加絲瓜傷流液，可以顯著提高芽體的啟動(dòng)時(shí)間及萌發(fā)率。

另外針對(duì)苦瓜外植體中內(nèi)源生長素含量過高，導(dǎo)致苦瓜離體培養(yǎng)中外植體愈傷組織易于發(fā)生而難于再分化的情況，有學(xué)者用含有2%蔗糖的磷酸-檸檬酸緩沖液（pH值5.8）洗去外植體內(nèi)源生長素，再保持適當(dāng)濃度的外源細(xì)胞分裂素并及時(shí)繼代，有利于愈傷組織分化出芽[33]。

6 溫度和光照

一般情況下，溫度和光照條件對(duì)苦瓜出芽的影響較小，通常的培養(yǎng)溫度在25～28℃，光照條件為1 000～3 000 lx，12～16 h/d。然而李靖發(fā)現(xiàn)，暗培養(yǎng)對(duì)子葉不定芽的再生有明顯的促進(jìn)作用，未經(jīng)暗處理的外植體出芽率顯著低于經(jīng)過7 d暗處理的外植體出芽率[23]。

7 問題與展望

同其他瓜類相比，苦瓜的生物技術(shù)育種研究起步較晚，進(jìn)展較慢，離體再生體系成功建立的例子較少，不定芽再生頻率低，對(duì)影響再生頻率的因素研究也較片面單一，比如基本培養(yǎng)基、碳源、培養(yǎng)條件等方面都還有待于更進(jìn)一步的研究。今后應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)苦瓜組培基礎(chǔ)研究，對(duì)多種影響因子系統(tǒng)分析，建立穩(wěn)定高效的離體再生體系，為苦瓜的基因工程育種奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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Progress on Adventitious Bud Regeneration of Balsam Pear (Momordica charantiaL.)

TANG Yi1,LI Wanning2,LIU Ji1,Li Juan1,LI Huanxiu1
(1.College of Horticulture,Sichuan Agricultural University,Ya'an,Sichuan 625014; 2.Country Development Bureau of Shuangliu County)

Researches on adventitious bud regeneration of balsam pear are reviewed.The factors affecting regeneration such as genotype,explants,plant growth regulators，medium appendents and culture method are summarized.The future research direction is put out according to existing problems in balsam pear tissue culture.

Balsam pear;Adventitious bud;Regeneration

10.3865/j.issn.1001-3547.2010.22.002

四川農(nóng)業(yè)大學(xué)青年科技創(chuàng)新基金（003309）

唐懿（1984-），女，在讀博士研究生，研究方向?yàn)閳@藝植物育種與生物技術(shù)，E-mail：tangyisunguochao@sina.com

李煥秀，通信作者，E-mail：hxli62@163.com

2010-05-01