丁香的組織培養(yǎng)研究進(jìn)展

朱顏春 時(shí)國(guó)華 孫祥斌

（1.伊春市友好林業(yè)局營(yíng)林處 黑龍江伊春 153033;2.伊春市伊春區(qū)森林經(jīng)營(yíng)所 黑龍江伊春 153000)

丁香屬植物(S y r i n g a L.)為木犀科(O l e a c e a e)著名的觀花灌木或小喬木,本屬約有4 0余種,主要分布于歐洲東南部及亞洲,我國(guó)產(chǎn)3 0余種,自東北至西南各地都有分布,很多樹(shù)種是著名的園林花灌木[1]。但近些年來(lái),丁香花存在著嚴(yán)重的退化現(xiàn)象。因此,培育優(yōu)良丁香新品種的任務(wù)迫在眉睫.大多數(shù)育種工作者側(cè)注重于引種、優(yōu)良單株的選育及品種調(diào)查等方面的研究。但我國(guó)有關(guān)丁香屬植物組織培養(yǎng)的研究相對(duì)較少,已有的研究大部分利用丁香的胚、莖尖、帶腋芽的莖段、葉等器官作為外植體進(jìn)行離體培養(yǎng);同時(shí)對(duì)細(xì)胞懸浮培養(yǎng)和胚狀體的誘導(dǎo)也進(jìn)行了初步的研究[2];近些年,在本屬一些樹(shù)種上還未取得體細(xì)胞胚胎發(fā)生方面的研究進(jìn)展。本文討論對(duì)丁香的組織培養(yǎng)研究近況進(jìn)行了討論。

1 有關(guān)丁香屬植物的繁殖研究進(jìn)展

本屬植物繁殖方法很多,有播種、扦插、嫁接、分株、壓條等。由于其重要的觀賞性,組織培養(yǎng)技術(shù)作為當(dāng)今大量擴(kuò)繁的一種生物技術(shù)手段已經(jīng)應(yīng)用于繁殖、保存和培育丁香新品種。有人對(duì)歐丁香(S.v u l g a r i s)進(jìn)行過(guò)組培研究,并在莖尖培養(yǎng)中獲得成功;國(guó)外有人對(duì)歐丁香(S.v u l g a r i s)進(jìn)行過(guò)組織培養(yǎng)研究,并在莖尖培養(yǎng)中獲得成功(H i l d e r b r a n d t和H a r n e y 1 9 8 3);國(guó)內(nèi)李容輝等(1 9 9 2)和周莉等(2 0 0 3)分別對(duì)丁香雜交胚和雜交幼胚的離體培養(yǎng)進(jìn)行了研究,吳鳴建(2 0 0 4)對(duì)小葉丁香(S.p u b e s c e n s)的懸浮細(xì)胞培養(yǎng)曾做過(guò)研究。

2 丁香屬植物的器官培養(yǎng)

器官發(fā)生途徑包括直接器官發(fā)生和間接器官發(fā)生兩條途徑,一般要經(jīng)過(guò)不定芽的增殖、伸長(zhǎng)和生根3步。丁香的器官培養(yǎng)包括離體的莖尖、莖段、葉片、根、種子等器官的無(wú)菌培養(yǎng)。以器官作為外植體進(jìn)行離體培養(yǎng)是丁香組織培養(yǎng)中的一個(gè)主要方面。

直接器官發(fā)生是指不經(jīng)過(guò)愈傷組織階段,直接從外植體上誘導(dǎo)產(chǎn)生不定芽或不定根的過(guò)程。間接器官發(fā)生是先從外植體上誘導(dǎo)出愈傷組織,然后再誘導(dǎo)不定芽或不定根的過(guò)程。

（1)莖尖的組織培養(yǎng)。腋芽生枝途徑是指利用莖尖、腋芽或其分生組織培養(yǎng)而直接獲得1株或1叢試管苗的增殖方法。丁香莖尖組織培養(yǎng)是建立組織培養(yǎng)程序中一種簡(jiǎn)單易行的方法。有關(guān)研究以紫丁香的根頸部萌生枝條為材料,取其莖尖接種到4種不同的培養(yǎng)基中(M S+6-B A 1.0 m g.L-1、M S+6-B A 1.0 m g.L-1+N A A 0.1 m g.L-1、M S+6-B A 0.5 m g.L-1+I A A 0.2 m g.L-1、M S+6-B A 2.5 m g.L-1+N A A 0.1 m g.L-1),1 4 d后,莖尖的基部截?cái)嗵幧鲈S多愈傷組織。

（2)莖段的離體培養(yǎng)。紫丁香(S y r i n g a o b l a t a)根頸部萌生枝,除去其頂端幼嫩部分和下部木質(zhì)化較強(qiáng)的部分,只保留靠近頂端的莖段,接種到培養(yǎng)基M S+6-B A 0.5 m g.L-1+I A A 0.2 m g.L-1,腋芽增殖數(shù)和試管苗長(zhǎng)勢(shì)均較佳。小葉丁香(S y r i n g a m i c r o p h y l l a D i e l s),又名四季丁香,以當(dāng)年萌孽條上部幼嫩的莖段為外植體,誘導(dǎo)培養(yǎng)基:W P M+6-B A 1.0 m g.L-1(單位下同)+I B A 0.1,平均每個(gè)莖段長(zhǎng)出1 0－1 5個(gè)芽,出芽率9 0%以上;增殖培養(yǎng)基:M S+6-B A 1.0+I A A 0.1;壯苗培養(yǎng)基:M S+6-B A 1.0+I A A 0.2;生根培養(yǎng)基:1/2 M S+N A A 0.1,3 0 d時(shí)生根率達(dá)1 0 0%。

（3)胚的離體培養(yǎng)。丁香幼胚培養(yǎng)的最佳胚齡為5 0-6 0 d,培養(yǎng)的最適培養(yǎng)基為M o n n i e r,其次為M S和L必須嚴(yán)格把握好培養(yǎng)時(shí)期,以求最高的萌發(fā)低濃度的細(xì)胞分裂素可以提高幼胚的萌發(fā)率和成苗率,濃度以B A 0.0 1 m g·L-1為好,生長(zhǎng)素以N A A 0.0 1 m g·L-1為佳率;對(duì)暴馬丁香(S y r i n g a r e t i c u l a t a v a r.m a n d s h u r i c a)的無(wú)性繁殖研究,以暴馬丁香的下胚軸作為外植體,芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基:M S+6-B A 5 m g.L-1(單位下同)+I B A 0.0 5－0.5,每個(gè)外植體上即形成5－6株無(wú)菌小苗;增殖培養(yǎng)基:M S+6-B A 5+I B A 0.1,繼代3次后,增殖能力并沒(méi)有下降。

3 懸浮細(xì)胞培養(yǎng)

在植物組織培養(yǎng)研究中,發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)細(xì)胞中含有各種特殊的代謝產(chǎn)物,如藥用成分、飲料、色素、香精等,其中有些是微生物或人工不能合成的。因此,可用大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)這些有用產(chǎn)物,使大田農(nóng)業(yè)生產(chǎn)走向工廠化生產(chǎn)。選擇小葉丁香(S y r i n g a p u b e s c e n s T u r c z.)的葉、莖、芽為外植體,在M S和L S等培養(yǎng)基上進(jìn)行愈傷組織誘導(dǎo)與培養(yǎng),并在繼代3次以后轉(zhuǎn)入懸浮細(xì)胞培養(yǎng)測(cè)定了懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞生長(zhǎng)周期,首次建立了小葉丁香的懸浮細(xì)胞培養(yǎng)體系。

4 討論

丁香的景觀價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值日益受到人們的重視。建立有效的丁香離體培養(yǎng)系統(tǒng),不僅對(duì)該優(yōu)良品系無(wú)性繁殖有意義,而且也是對(duì)其進(jìn)行遺傳改良和細(xì)胞生物學(xué)研究的基礎(chǔ)。丁香組織培養(yǎng)的研究,主要集中在以擴(kuò)繁為目的的器官離體培養(yǎng)的研究,對(duì)于近些年發(fā)展較快的一些離體培養(yǎng)技術(shù),如胚狀體的誘導(dǎo)、細(xì)胞懸浮培養(yǎng)等僅進(jìn)行了初步的探討,而在原生質(zhì)體培養(yǎng)、突變體篩選、遺傳轉(zhuǎn)化等方面的研究涉及很少。這主要是因?yàn)槎∠憬M織培養(yǎng)開(kāi)展較遲,缺乏系統(tǒng)的深入的研究。因此,丁香的組織培養(yǎng)在以下幾個(gè)方面值得深入研究:研究體細(xì)胞胚的誘導(dǎo)及人工種子的制作;探索原生質(zhì)體培養(yǎng)與雜交技術(shù);利用組織培養(yǎng)與誘變處理篩選各種不同抗性材料;研究高頻遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)?？傊?應(yīng)重視丁香組織培養(yǎng)基礎(chǔ)研究,完善丁香組織培養(yǎng)技術(shù),充分發(fā)揮其在生理、遺傳、細(xì)胞等研究中的基礎(chǔ)作用。

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