油棕體細(xì)胞胚胎發(fā)生的研究進(jìn)展

金龍飛 尹欣幸 曹紅星

摘要：油棕（Elaeis guineensis Jacg.）是重要的熱帶木本油料作物，油棕種苗繁育方式主要有實(shí)生繁殖和無性繁殖。無性繁殖能夠較好地保持親本的優(yōu)良性狀，但油棕只有1個(gè)頂端生長點(diǎn)，常規(guī)的扦插、壓條、嫁接等無性繁殖方式無法在油棕上應(yīng)用，通過體細(xì)胞胚胎（體胚）發(fā)生進(jìn)行組織培養(yǎng)是油棕種苗無性繁育的唯一途徑。本文綜述了油棕體胚誘導(dǎo)與培養(yǎng)、生理生化、解剖學(xué)、分子生物學(xué)、組學(xué)5個(gè)方面的研究進(jìn)展，同時(shí)對(duì)油棕體胚發(fā)生的未來研究方向進(jìn)行了展望，為油棕體胚發(fā)生的研究和組織培養(yǎng)技術(shù)的優(yōu)化提供參考。

關(guān)鍵詞：油棕;體細(xì)胞胚胎發(fā)生;體胚誘導(dǎo)與培養(yǎng);生理生化;解剖學(xué);分子生物學(xué);組學(xué)

中圖分類號(hào)： S718.43 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號(hào)：1002-1302（2021）13-0029-06

油棕（Elaeis guineensis Jacg.）是重要的熱帶木本油料作物，其果實(shí)壓榨成的棕櫚油除食用外，還廣泛應(yīng)用于食品加工業(yè)、輕工業(yè)、機(jī)械潤滑、生物能源等領(lǐng)域[1]。油棕原產(chǎn)于非洲西海岸幾內(nèi)亞灣沿岸和剛果盆地的熱帶雨林，目前油棕栽培區(qū)域主要分布在東南亞、非洲的熱帶國家和地區(qū)[2]。由于油棕遺傳結(jié)構(gòu)的雜合度高，實(shí)生苗后代性狀分離嚴(yán)重、株間差異大、產(chǎn)量和品質(zhì)不穩(wěn)定，采用常規(guī)雜交育種手段改良油棕種質(zhì)進(jìn)展緩慢[3]。無性繁殖能夠有效地保持親本的優(yōu)良性狀，然而油棕只有1個(gè)頂端生長點(diǎn)，扦插、壓條、嫁接等常規(guī)無性繁殖技術(shù)都無法在油棕上應(yīng)用，利用體細(xì)胞胚胎（以下簡稱體胚）發(fā)生進(jìn)行組織培養(yǎng)是目前油棕唯一的無性繁殖途徑[2，4]。通過組織培養(yǎng)獲得的組培苗具有一致性好、管理方便、產(chǎn)量高等特點(diǎn)，其單位面積產(chǎn)量與實(shí)生苗相比可提高30%[5-6]。

油棕組織培養(yǎng)的研究始于20世紀(jì)60年代。20世紀(jì)70年代中期，研究人員首次采用幼嫩的莖尖分生組織作為外植體，通過離體培養(yǎng)獲得油棕的組培苗[7-8]。1977年首批油棕組培苗在馬來西亞試種成功，隨后大量科研單位和油棕種植園開展油棕組織培養(yǎng)的研究。我國從20世紀(jì)80年代初開始油棕組織培養(yǎng)的研究，龔崢等首先采用葉片作為外植體獲得了愈傷組織[9]，隨后科研人員對(duì)油棕組織的培養(yǎng)基配方和培養(yǎng)條件進(jìn)行探索和優(yōu)化[10-13]。2011年我國獲得了第1批油棕組培苗，2017年首批試種的油棕組培苗成功開花結(jié)果。油棕組織培養(yǎng)的難點(diǎn)和關(guān)鍵步驟是體胚發(fā)生，研究油棕體胚發(fā)生能夠?yàn)閮?yōu)化組織培養(yǎng)的技術(shù)體系提供理論基礎(chǔ)，同時(shí)也能深入認(rèn)識(shí)油棕體胚發(fā)生的機(jī)理，而且組織培養(yǎng)是植物轉(zhuǎn)基因和基因編輯等現(xiàn)代遺傳改良技術(shù)的重要依托技術(shù)。本文綜述了近年來油棕體胚誘導(dǎo)與培養(yǎng)、生理生化、形態(tài)解剖學(xué)、分子生物學(xué)、組學(xué)等的研究進(jìn)展，并對(duì)今后的研究方向進(jìn)行展望，以期為油棕體胚發(fā)生的研究和組織培養(yǎng)技術(shù)的優(yōu)化提供參考。

1 油棕體胚誘導(dǎo)與培養(yǎng)

油棕體胚發(fā)生主要是通過間接體胚發(fā)生途徑，先誘導(dǎo)愈傷組織，得到胚性愈傷組織后，再誘導(dǎo)體胚發(fā)生和增殖。愈傷組織誘導(dǎo)率較高，可達(dá)50%;而體胚的誘導(dǎo)率非常低，僅為3%～6%[5]。選擇合適的外植體、基本培養(yǎng)基、植物激素和培養(yǎng)方式對(duì)油棕體胚誘導(dǎo)與培養(yǎng)至關(guān)重要。

1.1 外植體的選擇

外植體是體胚發(fā)生的起始材料，選擇合適的外植體對(duì)油棕體胚發(fā)生至關(guān)重要。外植體的選擇須要考慮外植體的細(xì)胞分化程度、來源、取樣難度、對(duì)母株的影響和組織培養(yǎng)操作的方便性等因素。油棕合子胚、根、幼葉、未成熟花序和頂端分生組織等不同組織和器官是油棕體胚發(fā)生的主要外植體。

合子胚的分化能力強(qiáng)，將其作為外植體具有取材、滅菌容易等優(yōu)點(diǎn)，但合子胚是由生殖細(xì)胞發(fā)育而成，與母株的基因型不一致，培養(yǎng)出來的再生植株不能保持母株的優(yōu)良性狀，不能應(yīng)用于商業(yè)化的組培苗繁育，但在油棕體胚發(fā)生的分子機(jī)制研究中有著重要的應(yīng)用價(jià)值[14-15]。根尖初生分生組織分化程度較低，作為外植體具有旺盛的分裂增生能力，但是根尖取樣困難，且附著大量細(xì)菌和真菌，滅菌困難，而且不同樹體根系在地下交錯(cuò)不易區(qū)分[16]。未展開的幼嫩的葉片具有分生能力強(qiáng)、來源充足、滅菌容易等優(yōu)點(diǎn)，是油棕組織培養(yǎng)的優(yōu)良外植體，但采集未展開的幼嫩葉片對(duì)樹體傷害極大，有可能導(dǎo)致樹體死亡，而且取樣次數(shù)不能過于頻繁，一次取樣后樹體恢復(fù)需要2～3年[17-19]。未成熟花序作組織培養(yǎng)的外植體，具有分化能力強(qiáng)、來源充足，采集花序?qū)潴w傷害較小，容易滅菌等優(yōu)點(diǎn)，是理想的外植體材料[20-21]。油棕頂端分生組織是植株最幼嫩的部分，作外植體具有分生能力強(qiáng)、分化率高、周期短等優(yōu)點(diǎn)，但采集頂端分生組織會(huì)損害油棕地上部的唯一生長點(diǎn)，將對(duì)樹體造成毀滅性的傷害[22]。還有研究發(fā)現(xiàn)，用組培苗作為外植體再進(jìn)行組織培養(yǎng)，體胚發(fā)生率高于原株[23]。

外植體的甲基化狀態(tài)與油棕體胚發(fā)生能力密切相關(guān)。Ho等研究發(fā)現(xiàn)，EgNB3在體胚發(fā)生能力強(qiáng)的外植體中的表達(dá)量和相對(duì)甲基化水平顯著高于弱的外植體[24]。甲基化的狀態(tài)還與油棕Mantled變異（一種多肉的類心皮結(jié)構(gòu)取代雄蕊，并包裹在油棕果周圍的突變體，含油量低）密切相關(guān)，位于EgDEF1基因第5個(gè)內(nèi)含子上的Karma轉(zhuǎn)座子的甲基化功能缺失是導(dǎo)致油棕組培Mantled變異的主要原因[25]。Sarpan等對(duì)油棕實(shí)生苗、正常組培苗和變異組培苗進(jìn)行全基因組甲基化測(cè)序發(fā)現(xiàn)，EgDEF1的CHG位點(diǎn)低甲基化和1、2、3、5染色體的熱點(diǎn)區(qū)域的低甲基化與Mantled變異密切相關(guān)[26]。

1.2 基本培養(yǎng)基的選擇

不同培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分和滲透壓差別較大，選擇合適的培養(yǎng)基對(duì)油棕體胚發(fā)生至關(guān)重要，MS培養(yǎng)基、N6培養(yǎng)基、木本植物用培養(yǎng)基（WPM）、Y3培養(yǎng)基在油棕體胚發(fā)生的研究中應(yīng)用較多。姚行成等對(duì)MS、1/2MS、White、Nitsh、Y3、N6、MS大量+Nitsch微量+Morel & Wetmore維生素7種培養(yǎng)基對(duì)油棕組織培養(yǎng)情況進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)N6和 1/2MS 培養(yǎng)基效果較好[10]。Kerdsuwan等采用1/2 MS培養(yǎng)基和1/2 WPM培養(yǎng)混合配置的油棕培養(yǎng)基（OPCM）誘導(dǎo)油棕體胚發(fā)生，發(fā)現(xiàn)油棕在OPCM中的體胚發(fā)生率顯著高于MS和WPM培養(yǎng)基[16]。鄒積鑫等對(duì)MS、Y3、WPM 3種培養(yǎng)基在油棕體胚和次生胚誘導(dǎo)效果進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基的種類對(duì)次生胚誘導(dǎo)的影響具有顯著差異，其中WPM的誘導(dǎo)效果優(yōu)于MS和Y3[12]。常見的油棕組織培養(yǎng)培養(yǎng)基配方見表1。

1.3 植物激素的選擇

外源植物激素的種類、濃度和處理時(shí)間都會(huì)影響植物胚性愈傷組織和體胚的誘導(dǎo)、體胚的萌發(fā)和再生植株的形成[27]。油棕愈傷組織的誘導(dǎo)通常需要高濃度的生長素，而愈傷組織再分化形成體胚的過程通常需要降低生長素濃度或者完全不加生長素，同時(shí)需添加一定量的細(xì)胞分裂素、脫落酸和多胺。如表1所示，不同研究人員在油棕愈傷組織誘導(dǎo)過程中添加的生長素的種類較多，同一生長素的使用濃度差異也較大，大多數(shù)研究者認(rèn)為棕櫚科植物需要高濃度的生長素刺激才能誘導(dǎo)愈傷組織的產(chǎn)生[21-22，28]。Paranjothy等研究發(fā)現(xiàn)，2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D）和萘乙酸（NAA）能促進(jìn)油棕愈傷組織的誘導(dǎo)，細(xì)胞分裂素能抑制愈傷組織的誘導(dǎo)[29]。Jayanthi等研究發(fā)現(xiàn)，在愈傷組織分化形成體胚的過程中，毒莠定或毒莠定加2，4-D的體胚誘導(dǎo)率顯著高于2，4-D或NAA[21]。然而鄒積鑫等對(duì)毒莠定、2，4-D、麥草畏、NAA 4種植物激素在油棕初生體胚和次生胚誘導(dǎo)中的作用進(jìn)行比較分析，卻發(fā)現(xiàn)2，4-D對(duì)油棕體胚誘導(dǎo)率最高[12]。在油棕愈傷組織分化形成體胚過程中，在培養(yǎng)基中添加外源多胺（腐胺和精胺）能夠顯著提高體胚和次生體胚的誘導(dǎo)率[30-31]。因此，在油棕體胚發(fā)生的不同階段，選擇合適的植物激素并控制其濃度在適宜范圍內(nèi)是提高油棕體胚發(fā)生能力的關(guān)鍵因素。

1.4 培養(yǎng)方式的選擇

早期研究中油棕的組織培養(yǎng)采用固體培養(yǎng)基，存在人工成本高、自動(dòng)化程度低、培養(yǎng)周期長等缺點(diǎn)。獲得愈傷組織后采用液體培養(yǎng)基懸浮培養(yǎng)和間歇浸沒培養(yǎng)系統(tǒng)能夠有效提高愈傷組織增殖效率，縮短體胚發(fā)生的周期[32-34]。此外，研究者還研發(fā)了MoFaTT、MoSLIM、SLIM-FaTT、MoVess、MoVeFast等一整套油棕液體培養(yǎng)技術(shù)和設(shè)備[35]。

2 油棕體胚發(fā)生的生理學(xué)研究

體胚發(fā)生過程中，外植體在植物激素的刺激下，內(nèi)部的可溶性糖、氨基酸，以及代謝過程中的酶活性會(huì)發(fā)生明顯的變化。沈雁等對(duì)油棕愈傷組織形成過程中的可溶性糖含量、脯氨酸含量、電導(dǎo)率、過氧化物酶活性進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)油棕愈傷組織增殖過程中可溶性糖含量先緩慢下降，然后迅速上升;脯氨酸含量先快速上升，然后急劇下降;電導(dǎo)率保持平穩(wěn);過氧化物酶活性逐漸下降[36]。Zou等對(duì)油棕胚性愈傷組織和成熟果肉中的脂肪酸含量進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)兩者的總脂肪酸和甘油三酯含量非常相近，推測(cè)愈傷組織的脂肪酸含量可以作為預(yù)測(cè)分子育種果實(shí)含油量的重要指標(biāo)[37]。油棕體胚發(fā)生過程中蛋白質(zhì)、淀粉、內(nèi)源激素等代謝物質(zhì)的變化規(guī)律還有待于進(jìn)一步的研究，進(jìn)而為組織培養(yǎng)的優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。

3 油棕體胚發(fā)生的解剖學(xué)研究

應(yīng)用解剖學(xué)觀察能夠?qū)τ妥伢w胚發(fā)生過程的細(xì)胞、組織進(jìn)行直觀的描述和分析。油棕體胚發(fā)生過程中，外植體首先脫分化形成愈傷組織，成熟的胚性愈傷組織再分化形成體胚。Schwendiman等采用組織染色的方法對(duì)油棕體胚發(fā)生過程的組織解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)愈傷組織首先從葉脈的傷口處長出，瘤狀結(jié)構(gòu)愈傷組織繼續(xù)發(fā)育形成的胚性愈傷組織，進(jìn)一步誘導(dǎo)形成體胚，而透明狀的非胚性愈傷組織則不能發(fā)育成體胚[38]。Ong采用石蠟切片的方式對(duì)油棕體胚發(fā)生的解剖結(jié)構(gòu)過程進(jìn)行觀測(cè)，胚性愈傷組織從初生的瘤狀愈傷組織上發(fā)育而來形成原胚，該過程通常伴隨著細(xì)胞壁加厚現(xiàn)象;原胚由幾層高度液泡化的細(xì)胞包裹，非胚性愈傷組織則沒有這些結(jié)構(gòu)，而且看不到分生組織中心;將開始分化的胚性愈傷組織轉(zhuǎn)移到生長素含量較低的分化培養(yǎng)基上，愈傷組織逐漸分化形成白色的不透明組織，進(jìn)而形成體胚;胚性愈傷組織中維管組織和原始形成層的出現(xiàn)標(biāo)志著胚性愈傷組織已經(jīng)開始分化形成體胚[39]。隨后莖尖在不透明的胚狀體上長出，同時(shí)還伴隨著頭兩片葉的生長，隨著莖尖顏色逐漸變綠，葉片逐漸開始進(jìn)行光合作用積累淀粉[5]。油棕的胚性愈傷組織和非胚性愈傷組織的外觀和解剖結(jié)構(gòu)差異較大。Pádua等采用掃描電子顯微鏡和透射式電子顯微鏡對(duì)油棕愈傷組織的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)胚性愈傷組織的細(xì)胞呈等徑的圓球型排列成簇狀，線粒體和高爾基體清晰可見，質(zhì)體中積累大量的淀粉粒;而非胚性愈傷組織細(xì)胞細(xì)長且形狀不規(guī)則，液泡占據(jù)整個(gè)細(xì)胞，細(xì)胞器較少[40]。

4 油棕體胚發(fā)生的分子生物學(xué)研究

植物體胚發(fā)生是一個(gè)具有次序和選擇性的基因表達(dá)過程，受到一系列復(fù)雜的基因網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控[41]。隨著分子生物學(xué)技術(shù)在油棕體胚發(fā)生研究中的應(yīng)用，與油棕體胚發(fā)生相關(guān)的基因相繼被克隆出來，基因芯片和高通量測(cè)序等技術(shù)也在油棕體胚的研究中得到應(yīng)用。Morcillo等采用同源克隆的方式獲得油棕的BBM類轉(zhuǎn)錄因子EgAP2-1，基因表達(dá)和原位雜交分析發(fā)現(xiàn)，EgAP2-1在合子胚和體胚中特異表達(dá)，在擬南芥中異位表達(dá)，能夠增強(qiáng)轉(zhuǎn)基因植物的體胚再生能力[42]。Ooi等克隆了生長素應(yīng)答因子EgIAA9，基因表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)，EgIAA9在胚性愈傷組織中的表達(dá)量顯著高于非胚性愈傷組織，在體胚發(fā)生率較高的基因型中的表達(dá)量高于體胚發(fā)生率低的基因型，表明EgIAA9的表達(dá)量與體胚發(fā)生率呈正相關(guān)[43]。Ooi等研究發(fā)現(xiàn)，HD-Zip II轉(zhuǎn)錄因子EgHOX1主要在油棕胚性愈傷組織分生的中心和體胚的原形成層中表達(dá)，這表明EgHOX1在體胚發(fā)育的前期起正調(diào)控作用[44]。Lee等采用cDNA末端快速擴(kuò)增（RACE）技術(shù)克隆了油棕體胚發(fā)生受體激酶EgSERK1，基因表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)，EgSERK1在葉片和愈傷組織中表達(dá)量較高，而且其表達(dá)量受到低濃度生長素的誘導(dǎo);原位雜交分析發(fā)現(xiàn)，EgSERK1在葉片中脈的維管組織中含量較高，推測(cè)其在油棕愈傷組織起始階段的信號(hào)傳導(dǎo)中起重要作用[45]。Santos等利用體胚發(fā)生能力差異明顯的雜交種B351733（強(qiáng)）和B352933（弱）為材料，對(duì)19個(gè)與體胚發(fā)生相關(guān)的基因在2個(gè)材料中的表達(dá)情況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在誘導(dǎo)的第14天時(shí)，這些基因在B351733中的表達(dá)量顯著高于B352933，而在第30、90、150天則相反，這表明第30天可能是油棕體胚發(fā)生的關(guān)鍵臨界期[46]。由于油棕的遺傳轉(zhuǎn)化體系還不成熟，這些克隆出來參與油棕體胚發(fā)生的基因未進(jìn)行功能驗(yàn)證，也未在模式植物中進(jìn)行功能驗(yàn)證，這也是油棕相關(guān)研究今后的研究重點(diǎn)。

5 油棕體胚發(fā)生的組學(xué)研究

隨著基因芯片和高通量測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，大規(guī)模基因和蛋白質(zhì)的分離和鑒定成為可能，在油棕體胚發(fā)生的研究中也得到應(yīng)用。Low等利用油棕的表達(dá)序列標(biāo)簽的序列信息開發(fā)出油棕DNA芯片，并對(duì)油棕愈傷發(fā)生和體胚形成過程的基因表達(dá)情況進(jìn)行分析，獲得3 584條基因，其中脂肪轉(zhuǎn)移蛋白在胚性愈傷組織中高表達(dá)，谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶在非胚性愈傷組織中高表達(dá)[47]。Shariff等采用表達(dá)序列標(biāo)簽的方法分析了油棕體胚中特異表達(dá)的基因，獲得32 545個(gè)轉(zhuǎn)錄本，注釋分析顯示16%的基因參與生理代謝，10%的基因參與蛋白質(zhì)加工、修飾和貯藏，9%的基因參與細(xì)胞發(fā)育、衰老和抵御逆境脅迫，其中脂質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白WBP1A、體胚發(fā)生受體激酶SERK1和防御素基因EGAD1可能在體胚發(fā)生過程中起關(guān)鍵作用[48]。Pattarapimol等采用cDNA-AFLP技術(shù)對(duì)油棕體胚發(fā)生過程中的愈傷組織、球形胚期、魚雷胚期、子葉期4個(gè)不同時(shí)期的基因表達(dá)進(jìn)行分析，18個(gè)基因在體胚發(fā)生過程中差異表達(dá)，其中V型質(zhì)子泵G亞基、乙酰輔酶A羧化酶和體胚發(fā)生類受體激酶、熱應(yīng)激蛋白、蛋氨酸氨肽酶、Ty3-gypsy逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子蛋白基因可能在體胚發(fā)生過程中起重要作用[49]。Chan等采用基因芯片在油棕中鑒定了編碼結(jié)瘤素蛋白基因EgENOD93，該基因在胚性愈傷組織的表達(dá)量顯著高于非胚性愈傷組織，對(duì)該基因進(jìn)行RNA干涉后，轉(zhuǎn)基因植株的體胚發(fā)生率降低50%，表明該基因正調(diào)控油棕的體胚發(fā)生[28]。

2013年馬來西亞棕櫚油局MPOB完成了油棕的全基因組測(cè)序工作，公布了非洲油棕和美洲的基因組序列，非洲基因組大小為1.535 GB，預(yù)測(cè)了 34 802 個(gè)基因;美洲油棕基因組大小為1.325 GB[50]。2016年新加坡國立大學(xué)完成了高產(chǎn)母本厚殼Dura基因組的高質(zhì)量的序列測(cè)定和多個(gè)種質(zhì)資源的基因組重測(cè)序以及進(jìn)化分析[51]?；蚪M序列的公布為油棕基因挖掘和組學(xué)試驗(yàn)的開展奠定了基礎(chǔ)[52-54]。Tan等采用比較蛋白組技術(shù)對(duì)分化效率差異明顯的2個(gè)油棕材料進(jìn)行分析，獲得了27個(gè)差異表達(dá)蛋白[55]。Aroonluk等采用糖蛋白組學(xué)技術(shù)對(duì)油棕體胚發(fā)生的不同階段的糖蛋白積累量進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)TIC40蛋白在球形胚期、魚雷胚期和幼苗生長期積累量較高，認(rèn)為該蛋白有望開發(fā)成分子標(biāo)記用于體胚成熟的標(biāo)記[56]。Ribeiro等采用蛋白組技術(shù)對(duì)體胚發(fā)生能力差異顯著的油棕基因型愈傷組織誘導(dǎo)過程的差異積累蛋白進(jìn)行分析，鑒定了221個(gè)差異積累蛋白，其中抗氧化和細(xì)胞分裂相關(guān)蛋白在愈傷組織誘導(dǎo)中起重要調(diào)控作用，有望開發(fā)成鑒定體胚發(fā)生能力的分子標(biāo)記[57]。Aroonluk等采用磷酸化蛋白質(zhì)組技術(shù)對(duì)油棕胚性愈傷、球形胚、魚雷狀胚、子葉狀胚和再生幼苗5個(gè)發(fā)育階段的材料進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)了10個(gè)在體胚發(fā)生中特異積累的蛋白，其中E3泛素連接酶和姐妹染色單體黏著蛋白Psd5有望開發(fā)成鑒定油棕體細(xì)胞胚發(fā)育成熟階段的分子標(biāo)記[58]。

6 展望

從20世紀(jì)70代年至今，油棕體胚發(fā)生的研究已經(jīng)在體胚誘導(dǎo)與培養(yǎng)、生理生化、形態(tài)解剖學(xué)、分子生物學(xué)、組學(xué)5個(gè)方面取得了一定的研究成果，但仍然存在體胚分化率低、分化周期長、體細(xì)胞變異等問題。隨著油棕基因組圖譜的繪制完成[5-51]、組學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代分子生物技術(shù)的在油棕研究上的應(yīng)用[59-61]，油棕體胚發(fā)生研究今后可以從以下3個(gè)方面開展：（1）利用組學(xué)技術(shù)對(duì)油棕體胚發(fā)生過程中的關(guān)鍵基因、非編碼RNA、蛋白質(zhì)、代謝產(chǎn)物的積累規(guī)律進(jìn)行研究，明確油棕體胚發(fā)生的分子機(jī)制;（2）采用轉(zhuǎn)基因和基因編輯技術(shù)對(duì)已挖掘的油棕體胚發(fā)生相關(guān)的基因進(jìn)行功能驗(yàn)證，明確這些候選基因在油棕體胚發(fā)生中的調(diào)控機(jī)制;（3）開展研究油棕體胚發(fā)生過程中的變異形成的分子機(jī)制，研發(fā)變異的快速檢測(cè)技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]Mba O I，Dumont M，Ngadi M . Palm oil：processing，characterization and utilization in the food industry—A review[J]. Food Bioscience，2015，10：26-41.

[2]Corley R H V，Tinker P B. The oil palm[M]. Berlin：Springer，2016：56-60.

[3]Rajanaidu N，Kushairi A，Din A M. Monograph oil palm genetic resources[M]. Kuala Lumpur：Malaysian Palm Oil Board，2017：14-15.

[4]Weckx S，Inzé D，Maene L. Tissue culture of oil palm：finding the balance between mass propagation and somaclonal variation[J]. Frontiers in Plant Science，2019，10：722.

[5]Kushairi A，Tarmizi A H，Zamzuri I，et al. Production，performance and advances in oil palm tissue culture：international seminar on advances in oil palm tissue culture[C]//Proceedings of International Seminar on Advances in Oil Palm Tissue Culture.Yogyakarta：International Society for Oil Palm Breeders，2010：1-23.

[6]Woittiez L S，Van Wijk M T，Slingerland M，et al. Yield gaps in oil palm：a quantitative review of contributing factors[J]. European Journal of Agronomy，2017，83：57-77.

[7]Jones L H. Propagation of clonal oil palms by tissue culture[J]. Oil Palm News，1974（17）：1-8.

[8]Rabéchault H，Martin J P. Multiplication végétative du palmier à huile （Elaeis guineensis Jacq.） à laide de cultures de tissus foliaires[J]. C R Acad Sci Paris，1976，283：1735-1737.

[9]龔 崢，崔元方，陳幸華，等. 油棕葉片愈傷組織的誘導(dǎo)[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，1987（3）：15-18.

[10]姚行成，鄒積鑫，曾憲海，等. 不同基本培養(yǎng)基對(duì)油棕苗生長的影響[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，39（10）：29-30.

[11]鄒積鑫，尤麗莉，林位夫. 影響油棕葉片愈傷組織誘導(dǎo)因素研究[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，34（2）：54-58.

[12]鄒積鑫，潘登浪，林位夫. 油棕體細(xì)胞胚的誘導(dǎo)和次生胚的增殖研究[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，36（8）：26-30.

[13]潘登浪，鄒積鑫，曾憲海，等. 油棕細(xì)胞懸浮培養(yǎng)及植株再生技術(shù)[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，46（2）：59-65，173.

[14]Balzon T A，Luis Z G，Scherwinski-Pereira J E. New approaches to improve the efficiency of somatic embryogenesis in oil palm （Elaeis guineensis Jacq.） from mature zygotic embryos[J]. In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant，2013，49：41-50.

[15]Thuzar M，Vanavichit A，Tragoonrung S，et al. Efficient and rapid plant regeneration of oil palm zygotic embryos cv. ‘Tenera through somatic embryogenesis[J]. Acta Physiologiae Plantarum，2011，33（1）：123-128.

[16]Kerdsuwan S，Techato S. Direct somatic embryo formation from roots of in vitro-seedlings of oil palm （Elaeis guineesis Jacq.）[J]. Walailak Journal of Science & Technology，2016，61（4）：579-598.

[17]Constantin M，Nchu W A，Godswill N N，et al. Induction of oil palm （Elaeis guineensis Jacq. var. tenera） callogenesis and somatic embryogenesis from young leaf explants[J]. Journal of Applied Biology & Biotechnology，2015，3（4）：4-10.

[18]Jain S M，Gupta P. Step wise protocols for somatic embryogenesis of important woody plants [M]. 2nd ed. Berlin：Springer，2018：209-229.

[19]Sumaryono S，Riyadi I，Saptari R T，et al. Embryogenic callus initiation from leaf explants of Elaeis oleifera×Elaeis guineensis （OxG） hybrids[J]. IOP Conference Series：Earth and Environmental Science，2018，183：12009.

[20]Teixeira J B，Sndahl M R，Kirby E G. Somatic embryogenesis from immature inflorescences of oil palm[J]. Plant Cell Reports，1994，13（5）：247-250.

[21]Jayanthi M，Susanthi B，Mohan N M，et al. In vitro somatic embryogenesis and plantlet regeneration from immature male inflorescence of adult dura and tenera palms of Elaeis guineensis （Jacq.）[J]. Springerplus，2015，4：256.

[22]Scherwinski-Pereira J E，Guedes R S D，F(xiàn)ermino P C P，et al. Somatic embryogenesis and plant regeneration in oil palm using the thin cell layer technique[J]. In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant，2010，46（4）：378-385.

[23]Soh A C，Wong G，Tan C C，et al. Commercial-scale propagation and planting of elite oil palm clones：research and development towards realization[J]. Journal of Oil Palm Research，2011，23（3）：935-952.

[24]Ho W K，Ooi S E，Mayes S，Et Al. Methylation levels of a novel genetic element，EgNB3 as a candidate biomarker associated with the embryogenic competency of oil palm[J]. Tree Genetics & Genomes，2013，9（4）：1099-1107.

[25]Ong-Abdullah M，Ordway J M，Jiang N，et al. Loss of Karma transposon methylation underlies the mantled somaclonal variant of oil palm[J]. Nature，2015，525（7570）：533-537.

[26]Sarpan N，Taranenko E，Ooi S，et al. DNA methylation changes in clonally propagated oil palm[J]. Plant Cell Reports，2020，39（9）：1219-1233.

[27]Corredoira E，Merkle S A，Martínez M T，et al. Non-zygotic embryogenesis in hardwood species[J]. Critical Reviews in Plant Sciences，2019，38（1）：29-97.

[28]Chan P，Rose R J，Murad A M A，et al. Early nodulin 93 protein gene：essential for induction of somatic embryogenesis in oil palm[J]. Plant Cell Reports，2020，39（11）：1395-1413.

[29]Paranjothy K. Some aspects of oil palm tissue culture in relation to ortet selection，and clonal evaluation[J]. Angewandte Chemie，2013，51（17）：4285-4288.

[30]Correa T R，Motoike S Y，Andrade A P D S，et al. Accelerated in vitro propagation of elite oil palm genotypes （Elaeis guineensis Jacq.） by substituting cytokinin with putrescine[J]. African Journal of Biotechnology，2016，15（50）：2817-2825.

[31]Rajesh M K，Radha E，Karun A，et al. Plant regeneration from embryo-derived callus of oil palm—The effect of exogenous polyamines[J]. Plant Cell Tissue & Organ Culture，2003，75（1）：41-47.

[32]Masani M Y A，Noll G，Parveez G K A，et al. Regeneration of viable oil palm plants from protoplasts by optimizing media components，growth regulators and cultivation procedures[J]. Plant Science，2013，210（9）：118-127.

[33]Marbun C L M，Toruan-Mathius N，Reflini，et al. Micropropagation of embryogenic callus of oil palm （Elaeis guineensis Jacq.） using temporary immersion system[J]. Procedia Chemistry，2015，14：122-129.

[34]Monteiro T R，F(xiàn)reitas E O，Nogueira G F，et al. Assessing the influence of subcultures and liquid medium during somatic embryogenesis and plant regeneration in oil palm （Elaeis guineensis Jacq.）[J]. Journal of Horticultural Science & Biotechnology，2018，93（2）：196-203.

[35]Ithnin M，Kushairi A. The oil palm genome[M]. Berlin：Springer，2020：56-60.

[36]沈 雁，王業(yè)桐，曹紅星，等. 油棕的組織培養(yǎng)及其生理生化研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2012，24（2）：41-42，47.

[37]Zou J X，Zhang Q，Zhu Z Y，et al. Embryogenic callus induction and fatty acid composition analysis of oil palm （Elaeis guineensis cv. Tenera）[J]. Scientia horticulturae，2019，245：125-130.

[38]Schwendiman J，Pannetier C，Michaux-Ferriere N. Histology of somatic embryogenesis from leaf explants of the oil palm Elaeis guineensis[J]. Annals of Botany，1988，62（1）：43-52.

[39]Ong L M. An examination of embryogenic and non-embryogenic cultures of oil palm （Elaeis guineensis Jacq.）[D]. Kuala Lumpur：Universiti Putra Malaysia，2001：44-46.

[40]Pádua M S，Santos R S，Labory C R G，et al. Histodifferentiation of oil palm somatic embryo development at low auxin concentration[J]. Protoplasma，2018，255（1）：285-295.

[41]Méndez-Hernández H A，Ledezma-Rodríguez M，Avilez-Montalvo R N，et al. Signaling overview of plant somatic embryogenesis[J]. Frontiers in Plant Science，2019，10（77）：1-5.

[42]Morcillo F，Gallard A，Pillot M，et al. EgAP2-1，an AINTEGUMENTA-like （AIL） gene expressed in meristematic and proliferating tissues of embryos in oil palm[J]. Planta，2007，226（6）：1353-1362.

[43]Ooi S E，Choo C N，Ishak Z，et al. A candidate auxin-responsive expression marker gene，EgIAA9，for somatic embryogenesis in oil palm （Elaeis guineensis Jacq.）[J]. Plant Cell Tissue & Organ Culture，2012，110（2）：201-212.

[44]Ooi S E，Ramli Z，Syed Alwee S S R，et al. EgHOX1，a HD-Zip Ⅱ gene，is highly expressed during early oil palm （Elaeis guineensis Jacq.） somatic embryogenesis[J]. Plant Gene，2016，8：16-25.

[45]Lee F C，Ong-Abdullah M，Ooi S，et al. Cloning and characterization of Somatic Embryogenesis Receptor Kinase Ⅰ （EgSERK I） and its association with callus initiation in oil palm[J]. In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant，2019，55（2）：153-164.

[46]Santos I R，Maximiano M R，Almeida R F，et al. Genotype-dependent changes of gene expression during somatic embryogenesis in oil palm hybrids （Elaeis oleifera×E. guineensis）[J]. PLoS One，2018，13（12）：e209445.

[47]Low E T L，Tan J S，Chan P L，Rozana R，et al. Developments toward the application of DNA chip technology in oil palm tissue culture[J]. Journal of Oil Palm Research，2006 （Special Issue）：87-98.

[48]Shariff E M，Ti L，Alias H，et al. Identification of genes expressed in the embryoid tissue of oil palm （Elaeis guineensis Jacq.） tissue culture via expressed sequence tag analysis[J]. Journal of Oil Palm Research，2008，813（1）：51-63.

[49]Pattarapimol T，Thuzar M，Vanavichit A，et al. Identification of genes involved in somatic embryogenesis development in oil palm （Elaeis guineensis Jacq.） using cDNA AFLP[J]. Journal of Oil Palm Research，2015，27（1）：1-11.

[50]Singh R，Ongabdullah M，Low E T L，et al. Oil palm genome sequence reveals divergence of interfertile species in old and new worlds[J]. Nature，2013，500（7462）：335-342.

[51]Jin J J，Lee M，Bai B，et al. Draft genome sequence of an elite Dura palm and whole-genome patterns of DNA variation in oil palm[J]. DNA Research，2016，23（6）：527-533.

[52]Xiao Y，Zhou L，Lei X，et al. Genome-wide identification of WRKY genes and their expression profiles under different abiotic stresses in Elaeis guineensis[J]. PLoS One，2017，12（12）：e189224.

[53]Luo T，Xia W，Gong S，et al. Identifying vitamin E biosynthesis genes in Elaeis guineensis by genome-wide association study[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，2019，68（2）：678-685.

[54]Zhou L，Yarra R，Zhao Z，et al. Development of SSR markers based on transcriptome data and association mapping analysis for fruit shell thickness associated traits in oil palm （Elaeis guineensis Jacq.）[J]. 3 Biotech，2020，6（10）：1-13.

[55]Tan H S，Jacoby R P，Ong-Abdullah M，et al. Proteomic profiling of mature leaves from oil palm （Elaeis guineensis Jacq.）[J]. Electrophoresis，2017，38（8）：1147-1153.

[56]Aroonluk S，Roytrakul S，Yingchutrakul Y，et al. Identification and characterization of glycoproteins during oil palm somatic embryogenesis[J]. Agriculture and Natural Resources，2018，52（5）：430-438.

[57]Ribeiro D G，De Almeida R F，F(xiàn)ontes W，et al. Stress and cell cycle regulation during somatic embryogenesis plays a key role in oil palm callus development[J]. Journal of Proteomics，2019，192：137-146.

[58]Aroonluk S，Roytrakul S，Jantasuriyarat C. Identification and characterization of phosphoproteins in somatic embryogenesis acquisition during oil palm tissue culture[J]. Plants，2020，9（1）：36.

[59]Masani M Y A，Izawati A M D，Rasid O A，et al. Biotechnology of oil palm：current status of oil palm genetic transformation[J]. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology，2018，15：335-347.

[60]Yarra R，Jin L F，Zhao Z H，et al. Progress in tissue culture and genetic transformation of oil palm：an overview[J]. International Journal of Molecular Sciences，2019，20（21）：5353.

[61]Yarra R，Cao H X，Jin L F，et al. CRISPR/Cas mediated base editing：a practical approach for genome editing in oil palm[J]. 3 Biotech，2020，10（7）：306.