水仙屬植物的組織培養(yǎng)研究進(jìn)展

蔡文燕, 李媛媛, 張澤宏, 鄒金美, 林金水

（1.閩南師范大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,福建漳州363000；2.閩臺(tái)特色園林植物福建省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建漳州363000；3.漳州市金鑾園藝有限公司,福建漳州363000）

水仙花(Narcissus)是石蒜科(Amaryllidaceae)水仙屬(Narcissus)的多年生球根花卉[1]，是一類(lèi)花卉的統(tǒng)稱(chēng)，原產(chǎn)北非、中歐及地中海沿岸.生產(chǎn)上經(jīng)常使用或者市場(chǎng)上常見(jiàn)的水仙花主要來(lái)自于2 個(gè)種，一種是多花水仙(Narcissus tazettaL.)，另一種是黃水仙(Narcissus pseudonarcissusL.)[2].中國(guó)水仙(Narcissus tazettavar.Chinensis)是多花水仙的一個(gè)變種，中國(guó)栽培水仙的歷史已有1000 多年，最早文字記載見(jiàn)于古籍《長(zhǎng)物志》：“水仙，六朝人呼為雅蒜”，足見(jiàn)在南朝已從歐洲引進(jìn)水仙花栽種[3].

目前對(duì)水仙花品種資源利用趨勢(shì)在于有計(jì)劃地采用多種色彩的水仙花，通過(guò)現(xiàn)代繁育技術(shù)形成脫毒苗，生產(chǎn)出同步生長(zhǎng)、同步開(kāi)花、品質(zhì)較好和觀賞性高的多樣化水仙花產(chǎn)品，供應(yīng)于家庭園藝、公園、廣場(chǎng)與環(huán)境美化的消費(fèi)需要.而現(xiàn)代繁育技術(shù)特別是組織培養(yǎng)與植株再生技術(shù)是實(shí)現(xiàn)規(guī)?；耐交a(chǎn)的有效措施之一.

本文對(duì)水仙組織培養(yǎng)與植株再生的研究結(jié)果進(jìn)行總結(jié)（表1），歸納分析出相關(guān)的共性技術(shù)要點(diǎn)，以期為水仙屬植物的進(jìn)一步研究提供參考.

續(xù)表1

續(xù)表1

續(xù)表1

續(xù)表1

1 水仙組織培養(yǎng)的外植體取材

表1列出的40年間的30項(xiàng)研究結(jié)果中，絕大多數(shù)研究所采用的外植體是“帶鱗莖盤(pán)的雙鱗片”或者是“雙鱗片”（利用雙鱗片作為外植體時(shí)必然也是帶有鱗莖盤(pán)的）以及鱗片.如較早研究的陳振光[5]通過(guò)帶鱗莖盤(pán)的雙鱗片誘導(dǎo)小球狀體（愈傷組織)再分化形成小鱗莖，分化率高達(dá)95%，直接用雙鱗片誘導(dǎo)形成小鱗莖的誘導(dǎo)率為66.66%，該結(jié)果表明通過(guò)愈傷組織誘導(dǎo)小球狀體再生植株可作為提高水仙繁殖系數(shù)的有效方法之一[5].在謝嘉華等[13]的研究中，采用鱗莖盤(pán)直接誘導(dǎo)愈傷組織及用愈傷組織誘導(dǎo)分化叢生芽，僅用1 個(gè)月的培養(yǎng)時(shí)間，誘導(dǎo)率分別達(dá)到了88%和87%.而劉炤[31]以崇明水仙鱗莖為外植體誘導(dǎo)小鱗莖，實(shí)現(xiàn)了誘導(dǎo)率100%的效果.另外也有不少采用其他外植體進(jìn)行研究取得較好效果的報(bào)道，如以花藥[20,25,28]、子房[4,31-32]，花葶、花柄或花莖[10-11,30]，以及以腋芽、嫩葉和葉基為外植體[11,22]等.但張曉晴等人[25]的研究結(jié)果表明以花梗和花藥作為外植體，從愈傷組織誘導(dǎo)到鱗莖芽分化需要較長(zhǎng)時(shí)間，花梗需要30~35天、花藥需要80~90天.

由上述研究結(jié)果可知鱗片或帶鱗莖盤(pán)的鱗片是水仙組織培養(yǎng)最方便、效果較理想的外植體.

2 水仙組織培養(yǎng)方案及特點(diǎn)

各種植物組織培養(yǎng)體系研究中，培養(yǎng)基方案都是核心的研究?jī)?nèi)容，水仙的組織培養(yǎng)研究也不例外.通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)（表1）的綜合分析與研究，總結(jié)出如下具有較大共性的培養(yǎng)基方案.

1)以帶鱗莖盤(pán)的鱗片或者是單純鱗片誘導(dǎo)愈傷組織，以及誘導(dǎo)生成小鱗莖時(shí)，使用相對(duì)較多的培養(yǎng)基方案為：MS+6-BA (0.5~10.0) mg/L+NAA (0.01~3.0) mg/L 或MS+6-BA (0.5~10.0) mg/L+2,4-D(0.1~2.0)mg/L.

在愈傷組織誘導(dǎo)和植株再生研究中也有同時(shí)使用6-BA、NAA 和2,4-D 的例子，如在Feng 等[30]由子房誘導(dǎo)愈傷組織（MN+6-BA 2.0 mg/L+NAA 1.5 mg/L+2,4-D 3.0 mg/L）及其愈傷組織維持培養(yǎng)（MN+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+2,4-D 0.5 mg/L）的研究中，最后愈傷組織分化率達(dá)94.17%.

2)小鱗莖生根培養(yǎng)使用較多的培養(yǎng)基方案為：1/2MS+NAA(0.03, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5) mg/L 或1/2MS+NAA(0.03,0.05,0.1,0.2,0.5)mg/L+IBA(0.03,0.1,0.2)mg/L.但也有植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)濃度與上述方案不同的報(bào)道，如在Seabrook 等[4]的研究中，NAA 使用濃度為4.0~20.0 mg/L，6-BAP 使用濃度為0.5~4.0 mg/L，這可能與激素的來(lái)源或純度不同有關(guān).

在小鱗莖誘導(dǎo)生根培養(yǎng)中，有研究者添加活性碳也得到了較好的效果，如王俐[14]等在生根培養(yǎng)基中添加了0.3%的活性碳，根誘導(dǎo)率達(dá)90%，根系生活力強(qiáng)，栽培易成活.

3 水仙屬不同種水仙（多花類(lèi)與黃水仙）的離體培養(yǎng)研究

在表1 中總結(jié)的40 年來(lái)30 個(gè)具有代表性的研究項(xiàng)目中，涉及的水仙屬的種類(lèi)主要還是多花類(lèi)（Nar‐cissus tazettaL.），也有一部分黃水仙（Narcissus pseudonarcissusL.）種類(lèi).

多花類(lèi)的主要代表類(lèi)型是種植于中國(guó)的中國(guó)水仙（Narcissus tazettavar.Chinensis），其栽培類(lèi)型主要有福建省漳州水仙如“金盞銀臺(tái)”、福建福州的黃花水仙和南日島水仙、上海的崇明水仙和浙江的普陀水仙.由于不同地域水仙的變異與基因（型）差異，導(dǎo)致離體培養(yǎng)所需的條件均有差異.

在表1總結(jié)的研究報(bào)道中，也有一部分黃水仙的研究結(jié)果.如南美水仙Eucharis grandiflora[7]、狹葉水仙Narcissus leonensis[8]、大花水仙Narcissus confusus[9]、歐洲水仙Narcissus pseudonarcissus[11，15]、白水 仙Narcissus papyraceus[23]、黃水仙栽培種嘹亮NarcissusL.cv.Fortissimo 和粉色魅力NarcissusL.cv.Pink Charm[24]等.

從多種基因（型）遺傳背景水仙的組織培養(yǎng)研究結(jié)果來(lái)看，不論是多花類(lèi)，還是黃水仙類(lèi)，它們的組織培養(yǎng)技術(shù)還是有很多可以相互借鑒的共性特點(diǎn)，包括采用的外植體、基礎(chǔ)培養(yǎng)基及植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)的配合使用等，這對(duì)于進(jìn)一步開(kāi)展水仙的組織培養(yǎng)研究具有一定的參考意義.

4 水仙組織培養(yǎng)與植株再生研究展望

近40 年來(lái)，水仙的組織培養(yǎng)研究雖然取得了一些進(jìn)展，但相對(duì)于其它種類(lèi)的經(jīng)濟(jì)植物還有很大的差距.相關(guān)的研究報(bào)道數(shù)量還不是很豐富，研究結(jié)果還較薄弱，尚未建立可運(yùn)用于生產(chǎn)的成熟的組織培養(yǎng)快繁體系.無(wú)論是中國(guó)水仙還是引進(jìn)的黃水仙都有著品質(zhì)改良、種質(zhì)升級(jí)的要求，尤其是中國(guó)水仙，品種稀少，花色單一，但中國(guó)水仙為三倍體，不能產(chǎn)生種子，難以采用常規(guī)雜交育種方法實(shí)現(xiàn)育種目標(biāo)，只能依托生物技術(shù)方法對(duì)其實(shí)現(xiàn)品種改良.而要通過(guò)基因操作實(shí)現(xiàn)種質(zhì)改良，離體組織培養(yǎng)與植株再生的技術(shù)就在這項(xiàng)工作中起著基礎(chǔ)性支撐作用，但目前適合基因轉(zhuǎn)化的植株再生體系仍不成熟.因此，還需更加重視水仙花的組織培養(yǎng)研究，以期推動(dòng)水仙生物技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的研究突破.