赤皮青岡組織培養(yǎng)研究進(jìn)展

摘要：赤皮青岡屬于殼斗科櫟屬的常綠喬木，是我國(guó)的珍貴樹種之一，其在涵養(yǎng)水源、保持水土等生態(tài)功能方面發(fā)揮著重要作用。然而，赤皮青岡的種子容易受蟲害影響，發(fā)芽率偏低，有性繁殖速度緩慢，且難以保持母本的優(yōu)良性狀，這些因素導(dǎo)致了赤皮青岡種群數(shù)量的減少。植物組織培養(yǎng)技術(shù)提供了一種提升育種效率、實(shí)現(xiàn)物種快速且穩(wěn)定繁殖的有效方法。本文主要探討了赤皮青岡組織培養(yǎng)技術(shù)在我國(guó)的研究進(jìn)展，涵蓋了無菌體系建立、外植體選擇、消毒方法及激素組合對(duì)愈傷誘導(dǎo)率的影響等方面，旨在為建立高效的赤皮青岡繁殖體系提供理論與實(shí)踐參考。

關(guān)鍵詞：赤皮青岡；無性繁殖；外植體；消毒；愈傷組織；褐化

中圖分類號(hào)：S72

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1008－0457（2025）01－0030－07

國(guó)際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2025.01.005

自21世紀(jì)初以來，城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展極大地增加了對(duì)珍貴硬木用材的需求。然而，由于這些樹種生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、收獲時(shí)間漫長(zhǎng)，加之人們常常忽視對(duì)造林樹種的栽培管理，導(dǎo)致當(dāng)今珍貴用材資源日益匱乏［1-2］。赤皮青岡（Cyclobalanopsis gilva （Blume） Oerst.）又名紅稠，屬于殼斗科青岡屬的常綠喬木，全球約有150種，中國(guó)約有70種 ［3-4］。作為青岡屬中的優(yōu)良樹種之一，赤皮青岡的邊材呈黃褐色、心材則為紅褐色，具有獨(dú)特的香氣，以及抗蟲蛀、耐濕不腐和難以燃燒等特性。該樹種主要分布于我國(guó)的湖南、福建、浙江、臺(tái)灣、廣東、貴州等省份［5］。赤皮青岡不僅適應(yīng)性強(qiáng)、韌性高且耐腐蝕，還能有效涵養(yǎng)水源和保持水土，是我國(guó)亞熱帶地區(qū)極具開發(fā)潛力的珍貴用材和生態(tài)修復(fù)樹種之一。它廣泛應(yīng)用于高檔建筑、精制家具、裝飾材料以及樂器和工藝品的制作等［6-9］。盡管如此，長(zhǎng)期的過度砍伐和天然生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，使得赤皮青岡的數(shù)量持續(xù)減少［10］。目前，在貴州、湖南、浙江、福建等地的自然分布區(qū)，赤皮青岡僅存少量零星分布，完整的群落極為罕見，許多地方的天然赤皮青岡林遭受了不同程度的人為干擾和破壞［11］。

赤皮青岡作為我國(guó)極具價(jià)值的優(yōu)質(zhì)用材樹種，不僅具備重要的研究意義，也具有廣闊的發(fā)展?jié)摿?。然而，赤皮青岡種子的高淀粉含量使其容易受到蟲害和野生動(dòng)物的損害，導(dǎo)致種子質(zhì)量劣化。此外，種子的存儲(chǔ)問題也增加了赤皮青岡人工培育的難度［12］，這些因素共同限制了赤皮青岡的廣泛推廣與應(yīng)用。為了加快赤皮青岡優(yōu)良種質(zhì)的繁育進(jìn)程，關(guān)鍵措施之一是構(gòu)建一套完善且高效的組織培養(yǎng)（組培）快速繁殖體系，通過這種方式實(shí)現(xiàn)優(yōu)良種質(zhì)的規(guī)模化無性繁殖。

植物組織培養(yǎng)研究自1902年Haberlandt首次嘗試以來，已歷經(jīng)近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展。廣義上，植物組織培養(yǎng)指的是利用無菌技術(shù)培養(yǎng)植物的離體部分，如根、莖、葉、種子等［13］。這項(xiàng)技術(shù)在農(nóng)林業(yè)等領(lǐng)域取得了顯著成就［14］， 不僅能有效縮短育種周期、提高繁殖效率，還能突破時(shí)間和季節(jié)的限制，實(shí)現(xiàn)全年周期性生產(chǎn)［15-16］。此外，對(duì)于那些不能通過種子繁殖或種子繁殖后易失去優(yōu)良特性的植物，組織培養(yǎng)技術(shù)提供了一種快速繁殖的方法［17］。本文綜述了我國(guó)學(xué)者在赤皮青岡組織培養(yǎng)領(lǐng)域的研究進(jìn)展，并系統(tǒng)概述了影響赤皮青岡組織培養(yǎng)的各種條件。研究重點(diǎn)包括外植體和培養(yǎng)基的選擇、消毒方法、外源激素添加以及組織褐化的原因等方面的分析，旨在為建立赤皮青岡的離體培養(yǎng)體系和遺傳轉(zhuǎn)化體系提供理論參考和實(shí)踐指導(dǎo)。

1赤皮青岡組織培養(yǎng)的影響因素

1.1外植體的選擇與消毒

組織培養(yǎng)的成功取決于能否獲得無菌母株，在植物組織培養(yǎng)中，外植體的選擇對(duì)愈傷組織的誘導(dǎo)和器官的分化以及植物體細(xì)胞胚胎的發(fā)生等起著重要的作用［18］?；谥参锛?xì)胞全能性的原理，即每個(gè)植物細(xì)胞都具有發(fā)育成完整植株的潛力，任何部位的外植體均可誘導(dǎo)出愈傷組織［19］。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，外植體的年齡和大小對(duì)分化過程具有顯著影響。植株中最嫩的組織通常是最理想的外植體來源，這些幼嫩組織代謝活躍，形態(tài)發(fā)生能力強(qiáng)，愈傷組織的誘導(dǎo)率也相對(duì)較高。但是，這些嫩組織更容易受到消毒劑的損害［20-21］。因此，外植體的消毒時(shí)間控制必須非常嚴(yán)格，時(shí)間過短可能導(dǎo)致殺菌不徹底，從而嚴(yán)重污染外植體；時(shí)間過長(zhǎng)則可能損害組織細(xì)胞，引發(fā)組織褐化，最終導(dǎo)致外植體死亡［22］。

赤皮青岡的組織培養(yǎng)通常選擇種子、莖段、葉片和頂芽作為初代培養(yǎng)的外植體材料。常用70%～75%的酒精與0.1%的升汞溶液作為消毒液，通過設(shè)定不同的消毒時(shí)間和消毒劑組合來達(dá)到預(yù)期的消毒效果。在進(jìn)行消毒之前，首先需要將外植體在流水下沖洗以清除表面的泥土，隨后用飽和洗衣粉水浸泡15～30 min，并用軟毛刷輕輕刷洗外植體表面的雜菌和污垢。完成上述步驟后再將外植體置于流水下沖洗0.5～2 h，然后開始消毒。據(jù)吳禛元等［23］研究發(fā)現(xiàn)，赤皮青岡種子是理想的外植體材料，使用70%酒精消毒15 s、1%升汞溶液消毒20 min的方法消毒效果最佳。王艷娟［24］采用赤皮青岡頂芽、腋芽和葉片作為外植體，通過綜合分析污染率、愈傷組織誘導(dǎo)率及生長(zhǎng)情況等指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)腋芽更適合用于愈傷誘導(dǎo)，最佳消毒方案為70%酒精消毒15 s、0.1%升汞溶液消毒15 min。衛(wèi)梅［25］則采用0.25 mg/L的多菌靈、75%酒精和0.1%升汞溶液作為消毒劑，在構(gòu)建閩西青岡的組培體系時(shí)，發(fā)現(xiàn)最佳的消毒組合是0.25 mg/L多菌靈浸泡30 min、75%酒精消毒15 s、0.1%升汞溶液消毒4 min。此外，對(duì)外植體進(jìn)行預(yù)處理同樣能有效降低污染率。常見的預(yù)處理方法有用1%或5%的多菌靈溶液對(duì)外植體進(jìn)行噴灑或浸泡、用0.1%的高錳酸鉀溶液浸泡10～25 min、用5%的洗衣粉溶液浸泡15～30 min等，這些方法均能顯著降低外植體的污染率。在消毒操作中，如果消毒時(shí)間過短，可能導(dǎo)致消毒不徹底；時(shí)間過長(zhǎng)，則可能導(dǎo)致外植體死亡。因此，在使用75%酒精溶液和0.1%升汞溶液進(jìn)行消毒時(shí)，可參考表1進(jìn)行外殖體、接種方式及消毒時(shí)間的選擇。一般建議將消毒時(shí)間控制在15～30 s（酒精）、10～30 min（升汞）、選用腋芽為外殖體并采用葉片背面朝上的方式接種，以確保既能達(dá)到良好的消毒效果，又能避免對(duì)外植體造成致命傷害?？傊?，在構(gòu)建赤皮青岡的組織培養(yǎng)快速繁殖體系時(shí)，選擇合適的外植體和采用適宜的消毒方法是至關(guān)重要的，這需要根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)條件和目標(biāo)進(jìn)行靈活調(diào)整。

1.2培養(yǎng)基的選擇

自1937年White建立了第一個(gè)植物組織培養(yǎng)專用培養(yǎng)基以來，適用于不同研究目的和培養(yǎng)對(duì)象的培養(yǎng)基種類不斷增多［27］。常用的培養(yǎng)基包括MS、WPM、1/2 MS、B5等。在誘導(dǎo)外植體形成愈傷組織的過程中，MS培養(yǎng)基被廣泛使用［28］。MS培養(yǎng)基的特點(diǎn)是無機(jī)鹽含量較高，尤其是銨離子（NH+4）和硝酸根離子（NOˉ3）的含量較高［29］。例如，茖蔥（Allium ochotense Prokh.）在MS培養(yǎng)基中誘導(dǎo)愈傷組織的效果優(yōu)于其他培養(yǎng)基，其出愈率高達(dá)97.33%［30］。WPM培養(yǎng)基是1981年由LloYd和McCown針對(duì)山月桂（Kalmia latifolia）的莖尖培養(yǎng)專門設(shè)計(jì)的，基于MS培養(yǎng)基進(jìn)行改良而來。與MS培養(yǎng)基相比，WPM培養(yǎng)基更適合多種木本植物的培養(yǎng)。例如，陸鑫等［31］證實(shí)，WPM培養(yǎng)基在桑樹（Morus alba L.）外植體的增殖系數(shù)和褐化率方面均優(yōu)于MS培養(yǎng)基。在實(shí)際應(yīng)用中，可以通過調(diào)整MS培養(yǎng)基中的大量元素比例至1/2、1/3、1/4來降低無機(jī)鹽的含量，以適應(yīng)不同的培養(yǎng)需求。B5培養(yǎng)基則含有較低的銨鹽和較高的硝酸鹽及鹽酸硫胺素，特別適用于雙子葉植物，尤其是木本植物的生長(zhǎng)。

在現(xiàn)有研究中，徐晨等［32］發(fā)現(xiàn)，相較于MS培養(yǎng)基，WPM培養(yǎng)基對(duì)紅栗種子無菌苗的株高和生長(zhǎng)情況有顯著影響。已有研究表明，開展赤皮青岡組織培養(yǎng)時(shí)，常選用MS和WPM作為基本培養(yǎng)基，偶爾也會(huì)采用B5和1/2 MS培養(yǎng)基。汪麗［26］以赤皮青岡莖段為外植體，對(duì)MS、WPM和B5培養(yǎng)基在誘導(dǎo)愈傷組織方面的效果進(jìn)行了比較，結(jié)果顯示，赤皮青岡莖段在這幾種培養(yǎng)基中均未萌發(fā)，但都能誘導(dǎo)出愈傷組織；以WPM為基本培養(yǎng)基時(shí)，出愈率最高，愈傷組織多且呈綠色；當(dāng)以B5為基本培養(yǎng)基時(shí)，出愈率最低，僅為55%，且愈傷組織形成的時(shí)間也有所延長(zhǎng)。因此，WPM培養(yǎng)基更適合用于赤皮青岡的初代培養(yǎng)。

1.3激素配比

在植物組織培養(yǎng)中，激素的作用至關(guān)重要。在培養(yǎng)過程中，激素的種類、濃度及其比例需要根據(jù)培養(yǎng)目的、外植體類型、器官特性及生長(zhǎng)表現(xiàn)等因素來精確調(diào)控。植物的基因表達(dá)、生長(zhǎng)發(fā)育以及對(duì)環(huán)境刺激的響應(yīng)均受到體內(nèi)多種激素的調(diào)控［33］。通過在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中添加適當(dāng)濃度的外源激素，可以有效地誘導(dǎo)愈傷組織的形成、胚狀體的發(fā)育、不定芽和根等器官的分化［34］。

在殼斗科植物的組織培養(yǎng)中，常用的生長(zhǎng)素包括3-吲哚乙酸（3-Indoleacetic Acid，IAA）、1-萘乙酸（1-Naphthylacetic Acid，NAA）、2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-Dichlorophenoxyacetic Acid，2，4-D）與3-吲哚丁酸（3-indolebutyric Acid，IBA），而細(xì)胞分裂素則包括6-芐氨基嘌呤（6-Benzylaminopurine，6-BA）、激動(dòng)素（Kinetin，KT）、噻苯隆（Thidiazuron，TDZ）與玉米素（Zeatin，ZT）［35］。不同外植體或相同外植體對(duì)激素種類的選擇及其濃度的要求各異，這直接影響誘導(dǎo)愈傷組織、芽或根的效果。例如：郭素娟等［36］研究發(fā)現(xiàn)，板栗（Castanea mollissima Blume.）不定芽的誘導(dǎo)效果受6-BA和IBA濃度的影響，隨著激素濃度的增加，不定芽的誘導(dǎo)率顯著降低。楊壯等［37］研究指出，當(dāng)6-BA濃度為0.5 mg/L和1.0 mg/L時(shí)，赤皮青岡幼胚能有效產(chǎn)生愈傷組織，并證實(shí)了6-BA在胚性愈傷組織誘導(dǎo)中起主導(dǎo)作用。馮遼遼［38］研究顯示，滇青岡（Quercus glaucoides （Schottky） Koidz.）莖段愈傷組織的最高誘導(dǎo)率出現(xiàn)在激素組合為1.50 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA和0.70 mg/L TDZ+1.00 mg/L IAA時(shí)；愈傷組織的最大增殖率出現(xiàn)在激素組合為0.30 mg/L TDZ+0.10 mg/L 2，4-D時(shí)；而頂芽的愈傷組織最高誘導(dǎo)率則出現(xiàn)在激素組合為1.50 mg/L 6-BA+ 0.10 mg/L NAA和0.70 mg/L TDZ+1.50 mg/L IAA時(shí)。這些研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了激素種類和濃度在殼斗科植物組織培養(yǎng)中的關(guān)鍵作用。不同激素種類的組合及其濃度配比對(duì)植物組織器官的形成具有不同的影響（如表2所示），激素濃度過低可能無法發(fā)揮誘導(dǎo)作用，而濃度過高則可能產(chǎn)生抑制作用。因此，在植物組織培養(yǎng)過程中，對(duì)激素種類及其濃度配比的選擇應(yīng)嚴(yán)格篩選。

1.4外源添加物-糖類

在植物組織培養(yǎng)中，由于培養(yǎng)物的自養(yǎng)能力較弱，通常需要在培養(yǎng)基中添加糖類以提供必要的碳源和能量，從而促進(jìn)其生長(zhǎng)發(fā)育。此外，糖類的添加還能調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的滲透壓。常用的糖類包括蔗糖、果糖、葡萄糖和麥芽糖等，其中蔗糖因其普遍性和效果而被廣泛使用，常用濃度為30 g/L。例如，王瑞等［39］研究發(fā)現(xiàn)，30 g/L的蔗糖可使油茶（Camellia oleifera Abel.）愈傷組織誘導(dǎo)率達(dá)到100%。張萬博等［40］則發(fā)現(xiàn)，25～30 g/L的蔗糖濃度有利于狼爪瓦松（Orostachys cartilaginea Boriss.）愈傷組織的誘導(dǎo)及有效生物量的增加，但當(dāng)蔗糖濃度超過30 g/L時(shí)，則會(huì)抑制其生長(zhǎng)。然而，范樹國(guó)等［41］研究指出，蔗糖對(duì)蝴蝶蘭（Phalaenopsis aphrodite Rchb. F.）愈傷組織的誘導(dǎo)率影響不顯著。目前，關(guān)于蔗糖濃度對(duì)赤皮青岡愈傷組織誘導(dǎo)率的影響尚未有相關(guān)研究報(bào)道。

1.5培養(yǎng)條件

在植物組織培養(yǎng)中，培養(yǎng)條件對(duì)愈傷組織的誘導(dǎo)、增殖、芽增殖以及生根等過程具有重要影響。光作為植物生長(zhǎng)的重要環(huán)境因子，不僅提供能量，還作為信號(hào)分子參與調(diào)控植物的生長(zhǎng)發(fā)育［42］。光照強(qiáng)度直接影響植株的光合作用，是限制幼苗生長(zhǎng)健壯的一個(gè)關(guān)鍵因素［43］。有研究表明，在植物生長(zhǎng)中，藍(lán)光和紅光對(duì)植物的生長(zhǎng)影響最為顯著［44］。例如，陳美香等［45］的研究發(fā)現(xiàn)，紅光有利于提高杉木組培苗的生物量；陳光彩等［46］研究表明，459 lux以上的藍(lán)光光強(qiáng)可以促進(jìn)根的伸長(zhǎng)，同時(shí)抑制株高。此外，每種植物都有其最適宜的生長(zhǎng)溫度范圍，溫度過高或過低都會(huì)影響植物的正常生長(zhǎng)，可能導(dǎo)致生長(zhǎng)緩慢、畸形、褐化、玻璃化甚至死亡等現(xiàn)象［47］。姚瑞玲等［48］探究了溫度對(duì)馬尾松（Pinus massoniana Lamb.）組培不定根的影響，發(fā)現(xiàn)在25 ℃培養(yǎng)時(shí)，馬尾松的組培生根效果較好，而溫度過高或過低則會(huì)導(dǎo)致馬尾松生根時(shí)間延長(zhǎng)、根系條數(shù)減少，且生根率偏低。

同樣，殼斗科中的另一樹種——板栗的離體培養(yǎng)研究相對(duì)較為成熟。早在2009年，任鵬等[49]已經(jīng)開始將板栗外植體置于溫度為（25±2） ℃、光照時(shí)間16 h、光照強(qiáng)度2000～3000 lux的組培室中進(jìn)行培養(yǎng)。適當(dāng)?shù)墓庹諚l件可能有利于提高赤皮青岡的組織培養(yǎng)效果，根據(jù)現(xiàn)有研究，我們認(rèn)為在赤皮青岡初代培養(yǎng)中，一般設(shè)定培養(yǎng)溫度為（20～26） ℃，光照時(shí)間為14～16 h，光照強(qiáng)度為1500～2000 lux。在這樣的條件下，種子的發(fā)芽率可達(dá)70%，褐化率僅為20%；外植體出愈率達(dá)到83%，愈傷組織顏色表現(xiàn)為淺綠色、濕潤(rùn)且體積較大；生根率為68%，平均誘導(dǎo)出36條根，且出現(xiàn)愈傷組織的現(xiàn)象較少。此外，這些條件也促進(jìn)了愈傷組織的增殖和分化，以及叢生芽的誘導(dǎo)均取得了良好的效果。然而，后續(xù)培養(yǎng)環(huán)節(jié)的具體參數(shù)設(shè)置仍需進(jìn)一步明確。

2褐化、污染等常見問題分析

2.1褐化

在植物組織培養(yǎng)過程中，褐化問題是困擾研究人員的三大難題之一。褐化不僅會(huì)延長(zhǎng)培養(yǎng)時(shí)間，也會(huì)增加經(jīng)濟(jì)成本［50］。褐變物質(zhì)可使周圍的植物組織、細(xì)胞以及培養(yǎng)基等轉(zhuǎn)變?yōu)樽厣瑫r(shí)還會(huì)抑制多種蛋白質(zhì)的合成、影響培養(yǎng)材料的正常發(fā)育與分化，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致植株死亡［51］。因此，研究組培過程中的褐變問題及預(yù)防措施，已成為近年來組織培養(yǎng)的研究熱點(diǎn)。

褐化過程主要包括酶促褐變和非酶促褐變兩種。酶促褐變主要是由于酚類化合物在氧化酶的催化作用下轉(zhuǎn)變?yōu)轷愇镔|(zhì)而引起［52-53］。而非酶促褐變則通常與細(xì)胞遭受環(huán)境脅迫或不利因素導(dǎo)致的自然死亡或程序性死亡有關(guān)，即由于細(xì)胞壞死而引起的褐化現(xiàn)象［54］。褐變過程受取樣時(shí)間、取材部位、外植體類型以及外部環(huán)境等諸多因素的影響。此外，外植體的褐變程度還會(huì)隨生理年齡的不同而有差異，一般成年樹木的褐變程度高于幼苗［55-56］。總的來說，影響褐化的根本原因是酚類化合物在組織和培養(yǎng)基中的積累和隨后的氧化［57］。

針對(duì)赤皮青岡組織培養(yǎng)中的褐變問題，已有研究表明，在培養(yǎng)基中添加15 mg/L的抗壞血酸或反復(fù)轉(zhuǎn)接外植體，可有效減輕褐化現(xiàn)象。其他減輕褐化的措施還包括降低無機(jī)鹽濃度、向培養(yǎng)基中添加3 mg/L的乙酰水楊酸等抗氧化劑，或?qū)⑴囵B(yǎng)物于抗氧化劑中浸泡一段時(shí)間［58］；選擇合適的外植體、采用低溫處理或暗培養(yǎng)等方式，這些方法都可在一定程度上緩解赤皮青岡組織培養(yǎng)過程中的褐化問題。

2.2污染

植物組織培養(yǎng)中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一是建立無菌體系。組培過程中的污染，通常是指由真菌、細(xì)菌等微生物對(duì)植物材料造成的污染［59-60］。污染率的高低受多種因素的影響，包括滅菌技術(shù)、滅菌設(shè)備、組培材料的繼代時(shí)間、無菌操作過程以及環(huán)境條件等［61］。污染可以分為細(xì)菌性污染、真菌性污染和內(nèi)源性污染，每種污染類型的處理方式也不盡相同。細(xì)菌性污染通常由操作不當(dāng)和交叉污染引起，若污染率較高，可以在培養(yǎng)基中加入1～2 mg/L的細(xì)菌抑制劑，以達(dá)到抑制效果［62］。真菌性污染主要由霉菌引起，霉菌通過孢子傳播，因此需要及時(shí)清除受霉菌感染的外植體材料，并確保污染的組培瓶經(jīng)過徹底清洗和高壓滅菌后再使用。不同的赤皮青岡品種及外植體的污染情況和處理方法也有所不同。在組培過程中，應(yīng)根據(jù)外植體的實(shí)際情況選擇合適的消毒方法。常用的消毒方法包括使用75%的酒精配合0.1%的過氧化氫或次氯酸鈉進(jìn)行消毒。我們認(rèn)為，在赤皮青岡的組培過程中可采用以下措施來降低污染：確保所有操作設(shè)備處于嚴(yán)格的無菌條件下，選擇健康生長(zhǎng)的植株和適宜的外植體，適當(dāng)向培養(yǎng)基中添加抗生素以抑制細(xì)菌污染，以及選擇有效的消毒方法。

2.3玻璃化

玻璃化現(xiàn)象是植物組織培養(yǎng)過程中的第三大難題。在植物組織培養(yǎng)期間，培養(yǎng)材料的葉片和莖等部位出現(xiàn)半透明、失綠、組織器官形態(tài)畸形的情況，且難以通過后期操作恢復(fù)正常生長(zhǎng)，這說明組培苗出現(xiàn)了玻璃化［63］。玻璃化會(huì)降低離體植物的質(zhì)量，導(dǎo)致誘導(dǎo)生根困難，移栽時(shí)不易存活。組培苗玻璃化與接種外植體、培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件等因素的關(guān)系十分密切［64-65］。

研究表明，外植體的生理年齡、取材部位、培養(yǎng)基類型等都會(huì)對(duì)無菌苗玻璃化現(xiàn)象產(chǎn)生一定的影響［66］。例如：萬濤［67］在對(duì)白花檵木（Loropetalum chinense （R."Br.） Oliv.）組織培養(yǎng)的研究中發(fā)現(xiàn)，莖尖是最容易玻璃化的部位；王艷等［68］通過試驗(yàn)表明，五蓮楊（Populus wulianensis）玻璃化發(fā)生率與基礎(chǔ)培養(yǎng)基的類型顯著相關(guān)。此外，國(guó)內(nèi)外學(xué)者通過試驗(yàn)證明，玻璃化小植株與非玻璃化小植株相比，含水量相對(duì)較多，而空氣空間相對(duì)較少；培養(yǎng)時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分含量降低，有毒有害物質(zhì)積累從而導(dǎo)致小植株出現(xiàn)玻璃化現(xiàn)象［69-70］。這進(jìn)一步說明了植物組培過程中，組培苗的玻璃化現(xiàn)象與外植體、培養(yǎng)基類型、植株相對(duì)含水量等因素息息相關(guān)。

在赤皮青岡的組織培養(yǎng)過程中，組培苗出現(xiàn)玻璃化現(xiàn)象會(huì)嚴(yán)重阻礙苗木的生長(zhǎng)。張換換［71］通過實(shí)驗(yàn)證明了γ-氨基丁酸可用于藍(lán)莓玻璃化試管苗的恢復(fù)；王興翠等［72］研究發(fā)現(xiàn)在培養(yǎng)基中適當(dāng)增加瓊脂濃度及添加低濃度的氯化鈉有利于防止冰菜試管苗玻璃化的發(fā)生。針對(duì)不同外植體的玻璃化現(xiàn)象解決方法也不盡相同，主要包括以下措施：在植物培養(yǎng)基中添加活性炭、適量添加赤霉素、γ-氨基丁酸、使用不同培養(yǎng)基凝固劑、適當(dāng)調(diào)整培養(yǎng)基激素比例等均可有效防止組培苗出現(xiàn)玻璃化現(xiàn)象［73-74］。

3總結(jié)與展望

本文綜述了赤皮青岡組織培養(yǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，包括外植體的選擇、消毒劑的種類與消毒時(shí)間、培養(yǎng)基類型、激素種類與濃度組合、外源添加糖類及優(yōu)化培養(yǎng)條件等方面。在不同植物、同種植物不同品系以及不同生理年齡的外植體的初代培養(yǎng)前，所需的消毒劑種類及其處理時(shí)間各不相同。赤皮青岡的初代培養(yǎng)通常采用葉片和腋芽作為外植體，其最佳消毒方法是使用70%酒精處理15 s、0.1%升汞溶液消毒15～18 min。植物組織培養(yǎng)的成功不僅取決于外植體的質(zhì)量，培養(yǎng)基的組成也是一個(gè)關(guān)鍵因素。在體外培養(yǎng)條件下，不同種類的植物對(duì)培養(yǎng)基的需求不同，即使是同一種植物的不同部位或不同培養(yǎng)階段，其對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求也存在差異。目前，WPM和MS培養(yǎng)基是進(jìn)行赤皮青岡初代培養(yǎng)的常用基礎(chǔ)培養(yǎng)基。在植物體外培養(yǎng)中，激素是至關(guān)重要的物質(zhì)，雖然用量很小，但其影響顯著?，F(xiàn)有赤皮青岡相關(guān)報(bào)道中多以IBA和6-BA為主要激素。在赤皮青岡愈傷組織的誘導(dǎo)過程中，30 g/L的糖濃度能夠提供最佳效果，蔗糖是主要的碳源。此外，光質(zhì)和光照強(qiáng)度也會(huì)影響愈傷組織的誘導(dǎo)和植株的生長(zhǎng)，但目前尚缺乏關(guān)于赤皮青岡離體快繁中最適光質(zhì)和光照強(qiáng)度的研究報(bào)道。

當(dāng)前，赤皮青岡在離體快繁過程中面臨著外植體污染率高和組織褐化等挑戰(zhàn)，這些問題尚未得到有效地解決，迫切需要對(duì)這些關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行深入研究。至今，還未能建立一個(gè)完善的赤皮青岡離體快繁體系，同時(shí)缺乏規(guī)?；墓S育苗技術(shù)，這些限制了該樹種的市場(chǎng)化利用。因此，構(gòu)建一個(gè)完善的赤皮青岡離體快繁體系不僅能顯著提高其繁殖效率，還能為實(shí)現(xiàn)赤皮青岡的規(guī)模化和工廠化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)，從而推動(dòng)我國(guó)赤皮青岡產(chǎn)業(yè)的高效發(fā)展。

（責(zé)任編輯：胡吉鳳）

作者簡(jiǎn)介：

楊雪蓉，女，研究生，主要從事林木良種繁育及生物技術(shù)等相關(guān)研究。

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（上接第36頁(yè)）

Research Progress in Tissue Culture of Cyclobalanopsis gilva

Yang Xuerong1，2， Liu Maoying1，2，3， Ma Zhihui1，2，3*

（1.College of Forestry， Guizhou University， Guiyang 550025， Guizhou， China; 2.Institute for Forest Resources and Environment of Guizhou， Guiyang 550025， Guizhou， China; 3.Key Laboratory of Forest Cultivation in Plateau Mountain of Guizhou Province， Guiyang 550025， Guizhou， China）

Abstract：

Cyclobalanopsis gilva， an evergreen tree belonging to the Cyclobalanopsis genus within the Fagaceae family， holds substantial importance as a valuable tree species in China. Cyclobalanopsis gilva plays a crucial role in ecological processes such as water retention and soil stability. Nevertheless， its seeds are vulnerable to insect damage， displaying poor germination rates， slow reproduction， and difficulty in maintaining the desirable characteristics of the parent plant. The challenges faced have led to a decline in the populations of C. gilva. The utilization of plant tissue culture technology presents a promising solution to enhance breeding efficiency， ensuring rapid and consistent species reproduction. This study reviewed the advancement of C. gilva tissue culture technology in China， focusing on the establishment of a sterile system， the selection of explants， disinfection techniques， and the impact of hormone combinations on callus induction rates. The objective is to offer both theoretical insights and practical recommendations for the establishment of an efficient breeding system for C. gilva.

Keywords：

Cyclobalanopsis gilva; asexual reproduction; explants; disinfection; callus; browning

接收日期：2024-07-23

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（32360370）；貴州省林業(yè)種苗站項(xiàng)目（K23-0103-013；K24-0103-016）

*通訊作者：馬志慧（1985—），女，博士，講師，主要從事林木良種繁育及生物技術(shù)等相關(guān)研究，E-mail：zhma@gzu.edu.cn.