蘋果組織培養(yǎng)

1、1蘋果組織培養(yǎng)研究進展摘要：蘋果組織培養(yǎng)技術研究取得了較大的突破，本文從蘋果組培的幾個方面入手，從器官、組織、原生質(zhì)體及再生體系的建立等綜述其研究進展。關鍵詞：組培；再生；誘導蘋果為多年生木本植物在遺傳上都是雜合體由于對控制性狀的基因了解較少，使得通過常規(guī)雜交育種來培育新品種有一定困難特別是改良現(xiàn)有品種的某一兩個不良性狀更顯棘手。本世紀50～60年代開展的植物組織培養(yǎng)技術和70年代后期在植物分子生物學和組織培養(yǎng)基礎上發(fā)展起來的植物基因工

2、程為解決這些困難開辟了新的途徑[1]。1離體微繁及其應用1.1離體繁殖的應用用組織培養(yǎng)的方法加速繁殖新引或培育的品種，可不受季節(jié)的限制和影響，可以很容易將一些病原脫除，獲得無病毒植株。傳統(tǒng)蘋果都采用田間種植來保存種質(zhì)，占地面積大，管理成本高，并容易受炭蟲危害，引種或種質(zhì)交換過程容易攜帶病蟲原，采用組織培養(yǎng)物作為保存物，不僅節(jié)省土地、管理方便、也便于國內(nèi)外種質(zhì)交流，通過組培技術能夠從體細胞和組織再生完整植株。蘋果誘變選種多年來一直存在嵌合

3、體現(xiàn)象，利用蘋果體細胞胚技術進行突變體選擇，將會使突變育種效率提高，同時體細胞胚技術也為研制蘋果人工種子奠定了基礎。1.2.蘋果直接器官發(fā)生型1.2.1芽莖段、芽體這兩種外植體其上已有芽或胚芽的分化，培養(yǎng)就是使其已分化的芽萌發(fā)，長出新梢，其中用莖段培養(yǎng)方法進行蘋果優(yōu)良品種和砧木大規(guī)模繁殖已成為常規(guī)方法。白樺等（1998）使用蘋果“麗紅”嫩梢莖段，6月中旬取正在生長的嫩梢，自來水沖洗干凈，切成帶腋芽的莖段70%酒精浸10秒鐘0.1%HgC

4、l2溶液消毒10分鐘無菌水沖洗5次接種時將莖段接觸消毒液的切口部分切掉外植體長約1cm左右，接種于MS附加BA1.0mgL培養(yǎng)基上，取得了良好的效果[2]，也證明了培養(yǎng)基中添加BA對腋芽萌發(fā)的重要性。張巨祥等（1986）在秋天紅富士蘋果采摘之后選取健壯無病成年樹徒長枝條埋于地下冷藏越冬。第二年春天取出枝條在溫室進行催芽。待芽萌動后用自來水將枝條沖洗千凈切成帶有1～2個節(jié)的切段在95%酒精中浸泡1分鐘再用0.1%氯化汞液浸泡10分鐘最后用

5、無菌水沖洗4～5次按常規(guī)無菌操作方法，當培養(yǎng)基中IAA濃度為0.3mgL時，6BA濃度以2mgL為最好，300mgL有利于苗的正常生長并可防止玻璃苗的產(chǎn)生[10]。1.2.2莖尖培養(yǎng)3金”、“巖富1號”、“嘎拉”和“北斗”葉片為試材，發(fā)現(xiàn)植株再生率和再生葉塊的再生植株數(shù)最多的品種為北斗其次為嘎拉再次為巖富1號、喬納金、長富2號，秋富1號、金矮生最差。誘導葉片再生植株的適宜BA、TDZ、NAA濃度分別為2.5mgL、0.5～1.0mgL、

6、0.2mgL，葉片暗培養(yǎng)最適時間為15天。但本試驗僅為單因素試驗。吳雅琴等（2006）以昌紅蘋果組培苗為試材，新梢頂部1～3節(jié)新展開的葉片作為外植體分別接種在分化的培養(yǎng)基上黑暗處理15天昌紅蘋果葉片不定芽的最高再生率為100%。研究發(fā)現(xiàn)與BA相比TDZ更適于昌紅蘋果離體葉片再生培養(yǎng)基中添加適宜濃度的TDZ可獲得較高的再生率。當TDZ濃度為1.0mgLNAA0.5mgL時再生效率顯著提高葉片平均再生率可達100%再生葉片平均出芽率為21左

7、右。但TDZ再生的芽呈簇狀莖難以伸長不如BA再生的芽健壯，將TDZ再生的芽轉入含BA的培養(yǎng)基中，芽的狀態(tài)就恢復正常[12]。這個結果與王關林的結論是一致，王關林等（1992）以新喬納金葉片為試驗材料，交替使用分別含TDZ和BA的培養(yǎng)基可顯著提高其再生芽效率，和BA相比適宜于蘋果葉片再生芽的TDZ的濃度范圍很寬[13]。1.3.2胚狀體發(fā)生途經(jīng)蘋果離體葉片再生過程中能夠產(chǎn)生與正常合子胚相似的結構這種結構稱為胚狀體也可稱做體細胞胚胎。達克東

8、等（2004）以蘋果栽培品種嘎拉為試管苗，研究了蘋果離體葉片直接體細胞胚胎發(fā)生體系和外植體直接體細胞胚胎發(fā)生過程中的形態(tài)學特征，蘋果直接體細胞胚胎發(fā)生過程經(jīng)歷原胚、球形胚、心形胚、子葉形胚、成熟胚等階段，子葉形胚以前的階段沒有觀察到形態(tài)學多樣性，發(fā)育至子葉形胚期的直接體細胞胚胎表現(xiàn)出形態(tài)學多樣性，分別觀察到一子葉胚、兩子葉胚、三子葉胚、杯狀胚、多子葉胚、畸形胚等，這些類型的胚最終都能發(fā)育成正常的成熟胚進而發(fā)育成小植株[14]。臧運祥等（

9、2006）利用喬納金無菌苗葉片培養(yǎng)，成功地誘導出胚狀體并獲得再生植株，研究表明喬納金最佳胚性細胞誘導配方為MSBA2.0mgLIAA6.0mgL24D0.3mgL，黑暗處理以6d，獲得胚性細胞然后轉入MSBA2.0mgL培養(yǎng)基上誘導胚狀體發(fā)生誘導率可達96.1%[15]。1.3.3花藥培養(yǎng)由于蘋果多數(shù)品種自花不孕，幾乎不能通過雜交得到純系，以往蘋果的雜交育種，都以雜合體品種（系）作親本具有很大盲目性，由花培得到單倍體植株，再進行染色體加

10、倍，獲得純合的二倍體植株，就能在短期內(nèi)得到各種基因類型的純系，利用這些純系進行配合力的測定，找出具有優(yōu)勢的雜交組合便可以有預見地獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗性強的理想品種，使雜交育種的目的性增強。吳絳云（1981）用“黃太平”、“金紅”的花藥形成愈傷組織，黃太平得到單倍體植株但金紅僅分化小苗一株后死亡。所用的培養(yǎng)基為MSNAA0.1～0.5mgLBA0.5～1mgL生物素5.0mgL[21]。丁愛萍等（1992）等研究原生質(zhì)體時采用新紅星在四月末

11、采集花蕾，接種到MS培養(yǎng)基上形成愈傷組織后轉移到MSBA0.1mgL2.4D2mgL的培養(yǎng)基上進行原生質(zhì)的分離培養(yǎng)[22]，MS培養(yǎng)基是進行蘋果花藥培養(yǎng)較好的培養(yǎng)基，適宜誘導的是單核花藥期。2蘋果原生質(zhì)再生植株原生質(zhì)體是“無壁細胞”可以直接攝取外源DNA或細胞器，或利用異種原生質(zhì)體融合而創(chuàng)造體細胞雜種，直接用于植物的遺傳改良[17]，在生產(chǎn)應用上具有很大潛力。選擇分離原生質(zhì)體的適宜材料是分離培養(yǎng)原生質(zhì)體成功的關鍵，主要包括基因型(種或品