百合花絲組織培養(yǎng)研究現(xiàn)狀

陳兆禹 李鶯 李江磊 解寒冰

摘 要 通過查閱大量文獻，綜述以百合花絲為外植體的組織培養(yǎng)技術(shù)，著重介紹了不同品種百合花絲誘導(dǎo)愈傷組織時的最佳激素搭配和濃度，統(tǒng)計我國組培研究者在百合花絲組織培養(yǎng)技術(shù)方面的研究情況和成果。

關(guān)鍵詞 百合花絲;組織培養(yǎng);研究現(xiàn)狀

中圖分類號：S682.2 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.32.078

百合（Lilium spp.）為百合科百合屬多年生草本球根植物，是著名的觀賞花卉[1]。目前，百合的組織培養(yǎng)研究中常用的是鱗莖等營養(yǎng)器官，已有相關(guān)學(xué)者對其開展了大量研究。近年來，以百合花的器官特別是以花絲為外植體進行組織培養(yǎng)方面的研究逐漸增多。因此，針對對以百合花絲為外植體的組織培養(yǎng)技術(shù)研究進行歸納，以期為后續(xù)的研究提供參考。

1 百合花絲組織培養(yǎng)研究成果匯總

以百合花絲為外植體的組織培養(yǎng)研究可追溯到1981年，賈敬芬等用蘭州百合花絲誘導(dǎo)出愈傷組織進而發(fā)育成完整植株，至今為止，不同品系品種的百合花絲組織培養(yǎng)研究已有37種[1]?；ńz的組織培養(yǎng)途徑多為器官發(fā)生型，即誘導(dǎo)形成愈傷組織后分化形成芽和根[1-2];也有器官型，即誘導(dǎo)形成不定芽后在芽基部長根[3-4];僅有少數(shù)以鱗莖型和體細胞胚胎發(fā)生型完成[5-7]。外植體誘導(dǎo)時間為14～60 d，平均誘導(dǎo)時間31.12 d，誘導(dǎo)愈傷組織所需時間最短，為29.75 d，不定芽誘導(dǎo)與小鱗莖誘導(dǎo)平均時間較長，分別為32.73 d與34.33 d。

1.1 東方系百合

東方系西伯利亞百合使用MS+6-BA 1.0 mg·L-1+IBA 0.5 mg·L-1培養(yǎng)基通過多器官發(fā)生型方式，20 d誘導(dǎo)愈傷組織誘導(dǎo)率高達91.67%，誘導(dǎo)時間短，誘導(dǎo)率高[8]。東方系索邦百合使用MS+6-BA 0.5 mg·L-1+2，4-D 1.0 mg·L-1培養(yǎng)基15 d誘導(dǎo)愈傷組織誘導(dǎo)率88%，誘導(dǎo)效果較好[9]。東方系凝星百合使用MS+6-BA 2.0 mg·L-1+IBA 0.5 mg·L-1培養(yǎng)基誘導(dǎo)愈傷組織20 d，誘導(dǎo)率高達93.33%，在東方系百合中誘導(dǎo)率最高[8]。東方系法蘭西、眼鏡蛇百合兩個品系使用MS+6-BA 1.0 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1培養(yǎng)基通過器官型方式，眼鏡蛇百合在培養(yǎng)14 d后誘導(dǎo)不定芽誘導(dǎo)率高達77.8%，在兩個品系中誘導(dǎo)率最高[10]。東方系西諾粉、白色精靈百合兩個品系使用MS+6-BA

1.0 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1培養(yǎng)基通過多器官發(fā)生型方式，西諾粉百合在培養(yǎng)18 d后誘導(dǎo)愈傷組織誘導(dǎo)率較高，

為52.8%[10]。

1.2 麝香系百合和OT系百合

麝香系麝香百合使用MS+6-BA 0.5 mg·L-1+NAA

1.0 mg·L-1培養(yǎng)基通過多器官發(fā)生型方式，45 d誘導(dǎo)愈傷組織誘導(dǎo)率為94.22%，在麝香系百合中誘導(dǎo)效果最好[11]。使用MS+6-BA 0.5 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1培養(yǎng)基通過鱗莖型方式，誘導(dǎo)RDSY VOONBE、SEM PRE、FLAM NCO STAR百合小鱗莖，相同培養(yǎng)條件培養(yǎng)40 d，RDSY VOONBE小鱗莖誘導(dǎo)率最高，為85.7%[5]。

OT系黃天霸百合使用MS+6-BA 0.2 mg·L-1+NAA

1.0 mg·L-1培養(yǎng)基通過多器官發(fā)生型方式，20 d愈傷組織誘導(dǎo)率為79.4%，誘導(dǎo)率相對較高[12-13]。OT系Bay watch百合使用MS+6-BA 0.5 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1+2，4-D 0.2 mg·L-1培養(yǎng)基通過器官型方式，不定芽誘導(dǎo)率在OT系百合中誘導(dǎo)率最高，50 d誘導(dǎo)率高達88.89%[14]。

1.3 其他品系

蘭州系（蘭州）威氏百合使用改良MS+水解乳蛋白500 mg·L-1+2，4-D 8 mg·L-1+蔗糖8%培養(yǎng)基通過多器官發(fā)生型方式，30 d誘導(dǎo)愈傷組織誘導(dǎo)率為68.49%[1]。亞洲系米麗拉百合使用MS+6-BA 0.5 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1

培養(yǎng)基通過器官型方式，誘導(dǎo)不定芽在亞洲系百合中25 d誘導(dǎo)率較高，為68.2%[15]。LA系中岷江百合使用MS+6-BA 0.5 mg·L-1+NAA 1.0 mg·L-1培養(yǎng)基通過多器官發(fā)生型，20 d誘導(dǎo)愈傷組織誘導(dǎo)率高達94.2%，在LA系百合品系中誘導(dǎo)率最高[16]。

2 外源激素及其濃度搭配對組培結(jié)果的影響

激素種類搭配和激素濃度水平顯著影響組織培養(yǎng)的結(jié)果，姜春華認為，不同品種的百合其花絲分化與脫分化能力的高低差異是由其內(nèi)源激素水平?jīng)Q定的[8]。

孫紅梅等在Strawberry and Cream百合花絲不定芽誘導(dǎo)時使用MS+TDZ 0.01 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1，30 d誘導(dǎo)率為36.11%[17]。陳肖英等研究表明，TDZ可以誘導(dǎo)乙烯生成，從而促進不定芽再生，但其不易于生根，在誘導(dǎo)培養(yǎng)基中需搭配細胞生長素類激素一起使用[18]。姜春華在凝星百合的愈傷組織誘導(dǎo)中認為MS+6-BA

2.0 mg·L-1+IBA 0.5 mg·L-1的組合最好，20 d誘導(dǎo)率可達到93.33%[8]。楊靖等在川百合的愈傷組織誘導(dǎo)中認為

1/2 MS大量元素+2，4-D 1.0 mg·L-1+KT 1.0 mg·L-1的組合最好，35 d誘導(dǎo)率可達到84%[19]。柯昉等在索邦百合的愈傷組織誘導(dǎo)中認為MS+6-BA 0.5 mg·L-1+2，4-D 1.0 mg·L-1的組合最好，15 d誘導(dǎo)率便有88%[9]。

2，4-D是生長素類激素中活性最強的一種，在愈傷組織誘導(dǎo)尤其是體細胞胚的誘導(dǎo)中起著重要作用[8，20]。賈敬芬與柳玉晶便分別單獨使用2，4-D誘導(dǎo)出大衛(wèi)百合和Bernini百合的愈傷組織[1，21]。2，4-D在川百合的愈傷組織誘導(dǎo)中發(fā)揮著重要作用，但在濃度低于0.5 mg·L-1便不能引起細胞脫分化。同時，2，4-D還會抑制不定芽的形成，所以在不定芽的誘導(dǎo)中極少使用2，4-D[8]。

百合花絲組織培養(yǎng)中所用激素搭配選擇甚多，但目前為止，NAA與6-BA的組合使用最為普遍，已有包括新鐵炮百合在內(nèi)的31種百合脫分化誘導(dǎo)時選用該組合，且實驗結(jié)果顯示該組合的誘導(dǎo)效果最好。其中6-BA濃度使用范圍為0.2～2.0 mg·L-1，NAA濃度使用范圍為0.1～1.0 mg·L-1，各個品種使用激素濃度相差較大，但大多使用1∶1和2∶1這兩個比例[5，22]。

3 百合花絲不同部位脫分化能力的研究

賈敬芬等對百合花絲誘導(dǎo)過程進行細胞學(xué)觀察，結(jié)果顯示，愈傷組織在末端（形態(tài)學(xué)上端）形成，此結(jié)果產(chǎn)生的原因可能是花藥中的內(nèi)源激素對花絲頂部造成影響[1]。而周祖富對火百合花絲誘導(dǎo)進行細胞學(xué)觀察則得出相反的結(jié)論，可能是花絲內(nèi)部激素由上至下運輸，或者是細胞、組織的分化存在極性所致[23]。趙得萍對此進行詳細研究，將索邦百合花絲分為頂、中、基3部分分別進行愈傷組織誘導(dǎo)能力與愈傷組織不定芽再分化能力研究，結(jié)果顯示，脫分化誘導(dǎo)能力大小順序為：中部>基部>頂部，且中部愈傷組織誘導(dǎo)率與愈傷組織不定芽再分化率均達到100%，與另外兩個部位差異顯著[24]。而吳杰等人的研究則表明，花絲脫分化誘導(dǎo)能力大小順序為基部>中部>頂部，對此結(jié)果柯昉認為：基部花絲靠近花托生長，代謝活躍，包含的營養(yǎng)物質(zhì)較多;目前來說，普遍認為花絲脫分化誘導(dǎo)能力基部最強，頂部最弱[9，12-13，23-27]。

4 結(jié)語

目前，百合組織培養(yǎng)技術(shù)主要以鱗片為外植體，但其存在污染率高、攜帶病毒等問題?；ńz作為植物生殖器官，病毒含量低于鱗片等傳統(tǒng)外植體，且被花苞嚴密保護，不直接接觸消毒液，可以最大限度保存外植體活力，在百合鮮切花需求量逐年增加的當(dāng)前，花絲作為外植體進行組織培養(yǎng)有明顯的優(yōu)勢。各種優(yōu)良百合品種相繼培養(yǎng)成功更是為百合的大規(guī)模生產(chǎn)提供了技術(shù)保障。

參考文獻：

[1] 賈敬芬，谷祝平，鄭國锠.百合花絲組織培養(yǎng)及其細胞學(xué)觀察[J].植物學(xué)報，1981（1）：17-21，93-94.

[2] 羅鳳霞，徐桂華，金麗麗，等.新鐵炮百合微繁的研究[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2000（3）：254-257.

[3] 劉芬，王發(fā)林.蘭州百合花絲組培誘導(dǎo)完整植株的研究[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技，2001（6）：29-30.

[4] 劉雅莉，張劍俠，潘學(xué)軍.東方百合“索邦”的花器官培養(yǎng)與快速繁殖[J].西北植物學(xué)報，2004（12）：

2350-2354.

[5] 蔡宣梅，鄭偉文，黃建華，等.百合花絲組織培養(yǎng)試驗[J].福建農(nóng)業(yè)科技，2001（6）：13-14.

[6] 周俊輝，周厚高，林麗嬋，等.火百合花器的鱗莖誘導(dǎo)和增殖培養(yǎng)研究[J].廣西植物，2008（6）：811-815.

[7] 權(quán)永輝.百合體細胞胚的誘導(dǎo)及懸浮培養(yǎng)的研究[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2013：10-16.

[8] 姜春華.百合組織培養(yǎng)及遞進熱處理脫毒法的研究[D].蘭州：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006：4-11.

[9] 柯昉，陳華，黃宇翔，等.東方百合花器離體培養(yǎng)和快速繁殖研究[J].仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2005（1）：14-17.

[10] 田曉明，賈桂霞.四個東方百合品種花器官組織培養(yǎng)技術(shù)的初步研究[A].中國園藝學(xué)會球根花卉分會2008年會暨球根花卉產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會論文集[C].2008：7.

[11] 許潔婷，王月，唐克軒，等.麝香百合花部組織離體培養(yǎng)與植株再生[J].上海交通大學(xué)學(xué)報（農(nóng)業(yè)科學(xué)版），2008（1）：13-16.

[12] 李鶯，李星，李生玲，等.‘黃天霸百合花器官愈傷組織誘導(dǎo)及植株再生[J].熱帶作物學(xué)報，2013，34（8）：

1507-1512.

[13] 李鶯，徐薇，李星，等.百合黃天霸花絲離體快速繁殖體系的建立[J].種子，2013，32（11）：29-33.

[14] 崔祺，賈桂霞.“OT”雜種系百合‘Bay watch離體再生體系的建立[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2014，42（5）：

34-38.

[15] 姚紹嫦，艾素云，楊美純，等.亞洲百合花絲離體培養(yǎng)器官形成的細胞形態(tài)學(xué)研究[J].廣西植物，2009，

29（6）：812-816.

[16] 常立.岷江百合植株再生技術(shù)研究[D].雅安：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，2004：9-15.

[17] 孫紅梅，宋勝利，申屠玥，等.亞洲百合Strawberry and Cream花器官組培快繁技術(shù)研究[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2015，46（1）：7-12.

[18] 陳肖英，葉慶生，劉偉.TDZ研究進展（綜述）[J].亞熱帶植物科學(xué)，2003（3）：59-63，58.

[19] 楊靖，董偉，張洪平.川百合花絲組織培養(yǎng)再生植株[A].中國園藝學(xué)會球根花卉分會2008年會暨球根花卉產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會論文集[C].2008：3.

[20] 夏九成，鄭毅，陳志堅，等.百合不定芽的快速誘導(dǎo)[J].基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué)，2011，30（1）：35-39.

[21] 柳玉晶，龔束芳，樊金萍，等.百合愈傷組織的誘導(dǎo)及植株再生[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2007（3）：352-355.

[22] 劉麗敏.百合組織培養(yǎng)快繁研究[D].南寧：廣西大學(xué)，2004：23-27.

[23] 周祖富，艾素云，楊美純，等.火百合花絲組織培養(yǎng)器官形成的細胞組織學(xué)研究[J].亞熱帶植物科學(xué)，2006（2）：5-8.

[24] 趙得萍，唐道城，劉米會，等.東方百合花器官組織培養(yǎng)研究[J].北方園藝，2008（2）：198-200.

[25] 盧賽清.東方百合組織培養(yǎng)和快速繁殖的研究[D].南寧：廣西大學(xué)，2007：15-23.

[26] 葛蓓孛.細葉百合組織培養(yǎng)及多倍體誘導(dǎo)研究[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2010：24，27-28.

[27] 吳杰，王文和，何祥鳳，等.不同百合品種花器官組織培養(yǎng)研究[A].中國觀賞園藝研究進展2015[C].2015：5.

（責(zé)任編輯：趙中正）