【摘要】 原生質(zhì)體技術(shù)包括原生質(zhì)體植株再生、原生質(zhì)體融合技術(shù)等， 原生質(zhì)體再生植株的變異為園藝植物育種工作提供了素材。原生質(zhì)體融合技術(shù)則是育種工作的新途徑，二者都對(duì)育種工作的發(fā)展起到了非常重要的作用。

【關(guān)鍵詞】園藝植物 原生質(zhì)體技術(shù) 原生質(zhì)體融合 育種

過(guò)去，育種專(zhuān)家常收集家畜家禽及作物的自然突變型，以改良品種，但由于自然突變的發(fā)生率并不高，且所發(fā)生的突變性狀無(wú)法控制，所以這樣的方法逐漸被淘汰。近年來(lái)遺傳學(xué)知識(shí)的大幅進(jìn)步，以人工的方法來(lái)進(jìn)行育種隨著越來(lái)越廣泛，如以人為的方法使基因發(fā)生突變，再選擇優(yōu)良的性狀，以作品種改良之用。其中遺傳工程可以說(shuō)是目前最廣泛應(yīng)用與研究的人工育種方法。

遺傳工程技術(shù)可以由植物中分離出單一基因，然后在細(xì)菌或酵母中使這些基因數(shù)量增多，即選殖（cloning）。選殖可決定單一基因的構(gòu)造與機(jī)能。經(jīng)選殖程序或許可將有用或改良的基因移入作物的基因群（genome）中，然后經(jīng)過(guò)一連串的適應(yīng)可使農(nóng)作物更符合人類(lèi)的需要。然而此種遺傳工程技術(shù)可并入現(xiàn)有育種技術(shù)中以增強(qiáng)效果，并非完全取代傳統(tǒng)的育種程序。

不僅主要的農(nóng)作物如稻米、小麥、玉米、大麥、大豆，甚至菸草、甜菜及油菜等由人類(lèi)種植已有數(shù)百年至四千年歷史。植物栽培首先將自然界存在品種經(jīng)過(guò)雜交、突變，再由其中選出大谷粒、無(wú)碎穗及抗病性強(qiáng)的品種。亞述古國(guó)對(duì)椰棗樹(shù)進(jìn)行人工授精歷史記載可追溯到耶穌時(shí)代之前，但是否由Triticum monococcum、Triticum searsii及Triticum tauschii等三種品種的基因群經(jīng)由人工傳粉作用合并成具有42條染色體的小麥卻沒(méi)有記載。也許人工傳粉作用亦可說(shuō)明兩個(gè)雙套染色體菸草育種，此種植物可能遠(yuǎn)在哥倫比亞時(shí)代之前南美洲人即以Nicotiana tomentosiformis 花粉經(jīng)手傳粉至Nicotiana sylvestris 而產(chǎn)生，雜交種中有時(shí)可發(fā)現(xiàn)染色體有增倍現(xiàn)象，到那時(shí)為止植物育種工作大部分仍以?xún)煞N已確立的品系彼此互相交配，在選取產(chǎn)量增加抗病力強(qiáng)及對(duì)氣候較具適應(yīng)力者。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代生物技術(shù)在園藝植物育種方面起著越來(lái)越大的作用，用途相當(dāng)廣泛，本文主要介紹原生質(zhì)體在園藝植物育種中的作用。

原生質(zhì)體是除去細(xì)胞壁后得到的微球體，自從1960 年 Cocking 首次用纖維素酶制備番茄根原生質(zhì)體獲得成功，迄今已有 46 個(gè)科 160 多個(gè)屬的 360 多種植物（含變種和亞種）的原生質(zhì)體再生植株問(wèn)世，8余種科間、屬間、種間或品種間細(xì)胞融合獲得胞質(zhì)雜種。

在園藝植物中，棗、葡萄、枇杷、蘋(píng)果、獼猴桃、香蕉等培養(yǎng)得到了再生植株，其中獼猴桃、葡萄、蘋(píng)果、柑桔和菠蘿已建立了原生質(zhì)體培養(yǎng)再生植株體系；蔬菜上研究出了甘藍(lán)、白菜、油菜、蘿卜、番茄等體細(xì)胞雜交植株；而在花卉上，菊花、香石竹等再生植株也取得了一定的成果。隨著原生質(zhì)體技術(shù)的發(fā)展，它在園藝植物育種工作中的巨大潛力得到了研究者的重視。

原生質(zhì)體技術(shù)是指在原生質(zhì)體的操作基礎(chǔ)上進(jìn)行的一系列技術(shù)操作，主要包括原生質(zhì)體植株再生原生質(zhì)體融合和細(xì)胞雜交等。近年來(lái)，人們將原生質(zhì)體技術(shù)廣泛應(yīng)用于園藝植物育種工作，并取得了令人矚目的成果。

原生質(zhì)體再生植株的形成有以下途徑：細(xì)胞團(tuán)發(fā)育形成愈傷組織，經(jīng)分化形成植株；愈傷組織分化形成胚狀體，再發(fā)育成植株；直接形成胚狀體，再發(fā)育成植株。

在園藝植物的原生質(zhì)體再生植株研究中，較為成功的是獼猴桃和柑橘。獼猴桃的再生植株形態(tài)的變異明顯，不同株間葉片形式多種多樣；在同一株上葉片也表現(xiàn)出多樣性；由葉片愈傷組織再生的植株，雌株柱頭數(shù)略有增加，花冠大小、花藥數(shù)及退化花藥數(shù)與母株相比，均出現(xiàn)變小及減少趨勢(shì)；從同一個(gè)雌株葉片愈傷組織來(lái)源的再生植株有性別分化。黃瓜的再生植株形態(tài)表現(xiàn)為株型矮小，節(jié)間粗短，葉片深綠、小而厚硬，早花、早果的特點(diǎn)。馬鈴薯的再生植株葉片出現(xiàn)了披針形、匙形和腫脹現(xiàn)象，葉色表現(xiàn)不一致，莖桿粗細(xì)不均。

經(jīng)過(guò)對(duì)再生植株基因型進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)許多植株都出現(xiàn)了染色體變異，如馬鈴薯、甘藍(lán)、柑橘、獼猴桃等。變異的類(lèi)型為：原生質(zhì)體培養(yǎng)中染色體斷裂、片段化、重組及丟失；某些基因的激活、沉默或轉(zhuǎn)座子激活；物理、化學(xué)方法對(duì)原生質(zhì)體進(jìn)行的處理。發(fā)現(xiàn)在甘藍(lán)原生質(zhì)體再生的無(wú)性系中有高頻率的染色體倍性的變異。黃瓜的再生植株多為四倍體或多倍體。大白菜的再生植株可以得到二倍體。柑橘屬的原生質(zhì)體再生植株為四倍體和二倍體。Grosser在柑橘再生植株中，得到了三倍體的雜種。何子燦對(duì)獼猴桃再生植株研究發(fā)現(xiàn)其染色體數(shù)目 變動(dòng)在 142～310 條，出現(xiàn)大量的非整倍體；而美味獼猴桃的再生植株中染色體數(shù)變動(dòng)在 116～180 條。李耿光發(fā)現(xiàn)馬鈴薯葉肉原生質(zhì)體再生植株具有正常四倍體的頻率很低，而非整倍體頻率很高，染色體變異明顯。在原生質(zhì)體融合和體細(xì)胞雜交方面應(yīng)加強(qiáng)以下工作的開(kāi)展：誘導(dǎo)融合及雜種細(xì)胞的各種生理、生化、遺傳機(jī)理的研究；電融合的程序化控制研究；各種類(lèi)型原生質(zhì)體胞質(zhì)體、核質(zhì)體、細(xì)胞器的制備技術(shù)研究；雜種細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的程序化等研究。通過(guò)研究尋找和采用更為有效的原生質(zhì)體融合和體細(xì)胞雜交方法，還要探索外源遺傳物質(zhì)導(dǎo)入原生質(zhì)體的條件及研究其在原生質(zhì)體中的表達(dá)，為把科學(xué)技術(shù)盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力開(kāi)辟新途徑。此外，園藝植物種質(zhì)資源豐富，為育種工作者提供了擁有很多優(yōu)良性狀的育種材料，研究和利用原生質(zhì)體超低溫保存技術(shù)，能夠節(jié)省人力、物力和土地等，還可避免氣候的影響。

以原生質(zhì)體技術(shù)為基礎(chǔ)，利用體細(xì)胞雜交技術(shù)轉(zhuǎn)移胞質(zhì)雄性不育基因、多基因和基因組以及某些野生抗性性狀等方面，將是未來(lái)研究的重要方向，但原生質(zhì)體融合技術(shù)在種質(zhì)創(chuàng)造和品質(zhì)改良上顯示的巨大潛力并不意味著它可以完全取代常規(guī)育種技術(shù)。原生質(zhì)體培養(yǎng)和體細(xì)胞雜交技術(shù)與遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)相輔相成，與常規(guī)育種技術(shù)結(jié)合起來(lái)，將為植物基因組之間的結(jié)合和相互作用以及新品種的培育提供無(wú)限的可能性。在今后的工作中，要充分利用園藝植物資源優(yōu)勢(shì)和原生質(zhì)體技術(shù)優(yōu)勢(shì)，積極應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和其它相關(guān)學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)，加快園藝植物育種工作的進(jìn)程，推動(dòng)園藝事業(yè)的發(fā)展。