王朝陽　宋宏偉　王建　殷兆晴

摘 要 百合是具有較高觀賞性的一種植物，能夠?yàn)榉N植者帶來較大的經(jīng)濟(jì)收益。近年來，圍繞百合觀賞性、抗性、品質(zhì)以及繁殖能力等方面進(jìn)行育種已經(jīng)取得較大成效，培育出較多的新品種?；诖?，對(duì)百合科植物組織培養(yǎng)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并對(duì)百合科植物組織培養(yǎng)發(fā)展前景作出研究。

關(guān)鍵詞 百合科植物；組織培養(yǎng)；外植體；培養(yǎng)條件

中圖分類號(hào)： 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.18.101

百合科植物屬性可以分為280屬，品種有近3800種，在世界各地均有分布，尤其在溫帶以及亞熱帶區(qū)域生長(zhǎng)較多。在我國(guó)有近四分之一類，600多種，在我國(guó)各個(gè)地域分布。百合科植物有較高價(jià)值，既是觀賞性較高的名花，又具有藥用價(jià)值，部分品種可以直接服食，還有部分品種能夠作為化妝品的主要原料。百合科植物一般通過分株、分球、扦插等方式培育繁殖，但經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，這種培育方式會(huì)使百合的價(jià)值下降，甚至?xí)a(chǎn)生毒性，所以利用植物組織技術(shù)進(jìn)行培養(yǎng)能夠解決這些問題，保障物種優(yōu)質(zhì)性。

1 百合科植物組織培養(yǎng)技術(shù)發(fā)展研究

20世紀(jì)中期，國(guó)外百合組織培養(yǎng)技術(shù)首次發(fā)表，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)記載，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有24屬百合科植物培育成功，其中百合科植物培養(yǎng)成功的在30種左右。目前，較多的百合科植物組織培養(yǎng)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入成熟期，能夠很好地應(yīng)用在工廠育苗中。

1.1 外植體選擇與消毒

1.1.1 外植體選擇

在百合科植物組織培養(yǎng)過程中，外植體一般會(huì)選擇植物的根莖、葉片等。外植體要根據(jù)百合科植物的培育目標(biāo)進(jìn)行選擇，如培養(yǎng)外植體的目標(biāo)是獲取單倍體或者二倍體，在選擇外植體時(shí)可以選擇花藥、花粉等。若是向?qū)崿F(xiàn)百合科植物快速繁殖或者脫毒的目標(biāo)，則在選擇外植體方面可以選用鱗片或者莖、尖。

進(jìn)行組織培養(yǎng)時(shí)，選擇的外植體一般具有易培養(yǎng)的品質(zhì)。外植體的選擇決定了目標(biāo)性質(zhì)，所以選擇易消毒和不容易發(fā)生變異的材料作為外植體效果最佳。周歡等[1]利用新鐵炮百合的葉片、花瓣、花絲以及種子等作為外植體，對(duì)離體培養(yǎng)再生能力進(jìn)行分析，通過研究發(fā)現(xiàn)，種子分化能力較強(qiáng)，然后是鱗片和花瓣，葉片則是在分化能力上表現(xiàn)較弱。高敏等[2]對(duì)香水百合的花托、子房、花絲進(jìn)行組織培養(yǎng)，最終發(fā)現(xiàn)花托分化能力最強(qiáng)、子房分化能力居中、花絲分化能力較弱。

1.1.2 外植體殺菌

百合組織培養(yǎng)使用較多的外植體是鱗莖，鱗莖一般在地下生長(zhǎng)，所含有的細(xì)菌較多，在滅菌時(shí)較為困難，一但殺菌不當(dāng)極易出現(xiàn)感染，整個(gè)殺菌過程具有較高的復(fù)雜性。朱旭東[3]在對(duì)東方百合索邦、元帥、西伯利亞的莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)時(shí)，首先將種球外部出現(xiàn)壞死的病菌以及污染嚴(yán)重的鱗片剝離，再將種球外部的鱗片提取，將洗衣粉溶于適量的水?dāng)嚢?0 min，然后使用流水工具沖洗2 h，經(jīng)過一段時(shí)間的晾曬后擱置備用。將清洗干凈的鱗片置于濃度為75%的酒精中進(jìn)行消毒，時(shí)間設(shè)定為

30 s，然后利用無菌水再次沖洗，使用0.1%升汞溶液再次消毒10 min，使用無菌水沖洗5次，利用濾紙將水分提取干凈后備用[3]。

梁宏偉等[4]以宜昌百合鱗莖作為外植體，將鱗莖中的三層鱗片提取，使用自來水沖洗，然后再次用純凈水沖洗2～3次。鱗片在晾曬后使用濃度為75%的酒精浸潤(rùn)15 s，通過氯化汞消毒10 min，最后使用滅菌水沖洗3～4次。對(duì)于鱗莖來講，利用珠芽、花苞作為外植體，被污染的較少，殺菌過程不是很復(fù)雜。齊春敏[5]等人首先使用濃度為75%的酒精浸泡3～12 min，然后利用氯化汞消毒3～9 min?，F(xiàn)階段我國(guó)較為常用的方法是通過濃度為75%酒精和氯化汞利用不同時(shí)間組合進(jìn)行外植體消毒。

1.2 培養(yǎng)基種類和培育方式

1.2.1 培養(yǎng)基類型甄選

百合科植物在組織培養(yǎng)中一般會(huì)適用的培養(yǎng)基為MS，部分研究人員會(huì)適用N6、SH作為基本培養(yǎng)基，效果以MS最佳。孫必閑[6]在誘導(dǎo)大蒜不定芽時(shí)，B5效果也較為不錯(cuò)。

1.2.2 培養(yǎng)方法選擇

植物組織培養(yǎng)方式有固體培養(yǎng)、半固體培養(yǎng)以及液體培養(yǎng)，較為常用的便是固體培養(yǎng)。百合科植物美麗豹子花、虎眼萬年青、延齡草、虎尾蘭等組織培養(yǎng)一般會(huì)適用固體培養(yǎng)基。谷祝平等[7]研究人員將百合未授粉子房加入到改良的MS以及N6固體培養(yǎng)基中，能夠獲取整株再生植被。

1.3 培養(yǎng)條件

光照、溫度、培養(yǎng)基pH值都會(huì)對(duì)百合科植物培育產(chǎn)生影響。外植體培養(yǎng)初期以及愈合階段，一般會(huì)選擇較為黑暗的環(huán)境或者弱光環(huán)境，器官在分化階段，則需要較多的光照，組織培養(yǎng)常用溫度在20～30℃，培養(yǎng)基pH值使用范圍維持在5.5～6.0。邵春昕[8]對(duì)西藏卷丹研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，黑暗環(huán)境更易使愈傷組織形成。萬勇等[9]認(rèn)為，黑暗環(huán)境會(huì)使百合科植物小鱗莖萌動(dòng)速度增加，若在光照條件下則會(huì)使鱗片顏色變紫，萌動(dòng)速度較慢。

2 百合科植物組織培養(yǎng)應(yīng)用研究發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及不斷的研究發(fā)現(xiàn)，百合科植物組織在培育品種、繁育以及次生代謝產(chǎn)物方面取得了較大進(jìn)展。組織培養(yǎng)方式在育種方面一般會(huì)體現(xiàn)在資源保存、種質(zhì)資源創(chuàng)新和新品種選育上。通過離體保存方式將百合科植物保存已經(jīng)得到應(yīng)用。在種質(zhì)資源創(chuàng)新方面，谷祝平等[10]人使用未授粉的大衛(wèi)百合子房離體培養(yǎng)獲取了單倍體植物。而黃濟(jì)明等[11]人使用秋水仙素對(duì)二倍體百合鱗片進(jìn)行處理，最終獲取了較多的多倍體百合植物。在新品種選擇方面，黃濟(jì)明等使用王百合與大衛(wèi)百合做雜交實(shí)驗(yàn)，并在最后培育出遠(yuǎn)緣雜交種。孫利娜[12]通過鈷射線照射的方式對(duì)百合鱗片做離體培養(yǎng)，在最終獲得大量的變異植物。

組織培養(yǎng)快速繁殖在良種繁育方面還能夠在植物快速繁殖以及脫毒苗生產(chǎn)方面使用。孫旭進(jìn)[13]在利用組培技術(shù)培養(yǎng)百合成功后，快速繁殖技術(shù)的不斷發(fā)展使百合科植物工廠化?，F(xiàn)階段，百合、玉簪、郁金香、大蒜等植物已經(jīng)建立了工廠化繁殖體系，脫毒種苗技術(shù)在工廠生產(chǎn)上應(yīng)用已經(jīng)日益廣泛。

組織培養(yǎng)快速繁殖已經(jīng)利用到次生物代謝產(chǎn)物生產(chǎn)方面，蘆薈、黃精等植物通過組培快繁方式、增加次生代謝產(chǎn)物產(chǎn)量技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用。楊楊等[14]在對(duì)比野生川貝母總生物含堿量以及組培川貝母總生物含堿量時(shí)，發(fā)現(xiàn)組培川貝母含堿量明顯較高。通過使用快速繁殖川貝母鱗莖從而提取生物堿，能夠大幅度對(duì)市場(chǎng)供求情況緩解，并提升川貝母質(zhì)量。賈廷耀等[15]人經(jīng)過試驗(yàn)分析同樣得出以上結(jié)論，伊貝母在培養(yǎng)8次后，不定芽以及不定根中的生物堿含量會(huì)比栽培五年的伊貝母根中堿含量高，能夠提升伊貝母生物堿含量。

3 百合科植物組織培養(yǎng)展望

百合科植物本身具有較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。組織培養(yǎng)在百合科植物資源保存以及種質(zhì)資源創(chuàng)新方面應(yīng)用前景廣闊，所以加大力度對(duì)百合科植物進(jìn)行技術(shù)培養(yǎng)和研究，能夠推動(dòng)名百合科植物育種、良種繁育以及次生代謝產(chǎn)物生產(chǎn)。

百合科植物組培快速繁殖技術(shù)已經(jīng)獲得了較大進(jìn)步，但是如無葉蓮屬、白絲草屬等植物組培技術(shù)還不夠完善。蛛抱蛋屬的一葉蘭快速繁殖技術(shù)還不能進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，生產(chǎn)資質(zhì)還不夠。在實(shí)際生產(chǎn)中常用的百合科植物主要是玉簪、萬年青以及百合等，工場(chǎng)繁殖速度依舊不夠理想，污染、褐化、玻璃化等問題依舊對(duì)工廠生產(chǎn)產(chǎn)生較大影響，技術(shù)水平還有待提升。所以只有更好地開展百合科植物組織培養(yǎng)研究，才能夠在實(shí)際生產(chǎn)中取得更大的成效。

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（責(zé)任編輯：劉昀）