花楸组培快繁的研究进展*

张秋菊

（通化师范学院生命科学学院，吉林通化 134002）

花楸组培快繁的研究进展*

张秋菊

（通化师范学院生命科学学院，吉林通化 134002）

花楸是蔷薇科花楸属落叶小乔木，是我国东北长白山区重要的非木质资源树种，兼具观赏、药用、蜜源等多种功能.花楸种子具有深休眠特性，有性繁殖成苗率低，且其无性繁殖也很难，导致苗木市场供不应求.文章综述了近年来花楸的组培快繁研究成果，期望能为花楸人工繁育技术的深入研究提供参考.

花楸;组织培养;休眠;体细胞胚胎

花楸Sorbus Pohuashanesis（Hance）Hedl.，又名花楸树、百花花楸，系蔷薇科（Rosaceae）花楸属落叶小乔木，主要分布于我国的东北、华北、西北及华东等地区，在朝鲜北部和俄罗斯西伯利亚东部有零星分布，是我国北方珍贵的观赏树种之一［1］.花楸除观赏价值以外还具有多种用途，如果实可食用，也可用于提取色素;茎皮可入药，也可材用，还是重要的蜜源植物［2－3］.花楸为长白山区乡土树种，适应性好，耐阴、耐寒、抗风，且对多种有害气体有较强抗性，因此在东北地区是一种极具开发前景的城市绿化树种.

花楸种子具有深休眠的特性，种子到幼苗的转化率低，有性繁殖系数不高;花楸又属于难生根树种，扦插成活率较低，目前还没有较好的扦插繁殖技术［4－6］.组织培养具有繁殖速度快，育种周期短，利于进行商业化规模生产等优点.因此，组培快繁可望成为解决花楸园艺用苗困难的有效途径.本文对近年来花楸组培快繁的研究成果加以综述，并展望了该领域的发展方向，以期为深入研究花楸人工扩繁技术提供参考.

1 花楸组织培养

1.1 愈伤组织的诱导和增殖

以花楸嫩叶和茎段为外植体，均可诱导出愈伤组织.以幼茎段为外植体在 MS上添加 NAA 1.0 mg/L+BA 0.5 ～3.0 mg/L、2，4 － D 1.0 mg/L+BA 0.5 ～3.0 mg/L（或 TDZ 0.01 ～0.5 mg/L）愈伤组织诱导率高;以嫩叶为外植体时，诱导率虽可达100%，但是形成的愈伤组织较小，最佳激素组合为2，4 －D 1.0 mg/L+BA 0.5 ～3.0 mg/L.将初代培养的愈伤组织转入增殖培养基，增殖效果非常好，但还不能实现芽的分化［7］.

1.2 腋芽茎段的诱导与增殖

郭艳茹等［8］以百花花楸带腋芽茎段为材料，探索出组培各阶段利于花楸生长的最适培养基.芽诱导培养基为1/2MS+6－BA 2.5 mg/L+2，4－D 0.5 mg/L;增殖培养基为 MS+6 －BA（1.6 ～2.1）mg/L+NAA（0.14 ～0.23）mg/L;继代壮苗培养的最佳培养基为 MS+6－BA 0.2 mg/L+IBA 0.2 mg/L;带腋芽茎段在芽诱导培养基上21 d以后逐渐形成丛生芽;在生根培养基上平均生根数为6，将生根后的组培苗移栽至腐殖土:泥炭土:河沙（比例为3∶2∶1）的基质中，生根率达90.2%.生根是组培苗成功的关键，添加一定比例的NO－3和NH+4离子会促进根的生长，而添加0.5～1.0g/L的活性碳利于吸附抑制生长物质，使根须发育良好［9］;白卉等［10］以花楸树叶芽为材料，研究并确定了花楸的最佳继代培养基为 MS+BA 1.0mg/L+NAA 0.1 mg/L，增殖倍数达4.5倍以上，最适生根培养基为MS+IBA 1.0 mg/L+NAA 0.02 mg/L，生根率达80%以上.

1.3 不定芽增殖和直接成苗

花楸种子经低温处理后，无菌萌发的种苗茎段通过丛生芽途径可以产生大量的不定芽，经生根培养可成苗.取材时期及激素浓度配比是影响花楸幼胚丛生芽诱导效果的主要因素.筛选出最佳的丛生芽诱导培养基为 MS+BA 0.5 mg/L+NAA 0.05 mg/L+蔗糖20 g/L+琼脂7g/L，丛生芽诱导率最高可达22.2%;丛生芽最佳的增殖培养基为WPM+BA 0.3～0.5 mg/L 十蔗糖 20g/L+琼脂7g/L.经继代培养可诱导出小茎丛，转入生根培养基诱导生根，筛选出最佳的生根培养基为l/2MS+NAA 0.3 mg/L 或 IBA 0.2 mg/L［7］.

2 体细胞胚胎发生的诱导

在植物组织培养中，诱导体细胞胚胎发生和诱导器官发生相比，具有繁殖系数大、速度快、结构完整、再生率高等显著优点.胚性愈伤组织具有遗传稳定、再生频率高的特点，是多数木本植物最理想的转化受体系统，同时体细胞胚的发生研究也为人工种子的生产奠定了基础.

2.1 外植体处理

杨玲等［11］利用花楸未成熟和成熟的合子胚诱导出体细胞胚并再生出体胚苗，首次建立了花揪体细胞胚发生体系.花楸合子胚的单片子叶和完整胚最适合作为外植体进行体胚诱导，诱导率最高达l00%.以 MS+NAA 2.0 mg/L+6 －BA 1.5 mg/L 为条件诱导胚性愈伤组织和体胚发生效果最好，体胚发生率达30.7%.花楸未成熟合子胚为外植体时，MS+2，4－D 0.2 mg/L+6－BA 1.0 mg/L诱导效果最好，体胚发生率达到39.2%.外植体预处理对于体胚诱导和体胚苗再生具有显著的效应.采用1mol/L甘露醇对花楸未成熟的合子胚进行24 h渗透预处理后，接种在MS+4%蔗糖+20 mg/L水解酪蛋白条件下，体胚诱导率可达84%［11］.

2.2 培养条件

体细胞胚胎发生受多种因素影响，如外植体来源、培养基、添加激素种类及光照、温度等.添加附加物PEG也能够有效促进花楸体胚成熟，成熟的体胚接种于添加少量生长素和0.1%活性炭的MS萌发培养基上，萌发率较高，能形成再生植株［12］.在花楸体胚诱导阶段适宜暗培养［12］.Arrilllaga 等［14］报道了在花楸果小孢子的发育阶段，冷预处理和生长调节物质对花揪花药体胚发生的影响.生长素和细胞分裂素BA结合使用对其愈伤组织的增殖效果最好.只有当花药为四分体或单核时期，并在添加IBA或BA的培养基上培养才有小孢子胚的发生.花粉培养之前的冷预处理会明显降低愈伤组织的形成和抑制胚的发生.

在花楸组织培养过程中玻璃化现象严重，阻碍了幼苗的大量扩繁.培养基种类和激素质量浓度是导致玻璃化现象的2个主要原因.MS和WPM是花楸组织培养理想的培养基，但在WPM培养基上玻璃化苗发生率远高于MS培养基.利用不添加任何激素的MS和WPM空白培养基，添加琼脂7g/L，并用带透气孔的封口膜封口，可以有效地解决玻璃化问题［15］.

从上述报道来看，花楸组培快繁能成功诱导外植体增殖，转化率较高，能得到稳定的再生植株，可用于规模化扩大生产，以解决生产中种苗供应不足的难题.

3 结语

综上所述，花楸可通过腋芽、茎段及体细胞胚胎诱导获得再生植株，为花楸人工快繁提供了有效途径.但是在应用于生产实际过程中还存在很多难题，有待于进一步研究解决.如组织培养过程中外植体不易消毒、愈伤组织诱导慢、丛生芽增殖率低、玻璃化现象严重等问题都阻碍了试管苗的大量扩繁，如何筛选理想的培养基及优化培养条件，是控制玻璃化苗的关键.此外，组培苗的大田转化及新品种选育也是花楸组培快繁成果应用于实践的发展方向.

［1］徐汝英.长白山野生观赏植物［M］.北京:中国林业出版社，1993.

［2］赵垦田，刘伟铭，赵 鑫.花楸果皮色素研究初报［J］.中国林副特产，2007（5）:27－29.

［3］周繇.中国长白山植物资源志［M］.北京:中国林业出版社，2010.

［4］高慧，刘培义.花楸的扦插繁殖试验初报［J］.吉林林业科技，1997（3）:29－30.

［5］郑健，郑勇奇，吴超.花揪树嫩枝扦插繁殖技术研究［J］.林业科学研究，2009，22（l）:9l－97.

［6］张秋菊，肖智，汪英侠.花楸种子生物学特性的研究进展［J］.江苏农业科学，2013，41（4）:177 －178.

［7］王爱芝，沈海龙，黄剑，等.花楸嫩叶和茎段的愈伤组织诱导［J］.东北林业大学学报，2005，33（2）:12 －14.

［8］郭艳茹，詹亚光，纪丽丽.花楸腋芽增殖途径快繁技术研究［J］.植物研究，2007，27（2）:224 －228.

［9］高晔华，郭朋伟，高日，等.黑果腺肋花楸组织苗生根培养及驯化研究［J］.北方园艺，2013（9）:105 －108.

［10］白卉，王秋玉，曹焱，等.花楸组织培养技术的研究［J］.林业科技，2007，32（3）:53 －55.

［11］杨玲.花楸种子生物学和体细胞胚胎体发生系研究［D］.哈尔滨:东北林业大学，2007.

［12］沈海龙，高翔翔.杨玲.甘露醇、蔗糖和低温预处理对花楸体细胞胚诱导的影响［J］.植物生理学通讯，2008，44（4）:677 －681.

［13］高翔翔.花楸体细胞胚高频诱导及萌发促进的研究［D］.哈尔滨:东北林业大学，2008.

［14］张建瑛.花楸体胚发生的外植体和培养基效应及生化物质变化研究［D］.哈尔滨:东北林业大学，2007.

［15］Arrilllaga I，Lerma V，Perez － Bermudez P，et al.Callus and somatic embryogenesis from cultured anthers of service tree（Sorbus domestica L.）［J］.Horticulturae Seientia.，1995，30（5）:1078 －1079.

［16］王爱芝，沈海龙，张鹏，等.花楸组织培养中玻璃化现象的发生与防治［J］.东北林业大学学报，2009，37（10）:18 －22.

Research Advances on Tissue Culture of Sorbus Pohuashanesis

ZHANG Qiu－ju
（College of Life Science，Tonghua Normal University，Tonghua，Jilin 134002，China）

S.Pohuashanesisis a shrub of Sorbus in Rosaceae，in which is an important non－timber tree species in Changbai mountain in Northeast China with ornamental，medicinal，nectar source and other functions.Difficulties of growing seedlings technical were due to deep seed dormancy，and while its difficult agamogenesis caused nursery stock market demands exceeds supply.The major emphasis of this review is the related investigations in recent years on tissue culture ofS.Pohuashanesis，so as to provide useful information for the further research on artificial propagation ofS.Pohuashanesis.

S.Pohuashanesis;tissue culture;dormancy;somatic embryo

S792.25

A

1008－7974（2014）03－0011－03

2014－04－15

张秋菊（1968－），女，吉林通化人，博士，副教授.

国家“十二五”科技支撑计划项目（2010BAI03B01）.

（责任编辑:陈衍峰）