针叶树种体细胞胚胎发生影响因素浅析

王聪慧，徐 蕾

(吉林省林木种苗管理站,吉林 长春 130022)

植物体胚发生(简称体胚发生)具有植株再生率高、胚胎结构完整、繁殖速度快等优点，是利用无性繁殖的手段实现植株再生的重要途径之一[1]。针叶树种具有扦插成活困难、繁殖困难以及成苗率低等弊端，但是针叶树种是良好的经济林树种，具有巨大的经济价值和生态价值，因此，针叶树种体胚发生技术研究具有重要的意义[2-5]。大量研究显示：针叶树体胚发生为间接体胚发生，需要通过诱导胚性愈伤组织来实现[5-7]，而胚性愈伤组织是种质资源保存的重要材料，也是遗传转化的重要媒介。

自体胚发生在云杉和落叶松中发现以来，针叶树的体细胞胚胎发生(SE)已在许多其他物种中被报道。针叶树体胚发生受多种因素的共同影响，母树基因型、基本培养基种类、激素种类及浓度、糖的种类与浓度、胶凝剂强度等。本文综述了针叶树体胚发生的影响因素，并提出了展望，以期为今后针叶树体细胞胚胎发生体系研究及实际应用提供参考价值。

1针叶树体胚发生的影响因素

1.1基本培养基

1.2 体细胞胚胎发生过程中的遗传控制

确定适宜培养基后，决定体胚发生关键环节是亲本基因型，基因型对体胚发生过程的整个环节影响都较大，有研究显示，胚性愈伤组织诱导阶段母本基因型比父本基因型影响更大。而在体胚成熟阶段不同细胞系体胚成熟能力也不同，显著影响体胚发生效果。因此，在针叶树体胚发生外植体选择过程中，首先需要选择优良的母树基因型，以期达到更好的效果。

1.3激素种类与浓度

针叶树体胚发生往往需要通过外源添加生长素和细胞分裂素来实现，特别是在胚性愈伤组织诱导和增殖阶段，目前国内外发表的文献中，都是以添加生长素和细胞分裂素作为胚性细胞诱导的最起始条件，并且常用的生长素是NAA和2,4-D，常用的细胞分裂素为6-BA和KT[4]。在针叶树胚性愈伤组织诱导阶段常常添加较高浓度的细胞分裂素和生长素，而在随后的胚性愈伤组织增殖阶段通常需要将生长素和细胞分裂素的浓度降低，而在体胚成熟阶段常常是撤出细胞分裂素和生长素，同时添加高浓度的脱落酸，但是不同针叶树适合的激素浓度不同，因此，不同针叶树种适合哪种激素及浓度，需经过试验才能确定。

1.4环境因子对体胚发生的影响

外部环境因子是影响体胚发生的重要因素，例如培养室的空气湿度与温度、光照条件、培养容器的大小以及培养基的状态等，都是影响体胚发生的关键性因素，在国内外研究中针叶树体胚发生一般在暗培养的条件下进行，并且培养室的温度保持在23 ℃左右，在试验过程中必须提供适合针叶树体胚发生的外在环境因子，才能达到更好的试验效果。

1.5其他添加物

在针叶树体胚发生过程中，活性碳也起到较为重要的作用，在体胚成熟过程中往往需要添加活性碳才能达到更好的效果。此外，水解酪蛋白、L-谷氨酰胺、胶凝剂强度以及PFG都是影响体胚发生的重要因素，因此，在试验过程中也要调节其至适宜的浓度。

2研究展望

针叶树体胚发生是一个极其复杂的过程，胚性愈伤组织诱导率往往较低，提高工作量还加大了成本，是针叶树体胚发生过程中亟待解决的问题。另外，云杉树种体胚成熟环节通常较容易，而松属树种体胚成熟环节往往非常困难，影响进一步的研究，导致无法进行规模化生产[7]。在今后的研究过程中，需要进一步优化针叶树体胚发生关键技术环节，提高胚愈伤组织诱导率，提高体胚成熟率以及成活率。同时结合转录组学、蛋白质组学以及代谢组学技术，深度挖掘针叶树体胚发生机理，找到与针叶树体胚发生相关的关键基因，探究针叶树体胚发生分子机制。建立高效的体胚发生技术体系，这将为针叶树种良种选育和规模化生产提供重要的技术保障。