植物体细胞胚培养影响因素研究的新进展

收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２—１ ２— ２ １ 基金项 目： 贵阳市科技计划项 目（ 编号 ： 筑科合同［ ２ ０ ｌ １ ２ ０ １ ］ 大４－ ５号 ） ；
１ 胚性愈伤诱导及增殖培养 中的影响 因素
胚性 愈伤 培养 是通过 间接 途径 进行体 胚培 养 中必 须经 历 的中间 阶段 ， 也 是 成功 获 得 体 胚 的第 一 个 重要 阶段 。胚性 愈 伤 的产 生 主要 受 制 于外 植 体 、 培 养 基组
综
・
述
李
腾 等： 植物 体细胞胚 培养 体 细胞 胚 培 养 影 响 因素 研 究 的新 进 展
李 腾 ， 杜 禹珊 ， 曹 张俊 ， 罗 睿 （ 贵州 大学生 命科 学学 院 ， 贵阳 ５ ５ ０ ０ ２ ５ ） Ａｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ Ｉ ｎ ｌｕ ｆ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ Ｆａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｐｌ ａ ｎ ｔ Ｓ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ Ｅｍｂ ｒ ｙ ｏ ｇ ｅ ｎ ｅ ｓ ｉ ｓ Ｃｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ｅ
径， 即外植体先诱导出愈伤组织 ， 再由愈伤组织分化形 成 体细 胞胚 ， 例如 中 国沙棘 的体 胚发 生 ｊ 。相 对 于直
接 途径 ， 间接 途径 诱导 体胚更 为 常见 。Ｓ ａ ｒ ａ 等 认 为 ，
只要有 合适 的外植 体 、 培养基 及相 应 的环境 条件 ， 几乎 所有 的植 物都 能通 过体 胚发 生途 径完成 植株 的再 生 。 体胚 培养 在不 同 的生物技 术研 究与 应用领 域都 凸 显 了其重 要 的作用 。在基 因工 程 方 面 ， 起 源 于基 因转 化后 愈伤 组织 中单 细胞 的体胚 可形 成完 全转化 植株 而 不是 嵌合 体 ； 在种质 保存 方 面 ， 体胚 可直 接在液 氮 中或
体胚， 此种胚为单倍体 ； 此外， 体胚也可直接从幼株 的 下 胚轴 或 子 叶 上 产 生 。 由于 体胚 的 不 同发 育 阶段 与合子胚具有极其相似的特点 ， 而且具有便于观察不 同环境因素对其发育 的影响、 不具有种皮便于进行化
学 及物 理方 面 的操作 及 可 大 量产 生 等 特 点 ， 所 以其发 育 过程 常作 为 了解植 物 胚 胎 发育 的一 种 参 照模 式 。
经过 愈 伤组织 从组 织或 细胞直 接发 生胚 。通 常可 以进 行直 接途 径形 成体 胚 的外植体 包括 小孢 子 、 胚珠 、 合 子
年来 ， 大量研 究实例 中报道 了间接途径体 细胞胚培 养 中各 阶段
的多项进展 。本文总结 了体细胞胚培养各 阶段 的新进展 ， 包括
胚 性 愈 伤 诱 导 和 增 殖 阶段 外 植 体 选择 、 激 素 和 其 它 添 加 物 的影
据 不完 全统 计 ， 全世界约有 １ ０ ０ ０多 种 高 等 植 物 通 过 离 体培 养研究 ， 而绝 大多 数 可 通 过体 胚 发 生 途径 形 成 再 生植 株 ］ 。 体 胚培养 主要 包 括 胚性 愈 伤 组 织 的诱 导 、 保 持 和 增殖 ， 体 胚诱 导 和发 育 ， 体 胚成 熟 及 萌 发 等培 养 阶 段 。 体 胚 的发生 主要 有 ２种 途 径 ‘ 。 Ｊ ： （ １ ） 直接途径， 即不
Ｌ Ｉ Ｔ ｅ ｎ ｇ ， ＤＵ Ｙ ｕ — ｓ ｈ ａ ｎ ，Ｃ Ａ Ｏ Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ ￣ ｕ ｎ， Ｌ ＵＯ Ｒｕ ｉ
摘要 ： 植 物 体 细胞 胚 发 生是 实现 快 速 繁 殖 和 制 作 人 工 种 子 的 重
要 途 径 。 体 细 胞 胚 发 生 可 通 过 直接 途 径 或 间接 途 径 实现 。 近
响， 胚诱导阶段激素和光照条件的影 响， 胚发 育、 成 熟阶段激 素
和渗透调 节物质的影 响。为植 物体 细胞胚培 养 中优化培 养条
件提供 参考。
关键词 ： 体细胞胚发生 ；间接途径 ； 影响因素 ； 新进展
中 图分 类 号 ： Ｓ ３ ３ ９ ． ４ 文献标志码 ： Ａ
胚、 体细胞 胚 以及 幼 苗 。例 如 油棕 未 成 熟 合子 胚 萌 发 的子 叶节 点 通 过 直 接 途 径 形 成 体 胚 。 （ ２ ） 间 接 途
制作成人工种子进行保存 ； 在快速繁殖方面 ， 体胚具有 培养 周期 短 、 适应性 强 、 易形成 植株 和繁 殖 系数 高 等优
势 。基 于体胚 培养 的广 泛用 途 ， 本 文 从 近 年 的大 量 试 验论 文 中总结 了通 过 间接途 径进行 体胚 培养 时外植 体 选取 、 培 养基 中激 素和 各种添 加物选 择 、 培养 条件及 方 法等 因素 在不 同阶段影 响培 养 结 果 的最 新 进 展 ， 为 高 效地 进行 植物 体细 胞胚 培养提 供参 考 。
文章编号 ： １ ０ ０ １ — ４ ７ ０ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ － （ ） ０ ４ ９ ＿ （ ） ５
植 物体 细胞 胚 （ 简称体胚 ） 发 生 是 指 双倍 体 或 者 单 倍体 的体 细胞 在特 定 条 件 下 ， 未 经性 细 胞 融 合 而 通 过 合子 胚胎 发生 类似 的途 径发 育 出新 个体 的过 程 。 自 Ｓ ｔ ｅ ｗ ａ ｒ ｄ和 Ｄ ａ ｕ ｃ ｕ ｓ 利 用悬 浮培 养 建立 了胡 萝 卜 植 株再 生 体系 后 ¨ Ｊ ， 体胚 培养 及 相关 研 究 在 多种 植 物 得 到 了 广 泛开 展 。体胚 是一 种 非 合 子胚 ， 根据 来 源 的不 同 可 分 为 四类 ： 从 植物 体 营养器 官 的细胞 发育成 的体胚 ； 从 成 年植 株 的珠心 细胞及 未成 熟或 已成 熟 的胚细 胞等所 发 生 的体 胚 ； 胚囊 中的配 子 细 胞 或 花粉 粒 培 养 形 成 的