百合科植物组织培养的研究进展_周欢
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1 百合科植物组织培养技术研究进展
1957 年 Robb 首次报道了百合的组织培养，此 后国内外对百合科植物的组织培养研究迅速展开。
据不完全统计， 迄今共有 24 个属的百合科植物已 培养成功（表 1，还有百合属），其中百合属的种及杂 种培养成功的约有 28 种 （ ［31］ 表 2）。 现在，不少百合 科植物的组培快繁技术已经成熟，可用于工厂化生 产种苗。 1．1 外植体 1．1．1 外植体的选择 在百合科植物组织培养中， 外植体来源广泛，几乎包括了植物的各种组织和器 官，如鳞片、种子、珠芽、茎段、花瓣、花丝、叶片、花 药、子房和花梗等。 外植体的选择首先取决于培养 目的，如当培养目的是为了获得单倍体或纯合二倍 体时，可选用花药、花粉或子房等为外植体；而在以 快速繁殖和脱毒为目的时，通常以鳞片和茎尖为外 植体。 其次外植体的选择与外植体的培养能力有 关 ，罗 凤 霞 等 ［47］以 新 铁 炮 百 合 的 叶 片 、花 瓣 、花 丝 、 鳞片和种子为外植体进行离体培养再生能力研究， 结果表明，种子的分化能力最强，其次是鳞片、花丝 和花瓣，叶片的分化能力最弱。 高敏 对 ［60］ 香水百合
表 2 已组培成功的百合科百合属植物
百合科植物名称
学名
研究者、年代、参考文献序号
百合 Lilium davidii var. willmottiae 贾敬芬等 1981，［32］
淡黄花百合
L. sulphureum
赵 祥 云 等 ，1993 ，［33 ］
东方百合
L. oriental hybrids
丝兰属
Yucca
田 松 青 等 ，2006 ，［7］
嘉兰属 Gloriosa
和 江 明 等 ，1996 ，［8］
十二卷属 Haworthia 孙 涛等，2003，［9］；左志宇等，2007，［10］
天门冬属 Asparagus 杨尧军等，2008，［11］；孙旭进，2003，［12］
Leabharlann Baidu
玉簪属
Hosta
新普百合
L. simplon
王 志等，2005，［44］
细叶百合
L. pumilum
孙 旭 才 等 ，2008 ，［45 ］
马 永 红 ，2007 ，［46 ］
新铁炮百合 L. formosanum ×L. longiflorum 罗凤霞等，2000，［47］
紫红花滇百合 L. bakerianum var. rubrum 李 标等，2002，［48］
Zhao 等，2003，［24］
锦枣儿属 Scilla
Chaudhuri 等，2002，［25］
朱蕉属 Cordyline
Khan 等，2004，［26］
黄精属 Polygonatum
Zhao 等，2009，［27］
假叶树属 Ruscus
Ivanova 等，2008，［28］
山麦冬属 Liriope
百合科植物约有 280 属、4 000 种，广泛分布于 世界各地， 特别是在温带和亚热带地区比较集中； 我国有 62 属 600 种，分布遍及全国各地［1］。 百合科 植物用途非常广泛，既有名花，又有良药，很多还可 以食用，有的还能用于制作美容保健用品。 百合、郁 金香、风信子、一叶兰、万年青和玉簪等百合科植物 是世界名花，这些植物主要以扦插、分株和分球等 无性繁殖方式繁殖后代，但长期的无性繁殖会在植 物体内积累大量的病毒，引发病毒病，严重影响花 和叶的观赏价值［2］。 而利用植物组织培养技术可以 生产无毒的幼苗。 此外，组织培养技术还广泛应用 于百合科植物的新品种选育、优质种苗生产、品种 提纯复壮、次生代谢产物生产、种质资源创新和保 存等方面。
庞 晓 霞 等 ，2009 ，［53 ］
轮叶百合
L. distichum
Nabieva 等，2008，［54］
垂花百合
L. cernuum
Nabieva 等，2008，［54］
王百合
L. regale
孙 晓 梅 等 ，2001 ，［55 ］
鹿子百合
L. speciosum
Chang，2005，［56］
Abstract：Liliaceous plants had important utility and economic value． This paper summarized the progress on the technology and application of tissue culture， the problems and prospects of plant tissue culture in Liliaceae were also discussed． These would provide the valuable reference for further study of liliaceous plant tissue culture． Key words： liliaceae； tissue culture； research progress
王 芳等，2008，［13］
葱属
Allium
孙必贤等，2008，［14］；Xu 等，2008，［15］
萱草属 Hemetocallis
张 秀 珊 等 ，2006 ，［16］
芦荟属
Aloe
刘 洋等，2007，［17］；高永利等，2004，［18］
胡麻花属 Heloniopsis
Cheol 等，2002，［19］
油点草属 Tricyrtis
Nakano 等，2004，［20］
独尾草属 Eremurus
Verma 等，2002，［21］
吊兰属 Chlorophytum
Samantaray 等，2009，［22］
山慈菇属 Iphigenia
Mukhopadhyay 等，2008，［23］
假百合属 Notholirion
第 49 卷第 5 期 2010 年 5 月
湖北农业科学 湖Hube北i Agri农cultura业l Scie科nces 学
Vol． 49 No.5 M2a0y1．，02年010
百合科植物组织培养的研究进展
周 欢，谢 磊，郭和蓉，张志胜 （华南农业大学农学院，广州 510642）
摘要：百合科（Liliaceae）植物有着重要的利用价值和经济价值。 通过对百合科植物的组织培养技术及其
日本百合
L. japonicum
Komai 等，2006，［57］
宜昌百合
L. leucanthum
熊 丹等，2007，［58］
青岛百合
L. tsingtauense
齐 春 敏 等 ，2008 ，［59 ］
培养基。 孙必贤等 在 ［14］ 对大蒜进行不定芽诱导时， 发 现 B5 效 果 也 很 好 ；卢 其 能 ［63］对 MS、B5 和 White 3 种培养基进行了分化效果的对比试验，结果表明， 分化效果最好的是 MS 培养基， 其次是 B5 培养基， 最差的是 White 培养基；杨柏云等 研 ［64］ 究了 MS、改 良 MS（将 MS 中的 NH4NO3 去掉，KNO3 加倍）和 B5 液体培养基对切花百合小鳞茎的增殖效果， 发现 MS 与改良 MS 培养基对小鳞茎增殖的效果比 B5 培 养基好，但二者的作用没有明显差别。 1．2．2 培 养 方 法 的 选 择 植 物 组 织 培 养 有 固 体 培 养、半固体培养和液体培养 3 种方法，最常用的是 固体培养。 百合科植物美丽豹子花［65］、虎眼万年青［66］、 延 龄 草 、 ［67］ 虎 尾 兰 、 ［68］ 长 蕊 万 寿 竹 ［69］等 的 组 织 培 养 都采用固体培养基；谷祝平等 将 ［62］ 百合未授粉子房 放入改良的 MS 和 N6 固体培养基中培养， 获得了 完整的再生植株；但蔡朝晖等［3］对 暗 紫 贝 母 小 鳞 茎 进行继代培养后发现，液体振荡培养的小鳞茎生长 速度比固体培养的快，生物碱含量也要高；苏斌等［39］ 在进行麝香百合的快速繁殖中发现，采用液体培养
收 稿 日 期 ：2009－11－11 基 金 项 目 ：农 业 部 ‘948 ’项 目 （2008－Z19 ） 作者简介：周 欢（1984－），女，湖北荆州人，2007 级硕士研究生，（电话）13560184656（电子信箱）jznkyhmk＠163．com；通讯作者，张志胜，教授，
主要从事花卉遗传育种及组织培养研究。
应用的研究进展进行综述，对百合科植物组织培养研究存在的问题和发展前景进行了讨论，为进一步推
动百合科植物组织培养研究提供了一定的参考。
关键词：百合科；组织培养；研究进展
中 图 分 类 号 ：Q949．71＋8．23；Q943．1
文 献 标 识 码 ：A
文 章 编 号 ：0439－8114 （2010）05－1232-06
第5期
周 欢等：百合科植物组织培养的研究进展
1233
表 1 已组培成功的百合科植物其他属
属名
学名
研究者、年代、参考文献序号
贝母属 Fritillaria 蔡朝晖等，1992，［3］；汤 甜等，2008，［4］
郁金香属 Tulipa
田 英 翠 等 ，2006 ，［5］
瓦苇属 Haworthia
王 泉等，2008，［6］
麝香百合
L. longiflorum
苏 斌等，1994，［39］
西伯利亚百合 L. auratum × L.seciosum 姜春华，2008，［40］
龙牙百合 L. brownii var. viridulum 李益锋等，2007，［41］
湖北百合
L. henryi
孟 杨等，2006，［42］
马可波罗百合 L. auratum × L. speciosum 丁 兰等，2004，［43］
Lin 等，2004，［29］
菝葜属 Smilax
Zeng 等，2005，［30］
的花托、子房、花丝进行了组织培养，得出其分化能 力的强弱排列顺序为花托＞子房＞花丝。 组织培养时 一般选取容易培养的材料做外植体。 再次，外植体 的选择与消毒难易和遗传稳定性有关，一般选择容 易消毒且培养后不容易发生变异的材料作外植体。 1．1．2 外植体的消毒 外植体一般带有微生物，在 培养前必须进行严格的消毒，常用的消毒灭菌剂主 要有次氯酸钙、次氯酸钠、酒精、氯化汞、过氧化氢、 抗菌素等 。 ［61］ 消毒剂的选择和消毒时间的确定因植 物、外植体类型、取材时期等的不同而有一定的差 异。 刘洋等 采 ［17］ 用 70％的酒精浸泡 30 s、0．1％的氯 化汞浸泡 5 min 来消毒芦荟幼苗的外植体；王志等［44］ 将新普百合花茎置于 75％酒精中处理 2～3 s， 然后 用 0．1％的氯化汞浸泡 3～4 min 进行消毒；齐春敏等［59］ 采用 75％的酒精擦洗青岛百合叶片表面，然后再用 0．1％的氯化汞消毒 3～9 min；而汤甜等［4］在处理皇冠 贝母的鳞片时， 采用的是 75％的酒精浸 30s， 再用 10％次氯酸钠消毒 20 min，然后用 0．1％氯化汞消毒 10 min。 目前比较常用的方法是 75％的酒精与 0．1％ 的氯化汞以不同时间的组合进行外植体消毒。 1．2 培养基类型及培养方式的选择 1．2．1 基 本 培 养 基 的 选 择 百 合 科 不 同 属 植 物 在 组织培养中常用的基本培养基为 MS， 但也有采用 N6 ［62］、SH ［47］等 作 为 基 本 培 养 基 的 ，但 效 果 不 及 MS
金百合
L. trompeten
陈 小 兰 等 ，2000 ，［49 ］
野生渥丹
L. concolor
杨 炜 茹 等 ，2009 ，［50 ］
西藏卷丹
L. lancifolium
邵 春 昕 ，2006 ，［51 ］
通江百合
L. sargentiae
王 红 霞 等 ，2000 ，［52 ］
毛百合
L. dauricum
柳 玉 晶 等 ，2007 ，［34 ］
香水百合
L. spp
阮 少 宁 等 ，2001 ，［35 ］
兰州百合 L.davidii var. unicolor 潘佑找等，2007，［36］
野百合
L. brownie
莫 昭 展 等 ，2007 ，［37 ］
木门百合 L. oriental × L. trumpet 潘正波等，2007，［38］
Research Progress on Tissue Culture of Liliaceae Plants
ZHOU Huan，XIE Lei，GUO He－rong，ZHANG Zhi－sheng （College of Agriculture， South China Agricultural University， Guangzhou 510642， China）
1957 年 Robb 首次报道了百合的组织培养，此 后国内外对百合科植物的组织培养研究迅速展开。
据不完全统计， 迄今共有 24 个属的百合科植物已 培养成功（表 1，还有百合属），其中百合属的种及杂 种培养成功的约有 28 种 （ ［31］ 表 2）。 现在，不少百合 科植物的组培快繁技术已经成熟，可用于工厂化生 产种苗。 1．1 外植体 1．1．1 外植体的选择 在百合科植物组织培养中， 外植体来源广泛，几乎包括了植物的各种组织和器 官，如鳞片、种子、珠芽、茎段、花瓣、花丝、叶片、花 药、子房和花梗等。 外植体的选择首先取决于培养 目的，如当培养目的是为了获得单倍体或纯合二倍 体时，可选用花药、花粉或子房等为外植体；而在以 快速繁殖和脱毒为目的时，通常以鳞片和茎尖为外 植体。 其次外植体的选择与外植体的培养能力有 关 ，罗 凤 霞 等 ［47］以 新 铁 炮 百 合 的 叶 片 、花 瓣 、花 丝 、 鳞片和种子为外植体进行离体培养再生能力研究， 结果表明，种子的分化能力最强，其次是鳞片、花丝 和花瓣，叶片的分化能力最弱。 高敏 对 ［60］ 香水百合
表 2 已组培成功的百合科百合属植物
百合科植物名称
学名
研究者、年代、参考文献序号
百合 Lilium davidii var. willmottiae 贾敬芬等 1981，［32］
淡黄花百合
L. sulphureum
赵 祥 云 等 ，1993 ，［33 ］
东方百合
L. oriental hybrids
丝兰属
Yucca
田 松 青 等 ，2006 ，［7］
嘉兰属 Gloriosa
和 江 明 等 ，1996 ，［8］
十二卷属 Haworthia 孙 涛等，2003，［9］；左志宇等，2007，［10］
天门冬属 Asparagus 杨尧军等，2008，［11］；孙旭进，2003，［12］
Leabharlann Baidu
玉簪属
Hosta
新普百合
L. simplon
王 志等，2005，［44］
细叶百合
L. pumilum
孙 旭 才 等 ，2008 ，［45 ］
马 永 红 ，2007 ，［46 ］
新铁炮百合 L. formosanum ×L. longiflorum 罗凤霞等，2000，［47］
紫红花滇百合 L. bakerianum var. rubrum 李 标等，2002，［48］
Zhao 等，2003，［24］
锦枣儿属 Scilla
Chaudhuri 等，2002，［25］
朱蕉属 Cordyline
Khan 等，2004，［26］
黄精属 Polygonatum
Zhao 等，2009，［27］
假叶树属 Ruscus
Ivanova 等，2008，［28］
山麦冬属 Liriope
百合科植物约有 280 属、4 000 种，广泛分布于 世界各地， 特别是在温带和亚热带地区比较集中； 我国有 62 属 600 种，分布遍及全国各地［1］。 百合科 植物用途非常广泛，既有名花，又有良药，很多还可 以食用，有的还能用于制作美容保健用品。 百合、郁 金香、风信子、一叶兰、万年青和玉簪等百合科植物 是世界名花，这些植物主要以扦插、分株和分球等 无性繁殖方式繁殖后代，但长期的无性繁殖会在植 物体内积累大量的病毒，引发病毒病，严重影响花 和叶的观赏价值［2］。 而利用植物组织培养技术可以 生产无毒的幼苗。 此外，组织培养技术还广泛应用 于百合科植物的新品种选育、优质种苗生产、品种 提纯复壮、次生代谢产物生产、种质资源创新和保 存等方面。
庞 晓 霞 等 ，2009 ，［53 ］
轮叶百合
L. distichum
Nabieva 等，2008，［54］
垂花百合
L. cernuum
Nabieva 等，2008，［54］
王百合
L. regale
孙 晓 梅 等 ，2001 ，［55 ］
鹿子百合
L. speciosum
Chang，2005，［56］
Abstract：Liliaceous plants had important utility and economic value． This paper summarized the progress on the technology and application of tissue culture， the problems and prospects of plant tissue culture in Liliaceae were also discussed． These would provide the valuable reference for further study of liliaceous plant tissue culture． Key words： liliaceae； tissue culture； research progress
王 芳等，2008，［13］
葱属
Allium
孙必贤等，2008，［14］；Xu 等，2008，［15］
萱草属 Hemetocallis
张 秀 珊 等 ，2006 ，［16］
芦荟属
Aloe
刘 洋等，2007，［17］；高永利等，2004，［18］
胡麻花属 Heloniopsis
Cheol 等，2002，［19］
油点草属 Tricyrtis
Nakano 等，2004，［20］
独尾草属 Eremurus
Verma 等，2002，［21］
吊兰属 Chlorophytum
Samantaray 等，2009，［22］
山慈菇属 Iphigenia
Mukhopadhyay 等，2008，［23］
假百合属 Notholirion
第 49 卷第 5 期 2010 年 5 月
湖北农业科学 湖Hube北i Agri农cultura业l Scie科nces 学
Vol． 49 No.5 M2a0y1．，02年010
百合科植物组织培养的研究进展
周 欢，谢 磊，郭和蓉，张志胜 （华南农业大学农学院，广州 510642）
摘要：百合科（Liliaceae）植物有着重要的利用价值和经济价值。 通过对百合科植物的组织培养技术及其
日本百合
L. japonicum
Komai 等，2006，［57］
宜昌百合
L. leucanthum
熊 丹等，2007，［58］
青岛百合
L. tsingtauense
齐 春 敏 等 ，2008 ，［59 ］
培养基。 孙必贤等 在 ［14］ 对大蒜进行不定芽诱导时， 发 现 B5 效 果 也 很 好 ；卢 其 能 ［63］对 MS、B5 和 White 3 种培养基进行了分化效果的对比试验，结果表明， 分化效果最好的是 MS 培养基， 其次是 B5 培养基， 最差的是 White 培养基；杨柏云等 研 ［64］ 究了 MS、改 良 MS（将 MS 中的 NH4NO3 去掉，KNO3 加倍）和 B5 液体培养基对切花百合小鳞茎的增殖效果， 发现 MS 与改良 MS 培养基对小鳞茎增殖的效果比 B5 培 养基好，但二者的作用没有明显差别。 1．2．2 培 养 方 法 的 选 择 植 物 组 织 培 养 有 固 体 培 养、半固体培养和液体培养 3 种方法，最常用的是 固体培养。 百合科植物美丽豹子花［65］、虎眼万年青［66］、 延 龄 草 、 ［67］ 虎 尾 兰 、 ［68］ 长 蕊 万 寿 竹 ［69］等 的 组 织 培 养 都采用固体培养基；谷祝平等 将 ［62］ 百合未授粉子房 放入改良的 MS 和 N6 固体培养基中培养， 获得了 完整的再生植株；但蔡朝晖等［3］对 暗 紫 贝 母 小 鳞 茎 进行继代培养后发现，液体振荡培养的小鳞茎生长 速度比固体培养的快，生物碱含量也要高；苏斌等［39］ 在进行麝香百合的快速繁殖中发现，采用液体培养
收 稿 日 期 ：2009－11－11 基 金 项 目 ：农 业 部 ‘948 ’项 目 （2008－Z19 ） 作者简介：周 欢（1984－），女，湖北荆州人，2007 级硕士研究生，（电话）13560184656（电子信箱）jznkyhmk＠163．com；通讯作者，张志胜，教授，
主要从事花卉遗传育种及组织培养研究。
应用的研究进展进行综述，对百合科植物组织培养研究存在的问题和发展前景进行了讨论，为进一步推
动百合科植物组织培养研究提供了一定的参考。
关键词：百合科；组织培养；研究进展
中 图 分 类 号 ：Q949．71＋8．23；Q943．1
文 献 标 识 码 ：A
文 章 编 号 ：0439－8114 （2010）05－1232-06
第5期
周 欢等：百合科植物组织培养的研究进展
1233
表 1 已组培成功的百合科植物其他属
属名
学名
研究者、年代、参考文献序号
贝母属 Fritillaria 蔡朝晖等，1992，［3］；汤 甜等，2008，［4］
郁金香属 Tulipa
田 英 翠 等 ，2006 ，［5］
瓦苇属 Haworthia
王 泉等，2008，［6］
麝香百合
L. longiflorum
苏 斌等，1994，［39］
西伯利亚百合 L. auratum × L.seciosum 姜春华，2008，［40］
龙牙百合 L. brownii var. viridulum 李益锋等，2007，［41］
湖北百合
L. henryi
孟 杨等，2006，［42］
马可波罗百合 L. auratum × L. speciosum 丁 兰等，2004，［43］
Lin 等，2004，［29］
菝葜属 Smilax
Zeng 等，2005，［30］
的花托、子房、花丝进行了组织培养，得出其分化能 力的强弱排列顺序为花托＞子房＞花丝。 组织培养时 一般选取容易培养的材料做外植体。 再次，外植体 的选择与消毒难易和遗传稳定性有关，一般选择容 易消毒且培养后不容易发生变异的材料作外植体。 1．1．2 外植体的消毒 外植体一般带有微生物，在 培养前必须进行严格的消毒，常用的消毒灭菌剂主 要有次氯酸钙、次氯酸钠、酒精、氯化汞、过氧化氢、 抗菌素等 。 ［61］ 消毒剂的选择和消毒时间的确定因植 物、外植体类型、取材时期等的不同而有一定的差 异。 刘洋等 采 ［17］ 用 70％的酒精浸泡 30 s、0．1％的氯 化汞浸泡 5 min 来消毒芦荟幼苗的外植体；王志等［44］ 将新普百合花茎置于 75％酒精中处理 2～3 s， 然后 用 0．1％的氯化汞浸泡 3～4 min 进行消毒；齐春敏等［59］ 采用 75％的酒精擦洗青岛百合叶片表面，然后再用 0．1％的氯化汞消毒 3～9 min；而汤甜等［4］在处理皇冠 贝母的鳞片时， 采用的是 75％的酒精浸 30s， 再用 10％次氯酸钠消毒 20 min，然后用 0．1％氯化汞消毒 10 min。 目前比较常用的方法是 75％的酒精与 0．1％ 的氯化汞以不同时间的组合进行外植体消毒。 1．2 培养基类型及培养方式的选择 1．2．1 基 本 培 养 基 的 选 择 百 合 科 不 同 属 植 物 在 组织培养中常用的基本培养基为 MS， 但也有采用 N6 ［62］、SH ［47］等 作 为 基 本 培 养 基 的 ，但 效 果 不 及 MS
金百合
L. trompeten
陈 小 兰 等 ，2000 ，［49 ］
野生渥丹
L. concolor
杨 炜 茹 等 ，2009 ，［50 ］
西藏卷丹
L. lancifolium
邵 春 昕 ，2006 ，［51 ］
通江百合
L. sargentiae
王 红 霞 等 ，2000 ，［52 ］
毛百合
L. dauricum
柳 玉 晶 等 ，2007 ，［34 ］
香水百合
L. spp
阮 少 宁 等 ，2001 ，［35 ］
兰州百合 L.davidii var. unicolor 潘佑找等，2007，［36］
野百合
L. brownie
莫 昭 展 等 ，2007 ，［37 ］
木门百合 L. oriental × L. trumpet 潘正波等，2007，［38］
Research Progress on Tissue Culture of Liliaceae Plants
ZHOU Huan，XIE Lei，GUO He－rong，ZHANG Zhi－sheng （College of Agriculture， South China Agricultural University， Guangzhou 510642， China）