丁香的组织培养研究进展

朱颜春 时国华 孙祥斌

（1.伊春市友好林业局营林处 黑龙江伊春 153033;2.伊春市伊春区森林经营所 黑龙江伊春 153000)

丁香属植物(S y r i n g a L.)为木犀科(O l e a c e a e)著名的观花灌木或小乔木,本属约有4 0余种,主要分布于欧洲东南部及亚洲,我国产3 0余种,自东北至西南各地都有分布,很多树种是著名的园林花灌木[1]。但近些年来,丁香花存在着严重的退化现象。因此,培育优良丁香新品种的任务迫在眉睫.大多数育种工作者侧注重于引种、优良单株的选育及品种调查等方面的研究。但我国有关丁香属植物组织培养的研究相对较少,已有的研究大部分利用丁香的胚、茎尖、带腋芽的茎段、叶等器官作为外植体进行离体培养;同时对细胞悬浮培养和胚状体的诱导也进行了初步的研究[2];近些年,在本属一些树种上还未取得体细胞胚胎发生方面的研究进展。本文讨论对丁香的组织培养研究近况进行了讨论。

1 有关丁香属植物的繁殖研究进展

本属植物繁殖方法很多,有播种、扦插、嫁接、分株、压条等。由于其重要的观赏性,组织培养技术作为当今大量扩繁的一种生物技术手段已经应用于繁殖、保存和培育丁香新品种。有人对欧丁香(S.v u l g a r i s)进行过组培研究,并在茎尖培养中获得成功;国外有人对欧丁香(S.v u l g a r i s)进行过组织培养研究,并在茎尖培养中获得成功(H i l d e r b r a n d t和H a r n e y 1 9 8 3);国内李容辉等(1 9 9 2)和周莉等(2 0 0 3)分别对丁香杂交胚和杂交幼胚的离体培养进行了研究,吴鸣建(2 0 0 4)对小叶丁香(S.p u b e s c e n s)的悬浮细胞培养曾做过研究。

2 丁香属植物的器官培养

器官发生途径包括直接器官发生和间接器官发生两条途径,一般要经过不定芽的增殖、伸长和生根3步。丁香的器官培养包括离体的茎尖、茎段、叶片、根、种子等器官的无菌培养。以器官作为外植体进行离体培养是丁香组织培养中的一个主要方面。

直接器官发生是指不经过愈伤组织阶段,直接从外植体上诱导产生不定芽或不定根的过程。间接器官发生是先从外植体上诱导出愈伤组织,然后再诱导不定芽或不定根的过程。

（1)茎尖的组织培养。腋芽生枝途径是指利用茎尖、腋芽或其分生组织培养而直接获得1株或1丛试管苗的增殖方法。丁香茎尖组织培养是建立组织培养程序中一种简单易行的方法。有关研究以紫丁香的根颈部萌生枝条为材料,取其茎尖接种到4种不同的培养基中(M S+6-B A 1.0 m g.L-1、M S+6-B A 1.0 m g.L-1+N A A 0.1 m g.L-1、M S+6-B A 0.5 m g.L-1+I A A 0.2 m g.L-1、M S+6-B A 2.5 m g.L-1+N A A 0.1 m g.L-1),1 4 d后,茎尖的基部截断处生出许多愈伤组织。

（2)茎段的离体培养。紫丁香(S y r i n g a o b l a t a)根颈部萌生枝,除去其顶端幼嫩部分和下部木质化较强的部分,只保留靠近顶端的茎段,接种到培养基M S+6-B A 0.5 m g.L-1+I A A 0.2 m g.L-1,腋芽增殖数和试管苗长势均较佳。小叶丁香(S y r i n g a m i c r o p h y l l a D i e l s),又名四季丁香,以当年萌孽条上部幼嫩的茎段为外植体,诱导培养基:W P M+6-B A 1.0 m g.L-1(单位下同)+I B A 0.1,平均每个茎段长出1 0－1 5个芽,出芽率9 0%以上;增殖培养基:M S+6-B A 1.0+I A A 0.1;壮苗培养基:M S+6-B A 1.0+I A A 0.2;生根培养基:1/2 M S+N A A 0.1,3 0 d时生根率达1 0 0%。

（3)胚的离体培养。丁香幼胚培养的最佳胚龄为5 0-6 0 d,培养的最适培养基为M o n n i e r,其次为M S和L必须严格把握好培养时期,以求最高的萌发低浓度的细胞分裂素可以提高幼胚的萌发率和成苗率,浓度以B A 0.0 1 m g·L-1为好,生长素以N A A 0.0 1 m g·L-1为佳率;对暴马丁香(S y r i n g a r e t i c u l a t a v a r.m a n d s h u r i c a)的无性繁殖研究,以暴马丁香的下胚轴作为外植体,芽诱导培养基:M S+6-B A 5 m g.L-1(单位下同)+I B A 0.0 5－0.5,每个外植体上即形成5－6株无菌小苗;增殖培养基:M S+6-B A 5+I B A 0.1,继代3次后,增殖能力并没有下降。

3 悬浮细胞培养

在植物组织培养研究中,发现培养细胞中含有各种特殊的代谢产物,如药用成分、饮料、色素、香精等,其中有些是微生物或人工不能合成的。因此,可用大规模细胞培养生产这些有用产物,使大田农业生产走向工厂化生产。选择小叶丁香(S y r i n g a p u b e s c e n s T u r c z.)的叶、茎、芽为外植体,在M S和L S等培养基上进行愈伤组织诱导与培养,并在继代3次以后转入悬浮细胞培养测定了悬浮培养的细胞生长周期,首次建立了小叶丁香的悬浮细胞培养体系。

4 讨论

丁香的景观价值和经济价值日益受到人们的重视。建立有效的丁香离体培养系统,不仅对该优良品系无性繁殖有意义,而且也是对其进行遗传改良和细胞生物学研究的基础。丁香组织培养的研究,主要集中在以扩繁为目的的器官离体培养的研究,对于近些年发展较快的一些离体培养技术,如胚状体的诱导、细胞悬浮培养等仅进行了初步的探讨,而在原生质体培养、突变体筛选、遗传转化等方面的研究涉及很少。这主要是因为丁香组织培养开展较迟,缺乏系统的深入的研究。因此,丁香的组织培养在以下几个方面值得深入研究:研究体细胞胚的诱导及人工种子的制作;探索原生质体培养与杂交技术;利用组织培养与诱变处理筛选各种不同抗性材料;研究高频遗传转化技术。总之,应重视丁香组织培养基础研究,完善丁香组织培养技术,充分发挥其在生理、遗传、细胞等研究中的基础作用。

[1]中国科学院植物研究所.中国高等植物图鉴.第三册[M].北京:科学出版社,1 9 8 3,3 5 0.

[2]陈正华.木本植物组织培养及其应用.北京:中国林业出版社,1 9 8 6.

[3]李容辉,臧淑英,张治明(1 9 9 2).丁香杂交胚离体培养研究.园艺学报,1 9(2):1 8 7-1 8 8.

[4]刘华英,沈海龙(2 0 0 3).暴马丁香下胚轴的离体培养和植株再生.植物生理学通讯,3 9(4):3 5 1.

[5]刘建斌,赵祥云,王俊娟,李月华,邵文风(2 0 0 1).紫丁香的组织培养.北京农学院学报,1 4(4):4 2-4 5.

[6]吴鸣建(2 0 0 4).小叶丁香的悬浮细胞培养研究.郑州大学学报(工学版),2 5(3):2 2-2 5.

[7]吴鸣建,赵天增,张海艳,等.小叶丁香化学成分的研究(Ⅰ)[J].中草药,2 0 0 3,3 4(1):7-9.