竹子组织培养研究进展

张春玲

（国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心，江苏 苏州 215163）

竹子是森林资源的重要组成部分，其适应性强、生长快、产量高、用途广，并具有良好的经济、社会和生态效益。但由于竹类植物开花间隔期长，且开花期无法预测，种子获取十分困难，而埋鞭、埋秆、埋节等传统繁殖方法具有消耗种竹多、种苗运输不便、劳动强度大、繁殖系数低等缺点。植物组织培养技术不仅能适用于大规模的苗木繁殖，还是遗传研究的重要组成部分。

1 竹子组织培育研究进展

1.1 胚培养

胚培养是竹子组织培养应用中取得成功的代表。1968年，首次出现成熟种胚离体培养为植株的有关报道；时隔2年，Nadgauda以印度莿竹、勃氏甜龙竹以及牡竹3个品种的竹子幼芽在组培环境下进行培养，使得竹子成功开花结种；1995年，张桂和利用麻竹胚芽，实现离体培养及快速繁殖；1998年，谭宏超等利用植物激素诱导竹子胚胎，成功培育出无菌苗；2000年，谢庆华等发现竹子胚胎在不同生长环境下所表现出的差异，消毒方式对种子萌芽带来的影响；2006年，耿树香将巨龙竹小穗种进行培养基增殖培育与诱导培育对比试验，发现培养基中抗褐变的最优组合；2008年，岳晋军发现以毛竹种胚为外植体的最佳消毒处理方式；同年，陈懿涵初步建立毛竹种胚组织培养体系；2009年，夏登云对慈竹种胚到愈伤组织及丛生芽进行研究，获得最佳消毒方式与最佳培养基；2012年，曹雄丽等通过32种经济竹种的研究发现，以选用种子作为外植体组培效果最好；2015年，赵康研究了诱导佛肚毛竹种胚愈伤组织的最佳激素组合，并筛选出有效防治褐化的方法；2018年，郑祥乾等获得云南甜龙竹和黄竹种子表面消毒的最佳组合。

1.2 以芽繁芽

以芽繁芽在竹子品种筛选以及母性植株保持方面优势较为明显，能实现无性系植株的繁殖和利用。1987年，Banik在液体培养基和固体培养基中培育出不同胚芽的丛芽；2002年，王光萍通过观赏竹嫩芽的培育发现了多种再生植株；次年，张关楚等发现了KT对竹子生长的作用；2004年，苏海等用带腋芽的茎段作为外植体在马来甜龙竹的组织培养和快繁研究方面获得较大成功，张铁等以勃甜龙竹嫩枝诱导丛生芽获得再生植株；2005年，王光萍等分别对菲白竹等11种观赏竹种进行诱导丛生芽及再生植株，指出不同竹种丛生芽生根难易差别较大，丛生竹生根率高，而散生竹则较难生根；2006年，李在留等对巨龙竹幼年竹和成年竹材料进行了系统研究，筛选出各阶段的最佳培养基；张春霞等研究了菲白竹的组织培养微繁技术，获得其增殖和生根的最佳培养基；顾小平等对小佛肚竹、凤尾竹和孝顺竹幼竹的茎尖和带节茎段的研究获得了愈伤组织及其防褐变的方法；2007年，徐强兴等采用当年生枝条半木质化的吊丝球竹茎段进行离体培养，获得再生植株；2011年，许孟见发现了小佛肚竹芽启动的最适宜条件及丛生芽诱导与增殖的最佳培养基；2017年，王舒进行了黄甜竹组织培养快繁体系研究，确定其最佳培养及配方；同年，贲柳玲初步建立了毛竹种胚“以芽繁芽”组培快繁体系。

1.3 愈伤再生植株

愈伤组织培养就是通过外植体诱导愈伤组织，其主要有诱导再生植株、悬浮培养获得单个细胞长成的小植株2个发展方向。1982年，Metha等人进行了关于BA+PVP与4-D在培养基中N培植株再生试验，并且成功培育出了愈伤组织再生植株；1985年，Rao等人将牡竹种子进行试验获得再生植株；1993年，学者就麻竹愈伤种子进行了试验，发现MS基本培养基愈伤组织；2004年，韩文军就影响毛竹愈伤组织褐变的因素进行研究，发现了影响毛竹褐变的因素，为避免毛竹愈伤组织褐变方法奠定基础；2012年，钱维杰以小佛肚竹枝芽为外植体建立了繁殖系数较高的愈伤组织再生体系；2014年，杨杨等建立了小叶龙竹试管丛生芽的高频植株再生体系；2018年，诸葛菲以马来甜龙竹芽尖为材料，建立了高效稳定的再生体系。

1990年开始出现有关悬浮培养的报道，从最开始对白绿竹以及凤凰竹悬浮细胞的试验，发现了原生质体分离和技术参数；1994年，悬浮细胞培养研究范围扩展到了黄竹，通过无菌苗根外植体的结合，发现了具有最高活力的原生质体；2000年，在孝顺竹的愈伤组织培育中发现了悬浮细胞系；2011年，袁金玲对孝顺竹种胚愈伤组织悬浮培养条件进行了优化，建立了生长迅速、分散性好、均一的悬浮细胞系；同年，姚娜等以空竹种胚为材料建立了悬浮细胞培养体系。

1.4 其它培养方式

除了上述培养方式以外，原生质体培养和花序及花药培养也有一定发展。竹子组织培养技术的发展中，原生质体培养方式速度最慢，与其它草本植物组织培养方式相比，发展速度差距更为明显。尽管如此，原生质体培养也取得了一定成绩。1975年，Tseng将莿竹作为试验对象进行了原生质体培养试验，并成功从竹子叶片中分离出原生质体；1990年，Huang针对白绿竹、凤竹以及人面竹的生长特点进行了原生质体试验，成功发现了愈伤组织，并形成了再生植株；2005年，Huang从减少渗透压角度入手对竹子进行试验，以达到调节物质的目的，结合培养细胞的方法，使得原生质体细胞产生裂变，从而发现愈伤组织。花序及花药培养方式主要针对植物的花药进行组织培养，1986年，Yeh对白绿竹花药及花序衍生的根组织进行研究，成功培养出再生植株；1990年，Tsay以麻竹花药进行了组织培养，并发现了愈伤组织，形成了再生植株；2002年，王光萍等人以观赏竹作为试验对象，以花序组织培养发现愈伤组织。

2 竹子组织培养研究的特点及注意事项

通过上述竹子组织培养研究概述可知，丛生竹组织培养一般选择愈伤组织和以芽繁芽方法，散生竹培养则主要选择诱导愈伤组织的方面进行培育，极少选择以芽繁芽的方法，形成该现象的原因在于竹种生理结构的不同。竹子组织培养研究中一般需要注意以下几点：首先，外植体的选择，需要注意外植体植株需满足品质优良的母株条件，为无性系苗的经济以及生长形状提供保障。其次，应将不同品种以及无性系种子融入到竹子组织培养中，为竹子多样性发展奠定基础，同时，促进竹林在抗自然灾害能力的发展。最后，在竹子的组培技术方面应敢于尝试，多与常规育苗技术相结合，避免试验失败。

3 结语

植物组织培养技术可以克服竹子移栽难、成活率低、劳动量大等缺点，同时，还是遗传研究的重要组成部分，为不可缺少的研究手段，具有很大的发展潜力与应用前景，因而竹子组织培养研究应受到重视。竹子组织培养研究工作应在不同竹种间进行，深入探讨其机制与规律，不断创新竹子培养技术，为竹子的开发利用奠定基础，以更好地发挥竹子的生态、社会与经济效益。