花生组织培养再生体系研究进展
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摘 要 花生作为重要的油料作物和经济作物之一，有产量低、病虫害为害严重、品质适用性窄等特点，而组织培养技术是解决这些问题的重要手段。花生组织培养技术自20世纪50年代末运用到现在已有60多年的历程，在其蓬勃发展的背景下，有关花生组织培养再生体系的研究越来越多。基于此，从外植体、培养基、激素、植物基因型和其他主要影响因素等方面，综述花生组织培养再生体系的研究进展，探讨了当前花生组织培养再生体系建立存在的问题，并对其前景进行了展望。
关键词 花生;组织培养;再生体系
中图分类号：S565.2 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.11.064
花生（Arachis hypogaea L.）又名落花生，双子叶植物，在世界范围内种植广泛，主要分布在热带和亚热带地区，是重要的油料和经济作物之一。我国是全球花生贸易四大出口国之一，因而花生在我国占有极其重要的地位。由于它适应性广、耐旱、耐涝、耐瘠薄、经济效益较高，因此种植面积广。目前，我国花生种植面积已超过333.33万公顷，种植面积为油料作物的第二位，总产量居首位[1]。
随着人民生活质量的提高，对花生油和花生制品的需求逐年增加。据统计，花生油占油料作物油总產量的50%[2]。然而，传统的花生繁殖方式较慢，新品种的种植较为困难，很难满足种植需求。因此，建立花生组织培养和培育新品种的高效再生体系，已成为花生育种研究的必然选择。目前，相关人员已建立了多个花生再生体系，但由于种种因素，花生再生体系不普遍，部分再生品种不稳定，再生周期长，极大地限制了花生的发育。因此，优化培养条件、提高培养基和激素比例、建立适应各种基因型的再生体系，已成为一种新的品种研究和开发手段。在此背景下，讨论了花生再生体系建立的一些影响因素，为今后获得优良的再生体系及其遗传转化提供参考。
1 外植体的影响
近年来，研究者们利用花生的不同部位作为外植体，探讨了其对激素、环境等的应答差异，取得了一定的进展。庄东红等[3]研究发现，不同外植体诱导芽分化存在显著差异，上胚轴外植体的芽诱导率为29.7%，且每个外植体产芽数为3.5个。徐平丽等[4]研究显示，以胚轴为外植体，可将芽分化率提高到83%，外植体产生的芽平均达到6～8个，且重复性好。雷萍萍等[5]研究显示，花生成熟幼叶、子叶和下胚轴的愈伤诱导率存在差异，表现为幼叶产生愈伤的时间最早，其次为子叶，下胚轴的诱导时间最长，芽诱导率最低。袁宗胜等[6]研究显示，不同的外植体对细菌性枯萎病的病原菌有不同的抗性，导致愈伤组织诱导率不同。温世杰等[2]对不同激素浓度的花生种子进行诱导，结果表明，完整胚的簇芽分化率高达100%。任艳等人[7]的研究，通过比较种子萌发不同时间的胚小叶的诱导率，表明花生诱导不定芽的最佳外植体为萌发6 d的胚小叶，不定芽诱导率为75%，远高于上胚轴（3.75%）、下胚轴（5%）和子叶（7.5%）的诱导率。随着单倍体育种技术的诞生和发展，花药培养已成为花生育种中的一项重要技术，具有缩短繁殖周期、消除杂种优势对后代选择的干扰、保存常规育种不能获得的重组物、诱导和选择新变异等优点[8]。袁美等[9]研究表明，花蕾长2～4 mm的花药诱导外植体最佳，诱导率高达97.8%，且生长最大时对应的小孢子处于单核期，有利于随后的加倍和种质纯化。
2 培养基的影响
不同的研究者采用不同的培养基和花生组织开展研究，结果显示，对于存在差异的花生组织进行培养时，培养基不同，对应的培养技术也不尽相同。通过这些研究，为花生培育开拓了多条道路。周俊辉等[10]主要研究了利用基本培养基培养对不同组织外植体时所起到的诱导作用，选用的培养基分别为B5、1/2MS和MS。研究结果表明，B5培养基能够最大程度地诱导外植体愈伤组织萌发成苗，并且以胚轴为愈伤组织的诱导率最高。任艳等[7]进行了关于羧卞青霉素在花生组织培养过程中对于细菌滋生抑制作用的研究，其研究结果可以看出，抑制效果较为明显，存在抑制作用。徐平丽等[4]通过大量实验找出了能够增加MS培养基诱导效率的方法，即添加0.8 mg·L-1的NAA和10 mg·L-1的6-BA，效率可提高至83%。阮建等[11]通过实验研究发现卡那霉素能够抑制花生组织在培养基中的生长。
3 植物激素的影响
培养基中激素的种类、浓度与组合对愈伤组织及丛生芽的形成起着至关重要的作用。花生再生体系建立中，通常使用的生长调节剂有6-BA、IAA以及NAA等。李艳等[12]研究得出，不同浓度的细胞分裂素（6-BA）和生长素（NAA）对芽诱导的影响显著，其影响比NAA更明显。但是，当6-BA和NAA浓度过高时，则不利于诱导生芽。徐晓峰等[13]研究得出，噻重氮苯基脲（TDZ）直接或间接诱导外植体从愈伤组织形成到体细胞胚胎形成的一系列过程，同时具有生长素和细胞分裂素的特殊功能。但是，其他研究发现，TDZ诱导芽的伸长和生根有困难。
4 植物基因型的影响
王亚等[14]通过花粉管通道法，将携带PyTPS基因pCAMBIA2300-PrPS的重组载体导入花生中，得到Tn转运蛋白。申红芸等[15]利用下胚轴纵向转化法，建立了一种利用根癌农杆菌（Agrobacterium rhizogenes）诱导花生下胚轴转基因毛状根和根瘤的新方法。所以，外植体基因型的差异表明最佳培养基不同，因此可以通过筛选选择不同的培养基比较不同基因型外植体的再生能力。不同品种的再生率和不定芽数量不同，不同品种在同一培养基上的再生率差异也较大，可能与内源的含量有关。
5 其他因素的影响
能够对植物组织再生能力产生影响的因素很多，除了上述4种因素以外，还存在很多因素能够对其再生过程产生影响。例如，幼苗生长的时间、组织植入的位置、再生过程中光照是否充足，以及一些无机物如硝酸银（AgNO3）等。相关研究结果显示，AgNO3不仅可以减少外植体的愈伤组织形成，抑制褐变，还可以提高芽诱导率。幼叶的细胞活性较高，新陈代谢较快，能够更好地完成再生过程。也就是说，幼苗的苗龄越小，其再生能力越强;苗龄越大，其再生能力越弱。在幼苗的苗龄相同时，它的生长生理状况对其再生成功与否起到了关键作用。另外，温度、湿度、光照等对幼苗的生长发育也起到了决定作用。例如，当温度在30 ℃以上时会影响幼苗根系的发育，甚至导致其死亡，而湿度最大也不能超过90%。此外，在幼苗生长过程中还要注意通风。 6 结语
主要从外植体、培养基、激素、植物基因型和其他主要影响因素等方面，介绍了花生组织培养再生体系的研究进展，主要研究内容为在不同培养基中培养组织外植体时培养基所起到的诱导作用，并对其前景进行了展望。
参考文献：
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[14] 王亚，郭宝太，乔利仙，等.PyTPS转化花生对其后代耐盐性和品质性状的影响[J].华北农学报，2014，29（5）：175-179.
[15] 申红芸，熊宏春，郭笑彤，等.一种发根农杆菌介导的花生遗传转化新方法[J].植物营养与肥料学报，2012，18（2）：518-522.
（责任编辑：赵中正）
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