木本植物組織培養中的關(guān)鍵因素

  3 赤霉素

  赤霉素至今已發(fā)現100多種，總稱(chēng)為赤霉素類(lèi)(GAs)。其中只有少數赤霉素對植物的生長(cháng)發(fā)育具有生物活性，在木本組織培養的研究中應用較多的是GA3。GA3的作用類(lèi)似于生長(cháng)素，但與其不同的是，GA3對完整植株的作用要強于對離體器官或組織的作用。GA3可刺激器官的生長(cháng)，卻抑制器官的發(fā)生，如GA3對不定根的產(chǎn)生具有抑制作用，但在根原基形成以后，則不對不定根的發(fā)生造成影響。

  在對龍眼和荔枝的組織培養研究中發(fā)現，GA3對兩者的愈傷組織誘導具有抑制作用，應該省去不用。在對白木香組織培養技術(shù)及植株再生的研究中發(fā)現，GA3僅對種子萌發(fā)具有促進(jìn)作用，其余誘導器官發(fā)生的部分都不宜使用。而在對于美國月桂櫻組織培養研究中發(fā)現，GA3對芽的伸長(cháng)沒(méi)有效果。據相關(guān)報道，赤霉素能促進(jìn)植物開(kāi)花，但對于植物離體再生作用較小，尚沒(méi)有廣泛運用。

  4 乙烯

  乙烯是一種氣態(tài)的植物激素，廣泛存在于植物成熟的果實(shí)果皮中，對催化果實(shí)成熟有促進(jìn)作用。而乙烯對于植物組織培養作用方面的研究尚少。 都對乙烯在愈傷組織誘導、體細胞胚發(fā)生、不定芽與不定根的誘導等相關(guān)研究進(jìn)行了概述，表明了乙烯在不同植物品種中具有起到的作用不一，而在木本組織培養中，乙烯的作用很少涉及。謝耀堅在對歐洲云杉胚性愈傷組織培養中乙烯的釋放及其作用的研究中，發(fā)現乙烯釋放量的變化對胚性愈傷組織的誘導率無(wú)明顯促進(jìn)或抑制作用。乙烯在木本植物組織培養方面的作用仍需進(jìn)一步研究。

  5 脫落酸

  脫落酸作為五大類(lèi)激素之一，對植物細胞分裂擴增起著(zhù)重要調控作用，而且經(jīng)常在組織培養方面，通過(guò)提高愈傷組織的干燥耐受性和防止提早發(fā)芽，從而促進(jìn)體細胞胚的發(fā)生與提高體細胞胚的質(zhì)量。脫落酸不只調節植物細胞的生長(cháng)發(fā)育，還在植物細胞受到脅迫時(shí)發(fā)揮作用。因此，脫落酸以其在植物生長(cháng)發(fā)育中所起的獨特作用，近年來(lái)不斷受到科學(xué)家的青睞，研究深度與廣度逐步增加。

  進(jìn)行了脫落酸對棕櫚樹(shù)體細胞胚發(fā)生的影響研究，發(fā)現添加0.1 mg/L脫落酸時(shí)，促進(jìn)的體細胞胚發(fā)生量最大，濃度過(guò)高則會(huì )減少體細胞胚的發(fā)生量。同樣以棕櫚樹(shù)為研究對象，發(fā)現運用懸浮培養方式，與添加50～100μmol/L的脫落酸濃度對同步化誘導體細胞胚具有促進(jìn)作用。在利用未成熟的椰子種子為外植體，進(jìn)行愈傷組織誘導后，以添加7.5 μmol/L的脫落酸濃度，體細胞胚發(fā)生量最大，但無(wú)法進(jìn)一步萌發(fā)出芽，而5～5 μmol/L的ABA濃度，可以成功生出芽。

  三、碳源

  在對植物細胞進(jìn)行組織培養時(shí)，除了需要添加植物激素，與基本培養基所提供的基本營(yíng)養元素外，生長(cháng)發(fā)育主要所需的能量物質(zhì)是由碳源物質(zhì)所提供的。碳源一般是糖類(lèi)物質(zhì)，常用的碳源物質(zhì)有蔗糖、葡萄糖、果糖與半乳糖等。其中蔗糖與果糖，在植物組織培養中最為廣泛運用。碳源不只是為植物細胞提供能量物質(zhì)，還能為植物細胞提供滲透壓，提供細胞吸取養分的動(dòng)力，而滲透壓與碳源的種類(lèi)與濃度密切相關(guān)。

  蔗糖是植物組織培養中，最常用的碳源物質(zhì)，屬于非還原性二糖。蔗糖在供能外，還能促進(jìn)愈傷組織的再分化。由于植物細胞對蔗糖的吸收速率較慢，因此蔗糖能夠長(cháng)期保持較穩定的滲透壓，為植物細胞生長(cháng)發(fā)育提供穩定的環(huán)境。而且蔗糖一般不能被微生物直接利用，對微生物的污染有一定程度的減輕效果。

  利用不同碳源對桑樹(shù)莖尖進(jìn)行培養時(shí)，發(fā)現果糖是桑樹(shù)誘導芽尖與繼代培養效果最佳的碳源，而葡萄糖可在繼代培養中替代果糖，達到更好的培養效果。利用不同碳源對獼猴桃的組織培養研究中發(fā)現，蔗糖和葡萄糖對芽的分化效應無(wú)明顯差異，不過(guò)低濃度的碳源不能很好地進(jìn)行芽分化和生長(cháng)，而高濃度的碳源雖能較好地誘導芽分化，但抑制了后期芽的生長(cháng)。在植物組織培養中，一般多用蔗糖作為培養基碳源，對于個(gè)別植物的組織培養則以葡萄糖與果糖這些單糖作為碳源更佳。因此，對植物組織培養中碳源種類(lèi)與濃度的選擇也是必不可少的關(guān)鍵環(huán)節。

  四、pH值

  pH值在植物組織培養研究中，通常代表著(zhù)培養基中的酸堿度。大多數植物在離體培養中，pH值的要求5.0～6.2。適宜的pH值，是植物組織離體再生過(guò)程中能夠正常吸取生長(cháng)養分的重要影響因素。并且pH值能夠影響培養基的凝固程度，當pH較低(≤4.0)時(shí)，加入一定量的凝固劑，培養基都難于凝固。而培養基的凝固程度對培養物的支撐作用，對其保證正常生長(cháng)發(fā)育具有重要意義。

  在鈣離子與pH值對柚木組培苗生長(cháng)和礦質(zhì)養分吸收影響的研究中發(fā)現，pH值對苗高生長(cháng)及愈傷組織生物量積累有顯著(zhù)影響，適宜pH值為6.0，只有穩定在最適pH值上，增加鈣離子濃度，才會(huì )增加柚木組培苗的營(yíng)養元素吸收。對3個(gè)越橘品種組培苗在pH值5～9條件下培養發(fā)現，不同越橘品種在相同pH值條件下生長(cháng)狀況不一致。因此，表明pH值是影響植物組織培養的關(guān)鍵因素之一，而且不同植物品種的最適pH值都有所不同。