原生质体培养的现状是怎样的?

2025-06-26 13:52:10
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自20世纪60年代酶法分离原生质体取得成功以来,植物原生质体研究发展迅速。果树原生质体分离和培养研究起步较晚,我国20世纪80年代开始研究苹果的原生质体培养,丁爱萍等利用新红星等苹果胚珠诱导愈伤组织,并建立悬浮细胞系进行原生质体培养,获得了原生质再生植株。

但再生基因型相对于丰富的苹果属资源还非常有限,再生体系之间存在很大差异。潘增光等(1986)以悬浮培养细胞及叶片作为分离原生质体的起始材料,对影响苹果原生质体分离和培养的因素进行了系统研究,获得了平邑甜茶、Msubscript26subscript、嘎拉3种基因型的原生质体再生植株。到目前为止,在苹果原生质体技术研究中,从原生质体的分离到愈伤组织的形成已无太大障碍,而最关键的问题是愈伤组织分化再生植株较为困难,它是制约苹果原生质体广泛应用的瓶颈。至今只有12种苹果基因型原生质体再生植株,其中主要是实生苗和砧木,真正的苹果品种还很少,即使在这些再生材料中,再生频率也很低,还很难判断影响因素的作用效果。有关原生质体技术的研究资料尚不充分,无规律可循。

要提高原生质体愈伤组织再生频率,一方面要进行多种基因型材料的实验,另一方面找到一个再生频率较高的模式材料进行深入研究,以此带动整个苹果原生质体技术的发展。葡萄的原生质体培养难度较大。从1974年开始,涉及的基因型超过20种,大多数只形成小细胞团及愈伤组织,直到1990年才从欧洲葡萄Cabernet:Sauvignon悬浮细胞来源的原生质体再生了植株,1997年Zhu利用叶片诱导的胚性愈伤组织分离原生质体获得再生植株,1999年于向荣以葡萄花丝诱导胚性愈伤组织分离原生质体并获再生植株,这些研究中多采用葡萄野生种,极少以栽培品种作为材料,因此,目前葡萄原生质体分离和培养尚未形成完善的技术体系,仍具有偶然性。

1991年,Tao等以次郎柿叶片愈伤组织为材料分离柿原生质体,进行原生质体培养获得了再生植株。1993年,Tamura等通过改进原生质体培养方法,使用改良KM8P培养基,采用低密度原生质体培养,获得了高频再生植株。并对这些再生植株进行了磷酸葡萄糖异构酶(GPI)、磷酸葡萄糖变位酶(PGM)和苹果酸脱氢酶(MDH)的同工酶带型分析,认为与来自休眠芽再生植株上述酶的同工酶带型无差异,而在幼叶颜色上有差异。草莓原生质体培养始于20世纪80年代中后期,已成功获得原生质体再生植株,但相关报道很少,起始材料单一,多为试管苗幼叶或叶柄。张学英(2004)利用草莓花药愈伤组织的悬浮系做起始材料成功培养出了再生植株。

其他果树的原生质体研究也有报道。马锋旺对影响山杏、中国李原生质体分离和培养的因素进行了系统研究,从山杏原生质体培养获得了再生植株,为细胞融合及遗传转化提供了再生系统。何业华等(1999)以无核小枣和鸡蛋枣的芽胚性悬浮细胞为材料,成功获得完整的原生质体再生植株。王义强等(2003)对银杏等果树的原生质体培养研究也有报道。猕猴桃属植物原生质体培养的相关报道较多,美味猕猴桃、中华猕猴桃等原生质体培养技术已相当完善。荔枝、红河橙、柿、西洋梨、柑橘等也有研究。总之,迄今果树原生质体培养涉及的基因较少,原生质体来源也较局限,原生质体分离和培养的影响因素研究还处于不断探索之中。