山茶科植物组织培养研究进展

《中国植物志》第四十九卷第三分册记载,山茶科植物约有36属、700种,我国有15属、480余种 。 广泛分布于热带与亚热带地区,是华南地区常绿阔叶林的建群种,其中不乏高价值的经济树种 。 如原产我国的茶树(Camelliasinensis),其嫩叶可制茶叶;油茶(C.oleifera)富含油脂,可榨茶油,供食用和工业用;山茶(C.japonica)和茶梅(C.sasanqua)花大而艳丽,是世界著名的木本花卉植物 。 山茶科还有许多珍稀濒危植物,如金花茶(C.nitidissima)是我国~级保护植物,有“植物大熊猫”之称 。 山茶科中有很多植物为国家级珍稀植物,如猪血木(Euryodendronexcelsum)、圆籽荷(Apterospermaobla—ta)和杜鹃红山茶(Camelliachangii)等,其中猪血木和圆籽荷为单种属植物,已被列为国家二级保护植物 。 将植物组织培养技术应用于山茶科植物的快速繁殖,对保护山茶科树种的种质资源,丰富园林植物多样性,缓解国内优质木材和园林绿化植物供应紧张的状况,具有重要的意义 。 本文从山茶科植物组织培养外植体的选择和分化途径、基本培养基、激素及附加营养成分的使用等方面探讨组织培养技术在山茶科植物中的研究现状和实际应用中存在的问题 。
1山茶科植物组织培养培养概况
山茶科野生植物大多生长在深山老林,与世隔绝且生境范围狭窄,性喜温暖湿润气候,栽培环境应适当遮阴并保持一定的湿度,避免强阳光长时间直接照晒 。 由于它对栽培环境、土壤、水分及管理技术的要求比较高,加上资源稀少,应用受到极大限制,也导致人们对它的研究热情不高 。 我国所有的山茶科15个属中,只有山茶属、大头茶属、木荷属3个属有组织培养成功的报道,这3个属中仅有茶树和油茶的组织培养技术已趋于成熟.更多的尚在起步阶段 。 到目前为止,组织培养已获成功的山茶科植物有茶树(C.sinensis)、油茶(C.oleifera)”、滇大头茶(Gordoniayunnanensis)、薮北茶(Yabu—kita)、木荷(Schimasuperba)和红木荷(S.walli—chii)、金花茶(Camelliachrysantha)(表1) 。
2山茶科植物组织培养外植体选择和分化途径
2.1山茶科植物组织培养外植体的的选择外植体的选择是植物组织培养能否成功的关键因素之一 。 外植体供体植株的年龄、发育阶段、生长环境和外植体取材部位不同可导致外植体生理状态差异.从而影响组织培养的形态发生 。 山茶科植物组织培养采用的外植体种类较多,包括茎尖、种子、花蕾等 。 无论何种外植体,它们所处的发育状态与来源均影响体胚发生,如切取茶树种子无苗萌发的子叶、胚芽、胚轴与胚根切段外植体,几种外植体诱导胚性愈伤组织的能力存在差异,只有胚轴、子叶、胚芽能产生胚性愈伤组织,其中以子叶和胚轴形成的愈伤组织生长较快 。

山茶科植物组织培养研究进展

文章插图

2.2山茶科植物组织培养的分化途径通常细胞组织培养获得再生植株有两条途径,一是器官发生途径;二是体细胞胚胎培养 。 从现有的报道来看,山茶科植物组织培养已获成功的分化途径有器官发生途径和体细胞胚、花药发生途径两种 。
【山茶科植物组织培养研究进展】器官发生包括由茎尖、腋芽、原球茎、球茎、块茎、鳞茎等外植体直接分化成器官的直接发生和外植体先脱分化形成愈伤组织再分化成器官的间接发生两种 。 此途径中茎芽和根是在愈伤组织或外植体的不同部位分别独立形成的 。 在直接器官发生途径中,以芽或带芽茎段为外植体直接诱导芽的萌发获得再生植株的植物有薮北茶、滇大头茶、龙井茶、油茶 。 在间接器官发生途径中,以茎段或叶为外植体通过诱导愈伤组织,再诱导芽的再生的植物有滇大头茶、油茶 。

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