酸漿屬植物組織培養(yǎng)技術(shù)的相關(guān)成果研究,植物學(xué)論文內(nèi)容摘要：酸漿屬植物具有較高的營養(yǎng)價值、藥用價值和經(jīng)濟價值，組織培養(yǎng)技術(shù)能夠保存優(yōu)良性狀并提高繁衍效率，進而成為酸漿屬植物快速繁衍的一條重要途徑。本研究從酸漿屬植物組織培養(yǎng)中外植體選擇、消毒滅菌、培養(yǎng)環(huán)境、植物生長調(diào)節(jié)劑、試管苗移栽等方面進行了綜述，總結(jié)了酸漿屬植物組織培養(yǎng)技術(shù)的相關(guān)成果，分析了當前存在的問題，并對發(fā)展前景進行了瞻望。本文關(guān)鍵詞語：酸漿屬；組織培養(yǎng)；研究進展Abstract:ThePhysalisL.hashighnutritionalvalue,medicinalvalueandeconomicvalue.Tissueculturetechnologycanpreserveitsexcellenttraitsandimprovereproductiveefficiency,thusbecominganimportantwayfortherapidpropagationofPhysalisLThisstudyreviewedtheexplantselection,disinfectionandsterilization,cultureenvironment,plantgrowthregulators,transplantingofregenerativeplantsandotheraspectsoftissuecultureofPhysalisL.,summarizedtherelatedresultsoftissueculturetechniquesofPhysalisL.,analyzedtheexistingproblemsandforecastedthedevelopmentprospects.Keyword:PhysalisL.;tissueculture;researchprogress;酸漿屬〔PhysalisL.〕植物從屬于茄科〔Solanaceae〕，大多數(shù)生長于美洲地區(qū)，一小部分生長于歐亞大陸及東南亞，現(xiàn)存120余種，我們國家有5種、2個變種[1,2].該屬植物的主要特征為一年生或多年生草本；大部分葉具有形狀不規(guī)則的波紋齒，為單葉互生，花腋生或腋上生，通常為藍、深黃或白三色；花萼鐘狀，5齒裂，結(jié)果時外張構(gòu)成囊狀，漿果被包圍華而不實；有10縱肋；花有褶襞，5淺裂；雄蕊5,呈冠輻狀或輻狀鐘形，且著生于花冠近基部，花絲底部擴大，花藥呈縱裂狀；花盤不明顯或缺失；子房2堂，柱頭不明顯淺裂；胚珠多數(shù)；漿果球形，具有大量水分，包藏于囊狀的萼內(nèi)；種子數(shù)目較多，較為扁平，形狀為盤形或腎形，外表有小窩孔，網(wǎng)狀分布。許亮等[3,4]、馮尚國等[5]、邱峰等[2]在酸漿屬植物的相關(guān)試驗中對組織培養(yǎng)、藥學(xué)研究與臨床應(yīng)用進行了頗有成效的研究。最早對中藥酸漿[6]進行收錄的是(神農(nóng)本草經(jīng)〕；(中華本草〕介紹了錦燈籠的果實味甘、微酸、性寒，具有清熱解毒、利尿、利咽、化痰等作用[7],其宿萼味苦、氣微；方雷等[8]在研究中提到，苦蘵在夏、秋2季采集，宿萼、根、帶宿萼的果實均可入藥，鮮用或干用皆可，具有清熱、解毒、利尿的成效，用于治療感冒、牙齦腫痛、痢疾、水腫、天皰瘡等癥；馮尚國等[5]的試驗證明了酸漿屬植物具有抗炎、抗氧化及抗癌等多種藥理活性，對于風(fēng)濕、瘧疾、哮喘、肝炎、癌癥等多種疾病具有一定的治療效果；張曉波[9]的研究表示清楚，毛酸漿宿萼入藥具有化痰、鎮(zhèn)咳、利尿等療效。上述研究都講明該屬植物具有較高的藥用價值。酸漿屬植物的繁育既可用傳統(tǒng)的種子進行繁衍，可以通過組織培養(yǎng)的方式進行，多數(shù)組培研究都集中于5個種，對2個變種研究較少。本研究對酸漿屬植物組織培養(yǎng)的研究現(xiàn)在狀況進行了綜述，在這里基礎(chǔ)上分析了當前存在的問題，并就今后的研究方向進行了瞻望，旨在為酸漿屬植物組織培養(yǎng)技術(shù)的優(yōu)化以及工廠化育苗、繁衍系數(shù)的提高和推廣提供一定的參考。1酸漿屬植物組織培養(yǎng)的因素1.1外植體選擇植物體可作為外植體進行組織培養(yǎng)的部分較多，但選取的外植體不同部位的再生能力有所區(qū)別。因而，恰當?shù)耐庵搀w選擇是組織培養(yǎng)成功的前提，在酸漿屬植物組織培養(yǎng)技術(shù)中，外植體的選擇有所不同。陳明波等[10]選取的是酸漿帶葉柄的幼嫩葉片、飽滿粗壯的莖段以及展開的子葉、胚軸、胚根，結(jié)果表示清楚，葉柄為酸漿不定芽分化的最佳外植體。宋曉宏等[11]和邱勝等[12]分別以毛酸漿和苦蘵的子葉為外植體進行離體培養(yǎng)，結(jié)果表示清楚，酸漿屬植物組織培養(yǎng)可分別選擇莖尖、莖段、子葉和花藥等作為外植體，通過不同培養(yǎng)途徑獲得再生植株。1.2消毒和滅菌要使植物組織培養(yǎng)能夠順利進行，接種之前必須對材料進行嚴格的滅菌消毒，要注意不同的接種材料消毒時間長短不同。陳明波等[10]對酸漿外植體選取的后處理方式方法是自來水〔沖洗20~30min〕+蒸餾水〔沖洗2~3次〕+70%乙醇〔30min〕+無菌水〔沖洗2~3次〕+0.1%升汞溶液滅菌〔葉柄、葉片、莖段滅菌時間為5min,子葉、胚軸、胚根滅菌時間為3min〕+無菌水〔沖洗5~6次〕。梁麗靜[13]用清水漂洗酸漿種子且在接種臺上進行消毒滅菌后，將種子放入滅菌用的碘量瓶中采用70%酒精〔少量溶液浸泡種子數(shù)秒〕+0.1%氯化汞〔8min〕+無菌水〔沖洗5次〕滅菌；宋曉宏等[11]將毛酸漿種子用70%乙醇〔30s〕+無菌水〔沖洗2次〕+活性氯濃度為1%的次氯酸鈉〔浸泡5min〕+無菌水〔沖洗4~5次〕消毒滅菌；邱勝等[12]對苦蘵種子的處理方式方法是95%乙醇〔搖擺浸泡5min〕+20%次氯酸鈉+0.1%〔體積分數(shù)〕吐溫20〔浸泡20min〕+無菌水沖洗；陳明波等[14]選擇小酸漿作為外植體，對外植體的處理方式方法是自來水〔沖洗20~30min〕+蒸餾水〔沖洗2~3遍〕+70%乙醇溶液〔30s〕+無菌水〔沖洗2~3遍〕+0.1%氯化汞溶液〔莖段、葉片、葉柄消毒時間為5min,膨大花萼消毒時間3min〕+無菌水沖洗5~6遍，消毒滅菌后用濾紙吸干水分備用。由以上消毒方式方法可知，外植體消毒劑通常選用乙醇、次氯酸鈉和氯化汞等，通常用一定濃度的乙醇短時間消毒后再用一定濃度的次氯酸鈉或氯化汞溶液進行較長時間的消毒；另外，不同物種或者同一物種的不同外植體所需消毒劑濃度和消毒時間也存在存在差異。因而，在酸漿屬植物消毒時，應(yīng)根據(jù)部位的不同選擇適宜的消毒劑、濃度以及對應(yīng)的消毒時間，這是酸漿屬植物外植體無菌體系建立的關(guān)鍵所在[15].1.3培養(yǎng)環(huán)境陳明波等[14]研究表示清楚，小酸漿的培養(yǎng)溫度為〔251〕℃，光照時間12h/d,光照強度1500~2000lx;酸漿的培養(yǎng)溫度為〔251〕℃，光照強度2000lx,光照時間12h[10];梁麗靜[13]試驗結(jié)果表示清楚，酸漿的培養(yǎng)溫度以26℃為宜；羅曉宇[16]的酸漿試驗中光照強度為2000~2500lx;邱勝等[12]的試驗中苦蘵生根培養(yǎng)條件為培養(yǎng)溫度26℃、光照時間16h.1.4植物生長調(diào)節(jié)劑細胞分裂素和生長素是植物組織培養(yǎng)中經(jīng)常添加的激素。酸漿屬的不同種的不定芽、不定根誘導(dǎo)培養(yǎng)率也有一定的差異不同。陳明波等[10]的酸漿離體培養(yǎng)試驗結(jié)果表示清楚，最佳培養(yǎng)基配比為MS+6-BA2.0mg/L+IAA0.5mg/L;叢生芽增殖的最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA2.0mg/L+IAA0.05mg/L,增殖系數(shù)到達了5.0;最佳生根培養(yǎng)基為1/2MS培養(yǎng)基，生根率到達91.7%.梁麗靜[13]以酸漿為材料，參加不同濃度的6-BA和NAA2種調(diào)節(jié)劑，得出誘導(dǎo)愈傷組織的最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.2mg/L,誘導(dǎo)率到達92%;不定芽分化率最高的培養(yǎng)基配比為MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.2mg/L,分化率到達100%.邱勝等[12]以苦蘵的子葉為外植體進行離體培養(yǎng)，結(jié)果表示清楚，誘導(dǎo)愈傷組織和不定芽的最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA3.0mg/L+NAA0.05mg/L,愈傷組織誘導(dǎo)率到達100%,不定芽分化率到達77.78%;生根的最佳培養(yǎng)基為1/2MS培養(yǎng)基，生根率到達100%.陳明波等[14]的研究結(jié)果表示清楚，小酸漿愈傷組織誘導(dǎo)不定芽最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.05mg/L或MS+6-BA3.0mg/L,誘導(dǎo)率都可到達100%;最佳生根培養(yǎng)基為MS+NAA0.05mg/L,低質(zhì)量濃度的6-BA能夠調(diào)控小酸漿花芽分化及開花，華而不實以0.05mg/L6-BA的誘導(dǎo)作用較顯著。宗憲春等[17]以毛酸漿下胚軸為外植體進行試驗，結(jié)果表示清楚，愈傷組織誘導(dǎo)最佳培養(yǎng)基配比為MS+6-BA3.0mg/L+NAA0.3mg/L,誘導(dǎo)率為98.12%;愈傷組織分化最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA2.0mg/L+IAA0.2mg/L,分化率為45.14%;最佳生根培養(yǎng)基為MS+NAA0.1mg/L或MS+IBA0.1mg/L,生根率可到達100%.宋曉宏等[11]選用毛酸漿種子長成的無菌苗的子葉為材料，得出結(jié)論，誘導(dǎo)不定芽的最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA3.0mg/L+NAA0.05mg/L,最佳生根培養(yǎng)基為MS+NAA0.5mg/L.綜上所述，植物生長調(diào)節(jié)劑種類不同或者配比不同是酸漿屬植物組織培養(yǎng)的關(guān)鍵之處。1.5試管苗移栽陳明波等[10]在酸漿組培試驗中的移栽方式方法是注入少量清水淹沒培養(yǎng)基外表，在自然條件下煉苗3~5d,洗凈培養(yǎng)基，移植于裝花土和蛭石〔1∶1〕的塑料盆中，并保持較高的濕度環(huán)境，觀察幼苗的生長狀態(tài)；邱勝等[12]對苦蘵的移栽方式方法是將具有發(fā)達強健根系的幼苗移植到混有花土和蛭石〔2∶1〕的無菌基質(zhì)中培養(yǎng)。在酸漿屬植物組培苗煉苗移栽經(jīng)過中，一般使用蛭石、花土等作為栽培基質(zhì)，可提高基質(zhì)的保水性和通氣性。2酸漿屬組織培養(yǎng)中存在的問題褐變是由于在離體繁衍中，培養(yǎng)材料向培養(yǎng)基釋放褐色物質(zhì)，導(dǎo)致培養(yǎng)基顏色由無色轉(zhuǎn)為褐色，對整個植物體產(chǎn)生毒害，培養(yǎng)材料也隨之死亡的現(xiàn)象[18].褐變在植物組織培養(yǎng)經(jīng)過中特別常見[19,20,21,22],主要起決定作用的物質(zhì)是植物多酚氧化酶〔PPO〕。當前，關(guān)于果蔬類多酚氧化酶已有深切進入研究[19,23].高新新等[23]對毛酸漿多酚氧化酶的活性進行研究，并考察了不同種類抑制劑對其PPO產(chǎn)生的抑制效果，得出的結(jié)論是5種常用的酶活抑制劑抑制能力由弱到強依次為亞硫酸氫鈉EDTAL-半胱氨酸檸檬酸抗壞血酸，華而不實對毛酸漿PPO活性的抑制效果最好的是抗壞血酸，濃度到達0.04mol/L時，PPO活性可完全得到抑制。王麗等[24,25,26]的研究也證明了若氧氣存在于培養(yǎng)基中，酚類化合物轉(zhuǎn)化為醌，華而不實PPO起到了催化作用，醌再進行聚合反響構(gòu)成黑色素，進而最終導(dǎo)致褐變的發(fā)生。張振等[27]提到，在組織培養(yǎng)中發(fā)生褐化現(xiàn)象比污染[28,29]和玻璃化[30,31]愈加難以控制。因而，整個技術(shù)成功的關(guān)鍵就是褐化現(xiàn)象能得到有效控制。3前景瞻望隨著不同地域之間溝通和聯(lián)絡(luò)的加強，越來越多的人加深了對酸漿屬植物的了解，在品種培育、繁育培養(yǎng)方面獲得了較大進展，在資源保存、種質(zhì)資源創(chuàng)新和新品種選育上也行之有效。加強酸漿屬植物組織培養(yǎng)技術(shù)方面的研究，能夠推動和輔助育種、良種繁育的應(yīng)用進展。能夠?qū)⒔M織培養(yǎng)技術(shù)與生理、生化及分子生物學(xué)等方面相融合，各個分支學(xué)科通過組織培養(yǎng)，能夠在有利的觀察條件下研究多種因素對植物生長所產(chǎn)生的影響，進而提高它們的利用價值，對種質(zhì)資源保衛(wèi)也有重大意義；與此同時，不僅有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，還為藥物生產(chǎn)開拓了新途徑[32].因而，應(yīng)更好地開展酸漿屬植物組織培養(yǎng)研究，使常見的褐化、污染和玻璃化等問題得到有效控制并最終得到解決，爭取在實際應(yīng)用中獲得更大的成效和收益[33,34].以下為參考文獻[1]中國科學(xué)院中國植物志編輯委員會。中國植物志：第67卷，第1分冊[M].北京：科學(xué)出版社，1978:53-59.[2]邱峰。幾種酸漿屬藥用植物的化學(xué)成分和生物活性研究[C]//中國化學(xué)會。中國化學(xué)會第十一屆全國天然有機化學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集〔第一冊〕。北京：中國化學(xué)會，2021:1.[3]許亮，王榮詳，楊燕云，等。中國酸漿屬植物藥用資源研究[J].中國野生植物資源，2018,28〔1〕：21-23.[4]許亮。茄科酸漿屬兩種藥用植物生藥學(xué)研究[D].沈陽：遼寧中醫(yī)學(xué)院，2004.[5]馮尚國，朱宇佳，焦凱麗，等。DNA分子標記技術(shù)在酸漿屬藥用植物中的應(yīng)用研究[J].中國中藥雜志，2021,43〔4〕：672-675.[6]孫星衍。神農(nóng)本草經(jīng)[M].太原：山西科學(xué)出版社，1990:1048.[7]國家中醫(yī)藥管理局(中華本草〕編委會。中華本草：第十九卷[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1999:291.[8]方雷，展曉日，俞春娜，等。苦蘵化學(xué)成分及藥理作用研究進展[J].杭州師范大學(xué)學(xué)報，2021,15〔6〕：613.[9]張曉波。毛酸漿多糖的制備及降血糖活性研究[D].廣州：華南理工大學(xué)，2021.[10]陳明波，趙英麗，尚富德。酸漿的組織培養(yǎng)與植株再生[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008,38〔6〕：613.[11]宋曉宏，李景富。毛酸漿的組織培養(yǎng)[J].植物生理學(xué)通訊，2006,42〔3〕：488.[12]邱勝，盧江杰，王慧中，等?？嗵u組織培養(yǎng)技術(shù)初探[J].杭州師范大學(xué)學(xué)報〔自然科學(xué)版〕，2021,16〔6〕：613.[13]梁麗靜。酸漿的愈傷組織和植株再生研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020,40〔19〕：9972.[14]陳明波，陳久蘭，尚富德。小酸漿再生體系構(gòu)建與花芽分化研究[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018〔6〕：114-117.[15]付為國，韋晨，王醒。蘋果屬植物組織培養(yǎng)的研究進展[J].分子植物育種，2022,17〔4〕：1320-1325.[16]羅曉宇。毛酸漿與通肯酸漿組織培養(yǎng)的研究[D].牡丹江：牡丹江師范學(xué)院，2021.[17]宗憲春，羅曉宇，朱碧瑩，等。毛酸漿下胚軸組織培養(yǎng)研究[J].牡丹江師范學(xué)院學(xué)報〔自然科學(xué)版〕，2021〔2〕：64-66.[18]賈玉娟，丁天明，孫向春，等。食用玫瑰組培中外植體褐化的控制[J].林業(yè)科技通訊，2021〔9〕：22-25.[19]GAWLIK-DZIKIU,ZOTEKU,SWIECAM.Characterizationofpolyphenoloxidasefrombutterlettuce〔Lactucasativavar.capitataL.[J].FoodChemistry,2008,107〔1〕：129-135.[20]王紅紅，趙光熬。果酒中多酚氧化酶及其性質(zhì)的研究[J].釀酒，2000〔3〕：84-87.[21]李瑜，楊國浩，詹麗娟，等。雙孢菇中多酚氧化酶活性的影響因素[J].食品科學(xué)，2018,32〔18〕：319-322.[22]趙堅華，鄭玉淑，李官浩，等。蘋果梨中多酚氧化酶抑制劑的抑制效果研究[J].食品科學(xué)，2018,31〔2〕：277-279.[23]高