ABA在杂交鹅掌楸体胚发生过程中的作用研究

文献综述

1.杂交鹅掌楸体细胞胚胎发生的研究内容

1.1杂交鹅掌楸的研究背景

鹅掌楸属（Liriodendron L.）是木兰科（Magnoliaceae）植物，属古老属种之一。现包括三个种：中国鹅掌楸（Liriodendron chinense (Hemsl.) Sarg.），北美鹅掌楸（Liriodendron tulipifera Linn.）以及两者杂交种杂交鹅掌楸Liriodendron chinense times; tulipifera。鹅掌楸属树种是被子植物中最原始的类群, 是珍稀的第三纪孑遗树种, 对研究有花植物的起源、分布和系统发育有重要价值^[1]，而且可以为农田防护林、速生丰产林等方面的建设提供广阔的发展前景^[2]。

杂交鹅掌楸由南京林业大学著名的林业育种专家叶培忠教授同他的助手于1963年用中国鹅掌楸（Liriodendron chinense）为母本，与北美鹅掌楸(Liriodendron tulipifera)杂交后选育而成。杂交鹅掌楸在继承父母本性状的同时，其生长势和适应性也逐渐超越了亲本^[3]，具有明显的杂种优势，其适应性强、树型美观、枝叶浓密、花色鲜艳^[4]。但由于鹅掌楸属植物种子结实率低，自然授粉不良，发芽率很低，通常只有5%左右，以及扦插难度大、成活率不高^[5]等问题，现在得到杂交鹅掌楸的方式主要为人工授粉或嫁接繁殖即用中国鹅掌楸或北美鹅掌楸为砧木^[6]以及细胞工程繁育如体细胞胚胎发生技术^[7]。

1.2体细胞胚胎发生技术

植物体细胞胚胎发生 (somatic embryogenesis) 是指体细胞在特定条件下, 未经性细胞融合而通过与合子胚类似的发育途径形成新个体的形态发生过程^[8]。植物体细胞胚胎具有数量多、速度快、结构完整的优点，主要分为两种途径：直接途径是直接从原外植体不经愈伤组织阶段发育而成；间接途径是体胚从愈伤组织或悬浮细胞、已形成体胚的细胞发育而成。影响体细胞胚胎发生的因素有基因型、植物激素、多胺、乙烯、糖类、金属离子、光照等。植物体细胞胚具有双极性，遗传性状稳定，因其数量多、形成后快速发育成再生植株等特点，在植物优良品种快繁、单倍体植株诱导、种质保存以及新品种培育等方面的应用已愈发受到重视^[9]。至今植物学家们已经在200多种植物中得到了体细胞胚胎和再生植株，体细胞胚胎在植物界是一种较为常见的现象。

南京林业大学林木遗传和基因工程重点实验室已建立比较成熟的杂交鹅掌楸体细胞胚胎发生技术，主要以经过愈伤组织的体胚发生即间接方式的体细胞胚胎发生为主。愈伤组织是否具有胚性决定了其分化方向，也是体细胞胚胎发生技术的关键之一。一般来说，胚性愈伤组织颜色淡黄，表面光滑，质地坚硬但易碎，含有大量胚性细胞，细胞小但形态好呈圆球形，细胞质浓厚，细胞核大。在进行实验操作时，往往成簇、成团、颜色合适、形态致密的就是比较适合的胚性愈伤组织。