百合的组织培养综述（辛文龙，200674010152）摘要对百合的分布和组织培养的进展状况及组织培养在百合育种中的应用作了综述。

特别罗列了百合组织培养中所选用的外植体类型和一些组培材料的最佳分化、生根培养基配方；阐述了组织培养中常见的一些问题；并介绍了百合组织培养在其育种中的应用。

关键词百合；组织培养；百合(Lilium.spp.)是百合科(Iiliaccae)百合属(Lilium)多年生草本植物。

我国是百合植物的原产地，早在1400多年以前就有人工栽培，食用、观赏和药用百合的栽培利用历史十分悠久。

百合除具有观赏价值外，大多数可以食用、药用，是上等的滋补佳品。

传统的白合繁殖方法主要采用常规分球、分珠芽鳞片扦插、鳞片包埋等。

但采用这些方法繁殖，繁殖系数较小，特别是经多代分殖以后，常造成种性退化，甚至病毒积累，影响百合的产量和质量。

利用组织培养技术，能够迅速去除病毒和更新品种，加快了百合的快速繁殖速度，缩短了百合的生育周期。

在百合杂交育种中也存在着基因库贫乏、种间杂交不亲和等局限性，而组织培养中的胚培养、花药培养等技术则可克服这些弊端。

现将目前百合组织培养及育种方法做简单总结。

1百合的分布全世界百合约有90多个种，主要分布在北半球的温带和寒带地区，少数种类分布在热带高海拔地区，南半球没有野生种分布。

中国是百合种类分布最多的国家，也是世界百合起源的中心。

据调查，中国约有47个种18个变种，占世界百合总数的一半以上，其中有36个种15个变种为中国特有种；日本有15个种，其中9个种为日本特有种；韩国有11个种，其中3个为特有种；亚洲其他国家和欧洲共有约22个种；北美洲约有14个种。

2百合的组织培养外植体类型2.1外植体的选择2.1.1鳞片百合鳞片作为外植体具有容易获得、分化能力强、对培养基要求不严等优点是目前百合组织培养中普遍采用的外植体。

主要是通过调节生长素和细分裂素的比例来诱导其组织产生不定芽和再生植株。

研究表明，百合鳞片不同部位的分化能力是有差别的,有实验表明,鳞片上部几乎不能形成小鳞芽，中部形成能力较弱，下部与鳞茎盘相连的部位形成小鳞芽的能力最强。

2.1.2叶片叶片是百合组织培养的另一重要外植体。

采用鳞片作为外植体可能会造成百合野生资源的破坏，而采用百合叶片不会影响百合的正常生长，可有效利用百合野生资源。

另外，百合叶片比鳞片更易产生愈伤组织。

陆春霞[3]等研究不同激素配比对百合叶片诱导与分化的影响，结果表明：2，-4D能诱导愈伤组织的形成。

2.1.3茎段采用百合茎段进行组织培养。

陈小兰等[4]用金百合(L.trompeten)带腋芽的幼嫩茎段诱导产生小鳞茎。

2.1.4珠芽百合属植物由地上茎叶腋生长出的气生小鳞茎称珠芽。

百合在栽培过程中往往出现退化现象，而病毒感染是造成退化的主要原因，通过珠芽培养可有效进行百合脱毒、复壮。

王红霞等[5](2000)以通江白合(L. sargentiae)幼嫩珠芽为外植体诱导产生出丛生芽。

2.2外植体消毒常用的药剂有乙醇、升汞、次氯酸钠及漂白粉等。

通常都是用乙醇对材料进行预灭菌，使用浓度一般为70%～75%，灭菌时间为10～60s。

升汞的使用浓度为0.1%～0.2%，灭菌时间为10min左右；用浓度为20.0g/L的次氯酸钠溶液浸泡10min，灭菌时要不断摇动；漂白粉的使用浓度为饱和溶液，灭菌时间为10～20min。

材料灭菌后再用尤菌水冲洗5次左右。

3百合的离体快繁3.1激素对百合组织培养的影响激索种类和激索浓度显著影响百合属植物组织培养的成败。

在百合组织培养中主要是通过调节生长素和细胞分裂素的比例来控制百合外植体的形态发生。

在诱导形成小鳞茎的过程中主要采用NAA,BA激素，也有采用IBA、KT、2,4-D等激素的。

以下罗列了一些百合组织培养基的配方，见表1。

3.2培养基类型对百合组织培养的影响分析MS、1/2MS和N6这3种培养基的各种离子浓度，其主要差异是MS的总离子浓(94.06mM)和总氮浓度(60.03mM)最高；N6次之，分别为77.4mM和35.00mM；1/2MS最低(48.16mM)和(30.01mM)。

由于不同植物外植体茎的分化要求不同的培养基离子浓度，因此不同植物在同一培养基上茎增殖分化的数量不同。

一般用于百合组织培养的培养基类型为MS培养基。

其有利于百合形成愈伤组织并形成再生鳞茎和成根。

3.3继代次数对分化能力的影响在龙牙百合再生获得的小鳞茎上切取小鳞片转到M S+0.1mg/L KT+0.15mg/L NAA的继代培养基上进行继代培养，每50d转移1次，每次切取上一代的小鳞片进行培养，发现继代2~3次时，分化率最高达91%，以后随着继代次数的增加，分化率开始下降，继代到第6次时，分化率为26%。

杜捷等[16]也发现兰州白合愈伤组织在继代5次后无分化能力。

3.4组织培养苗的生根和移栽离体繁殖产生大量的芽，嫩稍、原球茎需进一步诱导生根，才能得到完整的植株。

植物离体培养根的发生都来自不定根，根据根的形成，从形态上可分成两个阶段:即根原基的形成和根原基的伸长和生长。

一般的生根培养堪用1/2MS培养基，并附加0.5～1.0mg/L的NAA，或附加0.3mg/L的IBA或附加1. 0mg/L的IAA这是因为降低无机盐的浓度有利十根的生长。

待根长至1-1.5cm左右，经3d的开瓶炼苗后可移到蛙石加腐质土(1:1)，保持70%相对湿度，60%自然光，成活率可达80%,且有些百合移栽至大田的当年即可开花，如新铁炮百合移栽大田后长势良好，且当年就开花。

列举了一些生根配方见下表2。

3.5再生植株的染色体数量变异百合属植物离体条件下会发生体细胞变异，杜捷等[16]对兰州百合组培过程中的染色体行为进行了研究，发现随着其继代次数的增加，愈伤组织细胞染色体数日变异随之增加。

产生变异的原因是组培中物理和化学(激素、培养基少成分)因素影响调控细胞分裂的基因表达的结果。

虽然变异是组培中出现的正常现象，但将导致白合新基因型的植株出现，给百合属植物的进化和细胞育种带来较大影响。

4百合的育种4.1单倍体植株的培养利用百合植物的花粉、花药、小抱子等单倍体细胞，通过组织培养的办法，培育出单倍体植株。

进行单倍体培养在百合品种选育上，可加快纯合速度，提高选择效率。

培育出单倍体植株后，通过化学药剂处理(如秋水仙素等)可以很容易地使染色体加倍，加倍之后即成了纯合的二倍体，育种时间就可大大缩短。

花药培养和子房培养是获得单倍体植株的主要途径。

褚云霞等[18]采用白合品种(Pollyanna)的花药进行培养获得单倍体植株；褚云霞等[19]以6个百合品种花药为外植体进行组织培养诱导产生愈伤组织。

4.2胚培养在百合杂交育种工作中，由于百合不同种之间的杂交为远缘杂交，常有杂种胚发育不良或中途败育现象，为防止杂交胚与母体胚乳间的不亲和性，克服受精后的障碍，可利用幼胚的培养技术来解决。

屈云慧等[20]以5个百合常规栽培品种杂交组合(Le Reve×Rosato,E-gypt×Le Reve,Egypt×Rosato, Rosato×Egypt,Rosato×Le Reve)的幼胚，进行了离体培养，并建立了一套可靠、重复性好的百合幼胚离体培养的成株体系。

4.3多倍体诱导多倍体百合的优点是植株生长强健，产生粗壮的杆和肥大的叶片。

具有花大、花瓣宽、质地厚、抗病、花期长等性状。

缺点是花朵的姿态变差，花曹变脆等。

在离体条件下应用一定浓度的秋水仙素处理是获得百合多倍体的有效途径。

张兴翠等[21]以兰州白合为材料采用浅层浸泡和药棉嵌入两种方法获得白一合四倍体。

5百合组培中的问题褐变是指外植体在培养过程中体内的多酚氧化酶被激活，使细胞里的酚类物质氧化成棕褐色的醌类物质，这种致死性的褐化物不但向外扩散致使培养基逐渐变成褐色，而且还会抑制其他酶的活性，严重影响外植体的脱分化和器官分化，最后变褐而死亡的现象。

组织培养褐变是酚类物质被氧化的结果，其中PPO 能促进褐变的发生。

引起褐变的因素是复杂的，就内因来讲，外植体材料的生理状态、基因型、同一基因型的不同栽培条件、营养状况、生长部位和大小都会影响褐变的发生;就外因而言，培养基的成分、外加激素的含量及比例、培养条件(温度、光照时间、光照强度、通气状况等)等也会影响褐变的发生，褐变的发生往往是多种因素同时作用的结果，在导致褐变的诸多因素中，膜结构的破坏或细胞中物质区域化分布的破坏是酚类物质的酶促氧化和组织发生褐变的关键。

褐变的防止措施主要有：1.选择适宜的外植体及最佳培养基，因为外植体材料应有较强的分生能力，在最适宜的细胞脱分化与再分化的培养条件下，使外植体处于旺盛的生长状态，便可大大减轻褐变；在培养条件的许多因子中，较为重要的是适宜的无机盐成分、适宜的蔗糖浓度及激素水平；适宜的温度及在黑暗条件下进行培养也可显著减少材料的褐变；如能在初始培养的1—6周内用暗培养，或在150lx左右的光强下进行光培养，可抑制酚类物质氧化。

2.连续转移，对于易褐变的材料进行连续转移可以减轻醌类物质对培养物的毒害作用。

3.加抗氧化剂，在培养基中加入抗氧化剂，或用抗氧化剂进行材料的预处理或预培养，可预防醌类物质的形成。

抗氧化剂包括抗坏血酸、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和牛血清白蛋白等。

4.加活性炭，1％～0.5％的活性炭对吸附酚类氧化物的效果很明显。

参考文献[1]赵强,李颖,赵玉玲,李庆典.百合的繁育研究概述.园艺学进展.2006,7,786-789[2]董志渊,郑思乡.百合的组织培养及在其育种中的应用.西部林业科学.2004,33(2)64-68[3]陆春霞，岑秀芬，黄燕芬，韦鹏霄等.不同激素配比对百合叶片诱导与分化的影响.广西农业生物科学2005,24(4)331—334[4]陈小兰，胡琼华，王红霞.金白合的离体快速繁殖.植物牛理学通讯，2000,36(4):334[5]王红霞，胡琼华，陈小兰.通江白合的组织培养.植物牛理学通讯，2000,36(2):132[6]赵庆芳,曾小英,丁兰,佘立萍,张彦明.东方百合组织培养和快速繁殖研究.西北师范大学学报2003,39(1)66-68[7]赵庆芳,曾小英,丁兰,李玉忠.晶体百合组织培养及快速繁殖的研究.甘肃科学学报.2003,15(1)39-42[8]赵兴兵，袁正仿，张苏锋，范四锋，秦国强，刘伟.兰州百合的离体快速繁殖研究.信阳师范学院学报.2001,14(7)319-321[9]王刚，杜捷，李桂英，梁万福，幸亨泰.兰州百合和野百合组织培养及快速繁殖研究.西北师范大学学报.2002,38(1)69-71[10]刘芬,王发林.兰州百合花丝组培诱导完整植株的研究.甘肃农业科技2001,6,29-30[11]丁兰,赵庆芳,刘瑞梅.马可波罗百合的组织培养和离体快繁.广西植物.2004,24(1)37-39[12]李巧峡,赵庆芳,李海亮.娜托百合的组织培养和离体快繁.西北师范大学学报.2004,40(4)74-76[13]张延龙,徐炎,李峰,罗佳,范铭.秦岭野百合鳞片植株再生体系的建立.西北植物学报,2004,24(7)1315—1318[14]丁兰,赵庆芳,谢晖.泰伯百合的离体快繁.西北师范大学学报.2003,39(3)65-67[15]赵庆芳,李巧峡,丁兰,吕军旺.西伯利亚百合的组织培养和离体快繁.甘肃报.2004,15(4)52-55[16]杜捷,王刚，幸亨泰等.兰州百合继代养过程中染色体变异。