试管开花研究进展.doc

试管开花研究进展 任课老师：王正加 姓名：陈岱 学院：林业与生物技术学院 学号：200901180322 专业班级：生物科学091 2010-12-24 试管开花研究进展 摘要：对影响试管开花的许多有关因素，本文主要从不同外植体，外源植物激素， 营养水平和环境因素等4个方面的因素说明对植物试管开花的影响及其研究进展。 关键词：试管开花；植物；因素 Abstract:In vitro flowering of the plant tissue culture is paid more and more attention. Advance of studies and effects on flowering in vitro of plants such as different plantlets，plant horemones，nutritional requirement，conditional factors are reviewed in this paper. Key words: flowering in vitro plant effects 试管开花是指用组织培养的方法，使植物开花的过程在培养容器中完成。关于试管开花国内外都有报道。迄今从已发表的试管开花植物来看，共约有35个科、100多种植物。研究的对象包括园艺作物，药用植物和田间杂草等，其中以花卉研究得最多[1~4]。 一般情况下，植物必须达到某种成熟阶段时才能开花。虽然对于花芽的焕醒及开花诱导已进行了不少研究，但至今对其机理还不是很清楚。自1946年罗士韦在对菟丝子茎尖培养时发现了花器官的形成后，植物组织培养技术已用于植物离体开花的研究。由于组织培养技术研究开花，具有操作简便、易控制、重复性强等优点，不受一般的季节和地域的限制，为研究植物开花的分子生物学机制提供了一个理想的实验系统。另外，与大田植株开花相比，试管开花植株形体小，但花的形状和颜色不变，具有一定的观赏价值，也可作为微型盆景应用于花卉生产。 开花诱导是通过控制培养条件和培养基组成，研究外部因子对外植体花芽分化的影响，诱导处于营养生长期或生殖生长期的植物开花。组织培养条件下成花一般有3种方式：(1)外植体直接分化形成花芽；(2)外植体形成愈伤组织后，再由愈伤组织直接分化形成花芽；(3)外植体再生营养枝(苗)后，再生枝在试管内再形成花芽[5]。 不同外植体对试管开花的影响（内因） 在诱导花器官过程中，外植体的取材部位、年龄以及生理状态这3个因素虽然不是外部因素，但有必要强调一下，因其在试管开花研究中是极为重要的。已经报道能够形成花芽的外植体类型有：营养芽(顶芽、侧芽)，茎段，叶柄，叶片，子叶，幼花芽，花器(花萼、花瓣)，花梗，花序苞叶，小叶，薄细胞层等。不同外植体，其生理状态很不相同，对诱导开花的影响有很大差异[6]。 1.1外植体的取材部位 如烟草茎段外植体，靠近顶端区比近基部的外植体更容易分化出花；沿茎基部向上，分化根芽能力不断下降，而分化成花芽能力不断上升，这可能是成花物质积累程度不同所致。再如石竹植株茎段在试管中能否开花，主要由茎段本身的生理状态决定，且上部茎段比下部茎段形成花芽的频率高[7]。说明同一茎段的顶芽比下部芽容易诱导花芽形成，开花频率高[8~9]。这是因为来自顶芽和上部茎段的芽积累的成花物质多于下部茎段的芽，即在植物体内自上而下存在成花梯度的现象。 1.2外植体的年龄 取菊苣(Cichoriumintybus L.)100d以后的根作为外植体，可以不经春化作用就能开花；而取100 d以前的根作为外植体，需要经过4周低温处理才能诱导开花[10]。开花率与外植体的继代年龄也密切相关。1981年孙文全指出，植物必须完成产期达到性成熟后才能形成花芽。成年植株的外植体要比幼年的外植体更易分化花芽。植物种子萌发以后，植株从幼年营养生长阶段逐步发育过渡到能进行开花结实的生殖生长阶段。对同一器官和组织来说，成年植株的外植体要比幼年的外植体更容易分化花芽。 1.3外植体的生理状态 王光远等[11]试验发现3种不同外植体材料的花芽形成频率依次强弱为：原球茎无根小苗完整小植株，而且原球茎仅在45d就可以形成花芽。 外源植物激素对试管开花的影响 2.1细胞分裂素类 细胞分裂素对基因表达具有调控作用，不仅调节基因的活性，促进RNA合成，而且，促进蛋白质的生物合成。在离体培养条件下，一定浓度的细胞分裂素可以促进外植体营养芽分化，所以，在试管开花的研究过程中，细胞分裂素使用的浓度对外植体成花诱导具有重要作用。Wang GY[12]等指出细胞激动素对大多数植物的试管开花具有关键作用。细胞分裂素主要是使用6-BA，高浓度的