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茶树组织培养及影响因素程柳, 汤浩如 ( 四川农业大学林学园艺学院, 四川 雅安625014)摘要 概述了 茶树组织 培养在快速繁殖、种质资源 保存、 次生代谢物生产 方面 的 研究进展, 重点论述了 基因 型 、 外植体、 培养基和植物生长调 节剂 等因 素对茶树组织 培养的 影响。 指出 茶树组织 培养中 存在的 主要问 题和未来的 研究重点。关键词 茶树; 组织 培养; 进展中 图 分类号 Q943 .1 文献标识码 A 文章编号 0517 - 6611(2007)07 - 01960 - 04An Overview of Progress i n V itro Culture of in Tea Plants and Its Infl uenci ng FactorsCHENG Liu et al ( College of Forestry and Horticulture , Sichuan A gricultural Universality , Yaan , Sichuan 625014)Abstract The Significant progress of tea plant tissue culture i n the past decade on rapid propagation , ger m plasmconservation and m etabolite productionhas been summ ed up . The factors influencingtissue culture of tea plants , such as different gene types , explants , culture m ediumand plant grow th regula-tors were discussed i n emphasis . The m ain problem s that existed in tea plant tissue culture has been pointed out and som e i mportant suggestions for thefurther research of tea plant tissue culture were also expounded .K ey words T ea plants ; T issue culture ; Progress 茶 树 ( Camelia sinensis L) 属 山 茶 科山 茶属 多 年 生常 绿 木本植物[ 1], 其叶经过 加工后的茶 饮品 是世界 上三 大无 酒精 饮料之一[ 2]。 近 年来, 随 着茶 叶 产 业的 不 断 发 展, 茶 叶 生 产 中对优良 新品种的 要 求越 来 越 迫切 。 虽 然 传统 育 种 方法 已 培育出 了 一些产量高 和品质优的品 种, 但生产 上仍 缺乏 低咖 啡碱、高儿 茶 素 和 高 茶 氨 酸 等 符 合 人 们 消 费 需 求 的 优 良 品种[ 3]。 这主 要是因为茶树 基因的 高度杂 合性 , 传 统的 育种 方法在改 良茶树 品种 方 面 难度 较 大[ 4]。 植 物 离 体再 生 技 术 的日 益成 熟和基因工 程技术的不断 发展, 为培 养茶 树品 种开 辟了 新的途 径。 基因 工 程技 术 的 应用 需 要 建立 高 频 率的 遗 传转化体 系, 而高 频率的遗传转 化体系 又依赖 于高 频率 的再 生体系。 为了 推动基因工 程技术在 茶树 上的 应用, 笔者 就茶 树组织培 养研究进展 和影响组织培 养因素进行 概述。1 茶树组 织培养的研 究进展1 .1 快速繁 殖 利用组 培进行 茶树 快繁 不仅 可大 大 提高 繁殖 系数, 而 且能 最 大限 度地 保 持品 种 的遗 传稳 定 性, 对新 品种和良 种快速推广 有重要价值。 早在1976 年, 吴振铎[ 5]就用茶树子叶 愈伤组织培 育出 了 试管 苗。 随 后, 安 间舜 等[ 6]和 王立等[ 7]分别 用 成 熟 胚 和 未 成 熟 胚 获 得 了 茶 树 的 植 株 再 生 。由 于 胚 及 其附 属 物 是 杂 交 的 产 物, 难 以 保持 优 良 母 株 的 性状,1984 年 Phukam 等[ 8]便 开 始 茶 树 茎 尖 和带 腋 芽 茎 段 的 培养研究。 1987 年, Nakamura[ 9]第 1 次 从 茶树 茎 尖 培养 中 获 得了 再生植 株。 1990 年,Sarathchandra 等[ 10]采 用 来 自 田 间 植 株的茎节 作为外植体 建立 了 实 用 的茶 树离 体 繁殖 方法 ,1 年 从50 个外植 体 得 到36 153 个 新 梢。 2000 年, 孙 仲 序 等[ 11]取 茶树茎段 作为外植体 进行 离体 培 养,1 个 外植 体 经3 次继 代 培养繁殖 得到47 棵 苗。 茶 树 组 培 苗增 殖 率 低、 生 长 速 度 慢 和培养周期长 等一直 是茶 树离 体 快速 繁 殖的 瓶颈 。 周 健等[ 12]以 M S 为基本 培养基, 通 过不 同 植物 生长 调 节剂 及 其组 合 优化了 茶 树离体快繁 技术, 结 果表 明,1 个 带1 ～3 个 芽的 芽 团经30 d 培养可增殖2 .75 倍, 且20 % 的 小苗高度大 于5 cm。 袁正仿[ 13]和张娅 婷[ 14]等 分别以薮北 茶带腋芽 的茎 段为 外植 体建立 起 快 速 无 性 繁 殖 体 系。 中 村 顺 行[ 15]详 细 叙 述 了 通作者简介 程柳(1981 -) , 女, 重庆垫江人, 硕士研究生, 研 究方向 : 茶 树生物技 术。收稿日 期 2006- 11-29过芽培 养、不定芽 形成和不定 胚形成 等途径 进行 茶树 快速 繁殖的方法 , 使得茶 树离 体快 繁 进入 实 用阶 段。 1 年 内 1 个 外植体可 繁殖培育出 5 万株茶 苗, 移栽 成活率可达90 % 以上。1 .2 种质 资源 保存 我 国茶 树 资 源丰 富 , 茶 树 种 质 资 源 保存的数量和 质量直 接 影响 茶 树 育种 和 茶 树生 物 学 研究 的 深度 和广 度, 茶树 种 质资 源的 保 存主 要有 种 质圃 保 存及 种子 、花药低 温保存[ 16]。 虽然种 质圃 保 存是 最安 全 可靠 的 保存 方法, 但占地 面积大 , 需要 大量的 人力和 物力, 且易受 自 然条 件的影响。 种 子和花粉低 温贮藏保 存虽 然保 存方法 简单 , 管 理方便 , 且茶 树 种 子 在 5 ℃ 下 保 存 9 年 后 仍 有 很 高 的 发 芽 能力[ 17], 但是, 茶树 种 子 属于“顽 拗 型” , 不 耐 干 燥[ 18]。 冰 点 以下的温度会使茶树种 子很快丧失 活力, 不利 于茶 树种 质的 长期保存。 同时 , 茶 树 为异 花 授 粉植 物, 用 茶 树种 子 和 花 粉 保存只能保 存基因而不 能保存优 良的 基因型 。 近年 来, 随着 茶树组 织 培 养 技 术 的 发 展, 茶 树 茎 尖[ 9 ,19]、 茎 段[ 11 - 14 ,20]、 叶片[ 21 - 22]、未成 熟胚[ 23]、成 熟胚[ 24 - 25]、 子 叶[ 26 - 27]和 花药[ 28]等组织培 养相继获得再 生植株, 为茶树 种质离 体保 存提 供了 新的技术途 径。 1986 年, 王 立 等[ 29]成 功 地 将 不 同 茶 树 变 种 的10 多个品种 的未成熟胚 诱导成植株 , 并建立起 有良好 重复 性和稳定 性的未成熟胚 培养技术, 诱导物自 1986 年以来在 多次继代培养 条件下均能 形成一个 反复 增殖的 系统 。 1996 年, 王立等[ 30]又以春 梢的茎 切段 为 外植 体, 以 MS 或 改良 ER 为 基本培养基, 附 加植 物 生 长 调 节 剂 和 化 学 抑 制 剂 如 甘 露 醇 15g/ L 、PP 3 330 .5 mg/ L 或 ABA5 m g/ L 等, 在弱 光 照和 较 低温度下, 保存茶树种 质2 ～3 年, 最长 达5 年, 被保 存的培养物 均具有 较强 的形 态 发生 潜能 , 已 形 成一 个反 复 增殖 的 系统, 离 体试 管培 养物 保 存, 如能 与田 间 资源 圃相 结 合, 可望 建 立我 国茶树种 质资源的复式 保存体系, 从而 对未来 茶树 育种 产生 深远影响 。1 .3 次生代 谢物生产 茶树是 一个 富 含 多种 次生 代 谢产 物的植物 , 茶氨酸和 儿茶素的药 理功能 促使国 内 外 学者 对如 何经济地 获取茶氨酸和 儿茶素 进行深 入的 研究[ 31 - 32]。 目 前 主要 采 取 的成 茶 提 取 工 艺 获 取 茶氨 酸 和 儿 茶 素, 但 其 工 艺 复杂、 成本较高及原 料受地域季 节影响 等因素 限制 了 该 工艺 的大规模应 用。 利用茶树 细胞培养 法生 产儿 茶素和 茶氨 酸, 因其具有 不受地域季节 限制、不 与传统 饮料茶 叶争 原料 和便 于安徽农业科学,Journal of Anhui Agri .Sci .2007 ,35(7) :1960 - 1963 责任编辑 庆瑢 责任校对 庆瑢