第 28 卷第 3 期

    2004年 5 月

    南 京 林 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版)

    Journal of Nanjing Forest ry University (Natural Sciences Edition)

    Vol . 28 ,No. 3

    May ,2004

    银杏组织培养研究进展X

    桂仁意 ,曹福亮3

    (南京林业大学森林资源与环境学院 ,江苏 南京 210037)

    摘 要:为了全面了解银杏组织培养现状 ,找出银杏组织培养的规律 ,概述了利用银杏的器官培养、愈伤组织

    培养、细胞悬浮培养、花粉培养、胚及其发生的培养、毛状根培养等组织培养手段进行银杏种质保存及生理学

    研究的现状。并指出 ,弄清次生代谢物合成途径及其关键步骤的关键酶 ,利用原生质体、雌配子体细胞和花粉

    获得体细胞胚 ,建立起一个将胚长成植株的体系 ,是今后努力的方向。

    关键词:银杏;组织培养;研究进展

    中图分类号:S792. 95 文献标识码:A 文章编号:1000 - 2006 (2004) 03 - 0099 - 06

    Advances on Tissue Culture of Ginkgo bi loba L.

    GUI Ren2yi ,CAO Fu2liang 3

    (College of Forest Resources and Environment Nanjing Forest ry University ,Nanjing 210037 ,China)

    Abstract :In order to overall study the present situation of tissue culture of Ginkgo bi loba L. and

    to find out the law of tissue ,this paper summarizes the studying advances on organ culture ,callus

    culture ,cell suspension culture ,pollen culture ,embryo and embryogenesis culture ,hairy root cul2

    ture ,and germplasm conservation and physiological study using tissue culture technology. This pa2

    per also point s out that there is still a lot of work to do ,such as finding out the metabolic pathways

    of secondary metabolites and the key enzymes of key steps ,obtaining somatic embryos f rom proto2

    plasms ,female gametophytes and pollens ,and establishing a protocol for growing an embryo to a

    plant in the field.

    Key words :Ginkgo bi loba L. ; Tissue culture ;Research advances

    银杏( Ginkgo bi loba L. )原产我国 ,是当今世界上最古老的孑遗植物。因其独特的食用、药用、观赏

    和木材等价值不断被发掘 ,人们对其繁殖、次生代谢物提取、种质保存、育种等方面提出了更高、更新的

    要求。因此 ,自 20 世纪 30 年代以来 ,国内外学者先后开展了银杏的器官培养、胚胎培养、细胞培养等研

    究 ,以期将组织培养技术更广泛地应用于银杏 ,使银杏这一珍贵树种发挥更大作用。

    1 快速繁殖

    利用植物组织培养快速繁殖珍稀优良品种 ,是植物组织培养在生产中最见成效、应用最广的技术。

    选取的外植体主要为茎段和种子胚 ,雌雄性别对银杏腋芽快繁成苗无显著影响[1 ]。以茎段为外植体

    时 ,采样时间不宜迟于5 月中旬 ,否则会因木质化程度加重导致诱导率下降[2 ]。培养基的选取范围相当

    广范 ,培养效果较好的培养基有 White ,N6 ,1 2MS及改良 MS(NH4NO3 含量减半) ,其共同特征是离子

    强度较低。植物生长调节物质以 62BA ,NAA 及 KT对茎段外植体最为有效 ,其中 NAA 对外植体的分

    化影响最大。低浓度的 NAA(0. 1 mg L)能有效促进萌动胚的胚根伸长和发育成苗 ,62BA 抑制胚的萌

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    X 收稿日期:2002 - 04 - 10 修回日期:2002 - 10 - 28

    基金项目:国家林业局重点项目(97 - 4 - 01)

    作者简介:桂仁意(1971 - ) ,男,安徽宣城人,南京林业大学森林资源与环境学院博士生。

    3通讯作者(Corresponding Author) :曹福亮,男,教授,博士生导师。

    ? 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.发并致胚芽发育畸形[3 ]。2 ,42D、水解乳蛋白(LH)和 NH+

    4 能促进银杏胚完成后熟作用 ,LH、水解酪蛋

    白(CH)有利于外植体萌动和分化 ,低浓度生长素有利于生根 ,活性炭有利于生根及防止褐变[3～6 ]。也

    有报道认为无根苗在仅有生长素的培养基上不能生根 ,只有加一定量的细胞分裂素 ,不定芽才能生根 ,这可能与其外植体较为特殊有关[7 ]。就目前已取得的研究进展来看 ,进行银杏工厂化育苗是完全可

    行的。

    2 次生代谢物的提取

    银杏叶中含有多种具药理作用的黄酮类、萜类、酚类物质 ,对治疗心血管、气管及支气管等方面疾病

    有特效。随着世界人口老龄化 ,以银杏叶提取物为原料的加工产业更具现实意义。但同时也出现一些

    问题:采摘银杏叶受季节限制;提取分离银杏叶中有效成分的过程相当繁琐 ,得率很低。因此 ,采用细胞

    工程技术生产银杏体内特有活性成分成为近年来研究的热门课题 ,国内外均有相关的研究报道。银杏

    提取次生代谢物培养有两种方式:固体继代培养和细胞悬浮培养 ,但均需进行愈伤组织诱导。目前对外

    植体、基本培养基、植物生长调节物质、培养条件等因素的研究很多。

    2. 1 愈伤组织诱导

    银杏可以诱导愈伤组织的外植体有叶片、幼芽、茎段、根段、子叶、胚、胚乳。不同外植体诱导愈伤组

    织能力不同 ,产生次生代谢物种类和含量差异明显。愈伤组织诱导率高低顺序依次是:子叶、叶片、茎

    段、根段[8 ]。胚愈伤组织中黄酮类物质含量高于胚乳和幼叶愈伤组织中黄酮类物质含量[9 ]

    ,叶愈伤组

    织黄酮类物质含量显著高于茎段和子叶愈伤组织的黄酮类物质含量[10 ]。银杏内酯在愈伤组织中含量

    低 ,直到 1991 年才由 Carrier 等在胚愈伤组织悬浮培养物中检测到银杏内酯的存在[11 ]。

    基本培养基中 SH、 6 ,72V、 MS、 N6 等诱导效果较好 ,WS次之 ,White诱导的愈伤组织不适合继代培

    养 ,褐变极为严重[3 ,12 ]。不同外植体愈伤组织的诱导 ,其最适培养基亦不同。叶及叶柄的最适培养基

    为B5 ;茎的最适培养基为 N6 ;根在各培养基上的诱导效果都不理想[10 ,13 ]。对不同培养基的分析表明 ,诱导银杏愈伤组织高盐(尤其是 NH+

    4 及铁离子含量高)培养基如 MS培养基 ,有利于黄酮类物质的积

    累 ,但不利于长时间维持愈伤组织生长 ......