园林植物离体诱变育种研究进展
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摘 要 概述园林植物离体诱变育种方法，包括辐射离体诱变育种、化学离体诱变育种。从诱变原理、诱变率、繁殖率、经济效益等方面分析离体诱变方法的优劣，提出了园林植物离体诱变存在的主要问题及对策，并对园林植物离体诱变的应用进行了展望，以期为今后的离体诱变育种提供借鉴和参考。
中图分类号：S335 文献标志码：C 文章编号：1673—890X（2016）01—027—04。
知网出版网址：网络出版时间：2016/1/26 22：56：25。
园林植物的培育是以观赏价值的高低为育种标准的，通常以观赏性、特殊性作为参考。园林植物变异率的大小一定程度上影响其出现特殊观赏性的几率和培育出新品种的概率。植物的自发突变率低，传统的育种手段获得突变体的几率很低，而且周期较长。诱变技术的发展使植物的诱变频率大大提高，获得突变体的可能性大大增加，而离体培养技术的发展为加速诱变育种进程提供了更好的技术条件。近年来通过诱变技术结合离体培养的方式已经获得了大量的研究成果，为丰富园林植物新品种提供了高效途径。
园林植物离体培养具有繁殖速度快、不受季节影响等特点，在大量观赏植物上已经取得了丰硕的成果，为丰富园林植物种类、加强优良观赏植物的应用和推广起到了重要的作用。首先，通过离体培养，控制生长环境中的某些因子，获得从质上改变的植株。在对金线莲的研究中发现不同光质对植物的生长影响不一，离体培养的材料在生长发育的不同阶段，适时施加一定光质的光更有利于植物的生长发育：红光有助于植物的伸长生长，但易造成徒长；绿光对植物的生长不起作用；蓝光有矮化壮苗的作用[1]。在一定区间内，光合色素和光合速率呈线性关系[2]。其次，试管苗数量的增加，短时间内提高植株的繁殖系数，华北紫丁香利用离体培养可克服种子繁殖难以保持优良性状、常规繁殖繁殖系数低等困难，实现优良植物材料的快速繁殖[3]。研究建立了鼓槌石斛种苗的离体快速繁殖体系[4]。再次，离体培养对繁育周期较长且繁殖系数低的木本植物和雌雄异株植物有重要意义，不仅能提高繁殖系数，还可以高效保存植物的优良性状。木本植物红花檵木，通过离体繁殖缩短了繁育周期，提高了繁殖速度和繁育量[5]。红花山玉兰花色淡雅、花期长、观赏价值高，在园林绿化中应用范围广，红花山玉兰雌雄异株，结实率较低，通过快繁技术使其优良性状得以保存，市场需求得以满足[6]。红芽大戟药材需求量大，利用离体快繁技术可以实现快速繁殖，满足市场需求[7]。此外，通过离体培养技术还可获得脱毒苗，提高植株的抗性。
随着科学技术的发展，人们精神需求的日益提高，对园林植物的观赏性要求越来越高，需求量也越来越多。离体培育和诱变技术的结合，为植物的优良品种的培育注入了新鲜的血液。离体培养和诱变技术相结合可以扩大育种面积，提高突变频率，从量的改变影响到质的跳跃，高效选育出优良品种。特别对一些无性系的植株来说意义重大，为无性系的育种提供了更多的可能性和更好的选择空间。
园林植物离体诱变的成果主要表现在建立了离体诱变体系，获得了诱变突变体，培育出了新品种，诱变方法的改良等。
诱变带来了园林植物的遗传基因的重组和改变，提高了育种中的突变率，离体培养加速了育种进程、提高了繁殖系数、改变了植株某些生物学特性[20—24]。按照传统的育种方式，野生植株难觅，人工种植周期长，选育进度缓慢，特别是木本植物，周期过长。例如广西2004年引入银桂种子，2009年才在其实生后代中选育出彩叶桂花的新品种‘虔南桂妃’[25]。诱变结合离体培养可以有效缩短周期，提高效率，获得更多的突变体，选育出更具观赏价值的园林植物。如通过EMS诱变、组培培养基中加入NaCl等获得了甜叶菊耐盐突变体，进而选育出菊花的早花品种[19，26]。
观赏树木离体培养过程中，愈伤组织分化难，易污染，常出现褐化和玻璃化的现象，以及由于培养基中各种激素的使用，离体材料在培养的过程中易出现变异。红花山玉兰在离体培养的过程中，切口处会分泌较多的酚类物质，易褐化，导致外植体死亡，通过添加活性炭结合缩短转接时间，可以有效降低外植体的褐化率[6]。现在市面上应用较多的杂交兰，由于自然选育困难，常使用组培繁育，在繁育过程中高浓度激素的使用，在工厂化育苗过程中，易产生不良的变异，这类变异对生产不利，必须及时剔除，不然易造成经济损失。蓝莓在离体培养过程中易出现试管苗的玻璃化现象，很多研究也在积极寻找降低玻璃化现象的方法[27]，可以通过增加或者降低培养条件和环境条件中的因素，提高培养物的逆境耐受能力来控制玻璃化现象的发生[28—29]。
在离体诱变育种过程中嵌合率相对较高，对于嵌合体的现象，通过不断剔除、再培育的方式尽量避免。对无性繁殖的植物来说，通常采用的剔除方法是不断切割分离法和叶片、不定芽的组织再生技术。从苹果[30]、枣树[31]、积雪草[32]等通过组织材料嵌合体中分离出同质多倍体，采用叶片离体再生技术，获得其嵌合体中分离出的同质多倍体。
诱变技术在农作物、花卉、果树育种上应用广泛，但是在林木上的应用却少有报道，林木生长周期长，如果把诱变技术更多应用于林木育种上，研究林木诱变技术，比如可以把树木种子进行空间诱变，同时与常规育种相结合，也许会缩短林木生长周期，给林木育种带来新的思路。
辐射诱变育种是人为施加的环境因素诱发植物产生变异，很多都是性状上的表型的变化，而表型的变化受环境影响较大，突变的天气有可能使变异的表型产生变化，让育种工作难度加大，需要从更深层次的分子水平去加以判断。
诱变剂的使用，已广泛运用在作物定向筛选抗病品种育种中，大多是针对作物的生态抗逆方面的研究[33—34]，很少关注突变体本身的抗性研究。随着科技的发展，近年来新的方法出现，新的结合方法在尝试，呈现良好的发展前景，比如石蜡油—EMS花粉诱变技术，就是物理、化学诱变技术多因素的结合。
一般来讲，木本植物组培苗生根要比草本植物困难得多，生根率相对较低。生根过程中，也不是生长素浓度越高越好，需要适合生根的范围，或者几种激素组合可能更有利于提高其生根率，因此，还有待于进一步试验探索[6]。
离体诱变技术在解决植物育种中的某些特殊问题，培育植物新品种方面起了很大作用。在研究诱变方法、诱变机理的基础上，研究领域已经从组织、细胞水平慢慢渗入到分子水平[11]，随着对诱变技术研究的进一步深入，研究重点已经逐渐转向基因表达、蛋白质合成、诱变效应等方面，这将使离体诱变技术的发展更上一层台阶。无论是化学诱变还是物理诱变，试验中的使用安全性和试验产物的应用安全性是需要值得注意的，需要不断验证才能进行推广使用。
植物种类繁多，生物学特性各异，不同基因型的各个组织分化能力也不一样，不同材料需要自己的一套培育系统，不能互相套用[35]。目前，已有部分观赏树木通过离体诱导培养建立了完整的快繁体系，但仍有许多珍稀树种缺乏完整体系的建立，对科研工作者来说，需要进一步加深研究。
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