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1、植物学通报1999,16(6):653～657ChineseBulletinofBotany甘薯生物技术研究进展①崔红陈睦传(厦门大学生物系厦门361005)摘要新兴的生物技术为甘薯这一古老的农作物带来了新的发展契机。细胞大规模培养、体细胞融合、基因转导等技术的研究和应用,可望从根本上改变甘薯传统的生产和育种模式。本文综合近年来国内外甘薯体细胞胚胎发生、原生质体培养和基因工程等方面的研究进展,对影响甘薯体胚发生体系及原生质体再生体系建立的诸多因素进行了详细论述,讨论了甘薯基因工程研究的应用潜力和目前存在的一些问题。关键词甘薯,体胚发生,原
2、生质体培养,基因工程AdvancesinBiotechnologicalStudiesofSweetPotatoCUIHongCHENMu-Zhuan(BiologyDepartment,XiamenUniversity,Xiamen361005)AbstractThedevelopmentofbiotechnologyhasbroughtnewopportunitiesfordevelopmentofcropproductionofsweetpotato(IpomoeabatatasLam.).Theapplicationofthete
3、chniquesoflarge_scalecellculture,somaticcellfusionandgenetransformationwillgreatlychangethetraditionalmodeofproductionandbreedingofsweetpotato.Thecurrentadvancesinsomaticembryogenesis,protoplastcultureandgeneengineeringofsweetpotatoarereviewedindetail.Thepotentialapplicat
4、ionsofbiotechnologyinsweetpotatoandsomeproblemsarediscussed.KeywordsSweetpotato,Somaticembryogenesis,Protoplastculture,Geneengineering甘薯是重要的农作物,一直广泛应用于食品工业、轻化工业和饲料工业。进入80年代以来,人们对于甘薯的营养价值又有了新的认识,尤其是它在医学保健方面的神奇功效,令世人瞩目。目前我国甘薯常年种植面积在660万公顷左右,仅次于水稻,小麦和玉米,占世界总面积的80%以上。但甘薯遗传上的高
5、度杂合性和种间、种内广泛存在的杂交不亲和性,严重制约了甘薯生产发展,培育高产、优质、抗逆性强、无病毒、耐储藏的优良甘薯品种,仍然是十分迫切的事。近年发展起来的以组织培养和遗传工程为主导的生物技术,对甘薯生产无疑具有潜在的推动意义,可望从根本上改变甘薯的生产现状。本文拟从体细胞胚胎发生、原生质体培养、基因工程等方面介绍有关甘薯生物技术的研究状况。1体胚发生自Murashing(1978)提出利用体胚发生的特点制作人工种子的观点以来,体胚发生研①现联系地址:河南农业大学烟草系,郑州450002。收稿日期:1998-04-03接受日期:1998
6、-06-22责任编辑:肖若男654植物学通报16卷究成为甘薯研究的热点,这不仅是因为人工种子所具有的不可置疑的优越性,而且与甘薯为块根繁殖作物,生产用种量大,储存过程中损耗大有关。尽管目前人工种子策略距生产实践仍有一定距离,但甘薯体细胞胚胎发生系统的建立和完善,特别是生物反应器的利用,对于优良品种快繁,脱毒,种质保存等技术至关重要。甘薯体胚发生的研究虽然起步比较晚,但已在许多方面取得很大进展,尤其是对于影响甘薯体细胞胚胎发生的遗传因素和外源激素的研究,积累了大量经验性资料。遗传因素对体胚发生的影响表现在多层次、多方面。不同植物、不同品种、
7、不同的器官和组织,其体细胞胚胎发生能力各不相同。相对而言,甘薯的体胚发生比较困难,而且品种间差异很大:Jarret等(1984)对9个甘薯品种的试验结果中,只有6个品种能产生胚性愈伤组织,不同品种产生胚性愈伤组织的最适2.4_D浓度从0.1～3.0mg/L,诱导频率从10%～31%不等;辛淑英(1994)对10个甘薯品种进行试验,8个品种有体细胞胚出现,其中徐薯18和广薯70_9发生频率最高.Sonnion(1993)检验了10个无性系,均能产生胚性愈伤组织,诱导频率从11%～67%不等,其中体胚发生频率较高的是Q23728(67%)。有
8、些植物如胡萝卜,几乎所有器官都可以产生胚状体,而甘薯和大多数植物一样,只有在一定发育时期的某些器官可产生胚状体:蔡新生(1982)报道用“台农31号”诱导胚状体,以茎段来源的愈伤胚性最强,花药
