马铃薯离体再生与遗传转化研究进展

摘要 探讨了以马铃薯茎段、叶片及块茎为起始外植体不同离体再生体系的建立和相关影响因素，分析了基因型、受体外植体类型、菌液浓度、侵染时间、共培养和预培养等对遗传转化效率的影响，为建立马铃薯高效离体再生体系和遗传转化体系提供理论参考。

关键词 马铃薯；植物激素； 离体再生； 遗传转化

中图分类号 S503 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2016）36-0029-04

The Research Progress of in vitro Regeneration and Genetic Transformation System in Potato

GUO Yang-xin1，2，SHE Yue-hui2，XUE Hong-wei1， ZHU Mu-lan2* et al （1.Institute of Physiology & Ecology，Shanghai Institutes for Biological Sciences，CAS，Shanghai 200032；2.College of Agronomy，Sichuan Agricultural University，Chengdu，Sichuan 611130）

Abstract The establishment of different potato in vitro regeneration systems and related impact factors were discussed with stem，leaf and tuber as initial explant； and the effects of genotype，type of receptor system，bacterial concentration，infection time，co-culture and pre-culture on genetic transformation efficiency were analyzed， so as to provide important reference for establishment of high efficiency in vitro regeneration and genetic transformation system in potato.

Key words Potato；Plant hormone； Phytohormone regeneration in vitro；Genetic transformation

马铃薯（Solanum tuberosum L.）为双子叶纲茄科茄属一年生草本植物，核型为4X=48同源四倍体。马铃薯具有营养丰富、适应性强、生育期短、产量高、产业链条长等特点，被列为我国第四大粮食作物，仅次于小麦、水稻和玉米[1]。马铃薯既属于粮食作物，又是常见的时鲜蔬菜[2]；还可以加工成淀粉、全粉及酒精葡萄糖等原料产品，广泛应用于化工、医药和造纸等行业[3]。马铃薯起源于秘鲁和玻利维亚的安第斯山脉，距今已有8 000年的栽培历史。我国马铃薯栽培始于明朝万历年间，最早见于京津冀地区，由西班牙人带到我国，随后在东北和西南等地区种植[4]。目前，我国马铃薯共审定品种94个，国家级品种16个，多为具备抗病、抗虫、高产、耐寒和耐旱等性能的品种[5]。

自20世纪80年代以来，马铃薯高效离体再生体系的建立成为研究热点。马铃薯易受到病毒病影响而造成块茎退化，生产上每年都需要繁殖大量的脱毒苗，而脱毒苗只能经由离体再生方式获得。马铃薯的遗传改良需要利用基因工程手段来开展，遗传转化是基因工程的限速步骤，而高效的离体再生体系是遗传转化体系的先决条件。笔者对马铃薯离体再生与遗传转化的研究进展进行综述。

1 离体再生

1.1 茎段再生 茎段是马铃薯离体再生体系中使用较多的一种起始外植体。主要原因：茎段较易消毒，从而容易获得大量的起始外植体材料；茎段上具有定芽，定芽发生区广泛分布高再生性能的类干细胞性质的细胞，这类细胞或组织在植物激素的诱导下，可以产生大量的不定芽。

邱礽等[6]对夏波蒂和费乌瑞它的茎段进行再生，2个品种茎段愈伤诱导率均达100%。不定芽分化采用MS+2.0 mg/L ZT+0.1 mg/L NAA+5.0 mg/L GA3和MS+2.0 mg/L 6-BA+2.0 mg/L ZT+5.0 mg/L GA3，其分化率分别达`52.38%和53.60%。

齐恩芳[7]对隴薯3号、陇薯6号和LK99茎段再生体系进行研究，结果表明，陇薯3号愈伤诱导的最佳培养基为MS+2.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+5.0 mg/L GA3+1.0 mg/L 2，4-D，陇薯6号为MS+2.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+2.5 mg/L GA3+0.5 mg/L 2，4-D，LK99为MS+2.5 mg/L 6-BA+1.0 mg/L NAA。

张玲[8]以马铃薯的茎尖、茎段和芽体为起始外植体，开展再生体系研究，结果表明，愈伤诱导的最佳培养基为MS+1.0 mg/L NAA+1.5 mg/L 2，4-D，不定芽诱导采用的培养基为MS+1.0 mg/L NAA+0.3 mg/L 6-BA，芽分化率为62%。

1.2 叶片再生 叶片是高度分化的植物组织器官，再生性能相对低下。但由于叶片为地上部分，比较容易获得大量的无菌材料，而成为马铃薯离体再生的起始外植体。然而，叶片再生频率远低于茎段。

崔海辰等[9]对克新1号马铃薯叶片离体再生体系进行研究，结果发现，叶片愈伤的最佳培养基为MS+2.5 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA ，不定芽的分化培养基为MS+2.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA+5.0 mg/L GA3，诱导率为30%。生根培养基为MS+0.2 mg/L NAA，生根率为100%。

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