植物生长调节剂在植物组织培养中的影响

植物生长调节剂在植物组织培养中的影响

植物激素是植物体内合成的，对植物生长发育起到显著调节作用的微量生理活性物质，影响到植物的细胞分化、分裂、发育，及植物的形态建成、开花、结实、脱落、衰老和休眠等生理活动。在植物组织培养过程中，由于外植体处于离体培养状态，内源激素再生能力停止而不足保障其正常生长分化，需要外源激素救济供给，要做培养基中添加植物生长调节剂达到培养物全能性正常生长、分化之需。在培养基的营养素各成分中，植物生长调节剂是培养基的关键物质，是人工调控组织培养的应激有效手段的“魔术棒”，在组织培养中具有无可动摇的核心地位，对植物组织培养起着决定性作用。植物生长调节剂的种类、浓度以及配比都会显著地影响愈伤组织的形成、不定根、不定芽的分化，胚状体的形成等。

通常，不同植物或不同品种，甚至同一植物的不同位置及不同培养阶段和培养目的，对植物生长调节剂的要求有很大的变化。根据不同的培养材料和培养目的，通过试验确定植物生长调节剂的种类、浓度和配比是植物组织培养的关键所在。组织培养中使用的植物生长调节剂主要包括生长素类、细胞分裂素类、赤霉素和脱落酸等。

（1）生长素类：

在组织培养中，生长素主要的作用表现在诱导愈伤组织形成，促进细胞脱分化；促进细胞分裂和伸长生长；诱导根的分化；二氯苯氧乙酸（2，4-D）可以诱导某些植物不定胚的形成。常用的生长素有吲哚乙酸（IAA）、吲哚丁酸（IBA）、萘乙酸（NAA）、二氯苯氧乙酸（2，4-D）、奈氧乙酸（NOA）和对氯苯氧乙酸（PCPA）等。一般生长素浓度的使用为0.05～5mg/L。

IAA是天然存在的生长素，可以人工合成，其活力较低，是生长素中活力最弱的激素，对器官形成的副作用小，高温灭菌会受到破坏，且见光易分解，应置于棕色玻璃瓶中保存。

NAA为人工合成的植物生长调节剂，耐高温高压不易被分解破坏，应用较普遍。

IAA、NAA和IBA广泛用于生根，并与细胞分裂素互作促进不定芽的增殖和生长。

2，4-D在促进愈伤组织的形成上活力最高，但它强烈抑制不定芽和不定根的形成，影响器官的发育。适宜的用量范围较狭窄，过量产生毒害效应。

（2）细胞分裂素类：

在组织培养中，细胞分裂素主要促进细胞分裂与扩大；诱导芽的分化，促进侧芽萌发生长；抑制根的分化。同时具有抑制顶端优势，促进茎的增殖，延缓离体组织和器官的衰老作用。细胞分裂素多用于诱导不定芽的分化和茎、苗的增殖，避免在生根时应用。一般细胞分裂的的使用浓度为0.05～10mg/L。

细胞分裂素是腺嘌呤的衍生物。常用的细胞分裂素有6-卞氨基嘌呤（6-BA）、激动素（KT）、玉米素（ZT）、2-异戊烯腺嘌呤（2-IP）、噻苯隆（TDZ）、氯苯脲（CPPU）等。

其中ZT活性最强，但价格昂贵，高温灭菌易受到破坏，需采用过滤灭菌方法，应用较少。6-BA和KT性质稳定，可高温高压灭菌，且价格相对便宜，在生产和科研中广泛使用。

在植物组织培养中，生长素与细胞分裂素的协同调控作用决定着器官发育的方向，细胞分裂素/生长素比值低时，有利于诱导植物脱分化和根原基的形成；细胞分裂素/生长素比值高时，有利于植物组织再分化和芽原基的形成。

（3）培养过程：

外植体启动生长的关键主要是培养基的激素配比与浓度，一般应使用较高浓度的细胞分裂素和生长素较低浓度的生长素，能够解除顶端优势的抑制作用，诱导产生丛芽。生长素浓度过高容易产生愈伤组织；激素配比适当，则茎尖向上生长成无根芽苗。一般顶芽和腋芽培养30～40天d可长成新梢。