西红花组织培养技术研究(2)
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西红花组织培养技术的研究
西红花（Crocus sativus L.）为鸢尾科多年生草本植物，别名藏红花、番红花，以干燥柱头入药，具有活血化瘀，凉血解毒，解郁安神等功效[1]，被称为世界上最昂贵的药材，尤其是在西班牙有“红色金子”的称号[2]。西红花是西南亚原生种，原产于伊朗、土耳其、西班牙、希腊等国，商品最早由印度传入我国西藏，为此有藏红花一说。由于番红花价格昂贵，国内需求迫切，我国于20世纪70年代开始西红花的引种工作，经多省共同协作，引种获得成功，并在上海崇明岛建设生产基地，目前上海、江苏、浙江等地为主产区对西红花进行栽培。现代医学研究表明，西红花柱头能破坏DNA合成酶系，抑制癌细胞DNA和RNA的生成[3]，以及抑制细胞蛋白激酶的活性和原癌基因的表达[4]，其原因是主要含西红花苷、西红花苦苷、西红花酸和西红花醛等成分，近年来已成为新型抗癌药物的研究热点。另外，西红花本身具有独特的香和药理作用，自19世纪以来被许多国家作为香料使用，广泛的被用于食品工业和美容化妆品中，也被女性消费者作为美容的时尚消费品。
研究表明，西红花为三倍体植物，精细胞在减数分裂期发生紊乱，花粉败育，花后不能结实。在实际生产过程中，西红花只能采用球茎繁殖。研究发现，8 g以下的西红花球茎当年不能开花，需要继续种植才能够开花。一般球茎重量在1 g以下的，需要额外种植3年才能达到种球茎的标准（种球茎的标准为6g），重量在1~3g的球茎需要2年，而3~5 g的小球茎需要1年达到标准。在实际栽培过程中，为增加花柱的产量，用于栽培的西红花球茎重量也需要增加[5-6]，因此在生产上的一般选用重量大于10g的球茎进行栽培，提高产量[7]。因此西红花合格球茎繁育已成为实际生产过程中的瓶颈问题。长期的无性繁殖，也加剧了西红花品质退化和病虫害加重，随着栽培世代的增加，球茎逐渐退化，子代产生小球茎的百分率提高，从而致使开花率逐年降低，产量降低，其原因是由于在生长过程中，芜菁花叶（TuMV）、黄瓜花叶病毒(CMV)、鸢尾花叶病毒(IMV)、烟草脆裂病毒(TRV)以及炭疽菌、镰刀菌、青霉菌、链格孢菌等在内的多种病原菌逐年累积，病毒侵染明显提高[8] ，开花率和药用产品产量均受到严重影响。综上所述，西红花的栽培问题主要为能够用于生产的球茎产出率低和球茎在栽培过程中受到病毒侵害这两个方面，许多研究都致力于解决这两个影响西红花产量的主要问题。
利用组织培养技术，对西红花茎尖进行脱毒处理，进而培育出无病毒植株[9]，解决了长期无性繁殖导致的病毒累积，产量降低的问题。关萍等[10]以球茎块为外植体，在MS+GA1.0 mg•L-1+6-BA 1.5 mg•L-1培养基上诱导从生芽，然后转入添加不同激素的MS培养基中，其中在MS+KT1.5 mg•L-1+2,4-D1.0 mg•L-1的培养基中获得的70.00%诱导率。据何凯[11]报道，以番红花当年新生小球茎为试验材料，在含1.0 mg•L-12,4-D+0.5 mg•L-16-BA和7%CM的培养基上培养、再转入含5 mg•L-1NAA+5 mg•L-16-BA的培养基上，黑暗条件下继代1~2次，可定向诱导大量丛生芽，诱导频率达74%。丛生芽可于黑暗条件下继续增殖，也可在光照条件下在分化培养基上分化出小球茎，长出完整植株。陈薇[12]等以嫩叶为外植体的组织培养将嫩叶接种在加6-BA(2.0 mg•L-1、3.0 mg•L-1、5.0 mg•L-1)、2,4-D 2.0 mg•L-1培养基，或者加6-BA1.5 mg•L-1和NAA2.5 mg•L-1的MS培养基上，其蔗糖浓度为6%，并附加300~500 mg•L-1水解乳蛋白，不仅能产生愈伤组织，而且能分化形成小球茎。刘咏梅[13]研究表明愈伤组织和芽在0.5 mg•L-16-BA+0.2 mg•L-1NAA的培养基上均可长出小球茎。从前期研究结果来看，西红花组织培养研究不同实验室其实验结果不尽相同，研究结果差异较大，但总的来说，西红花的组织培养技术可以利用不同的外植体，在不同的时间与环境条件下进行试验，调节激素的配比，从而获得球茎或种苗，从而有效地解决西红花供应不足的问题。本实验以西红花球茎、幼叶为外植体，从激素配比使用上探讨愈伤组织诱导所需的最适宜条件，从而有效的以快繁方式繁殖西红花。