全 文 ：·综 述·
收稿日期:2013 － 01 － 15
基金项目:国家公益性行业科技“葱姜蒜产业发展关键技术研究与开发”(编号:20093018) ;十二·五国家科技支撑“主要蔬菜杂种优势利用与新品
种选育”(编号:2012 BAD 02 B 00) ;北京农林科学院青年科研基金项目“洋葱异源细胞质雄性不育系快速转育技术及育种应用研究”(编
号:BAAFS 200901) ;北京市科委育种平台三期“蔬菜高效育种技术研发与重大品种选育”(编号:D 111100001311002)。
作者简介:梁 毅(1969 －) ，男，河南信阳人;研究方向:中长日照洋葱与胡萝卜的品种资源研究、新品种的选育与推广工作;E-mail:liangyi222@ ya-
hoo． com． cn。
葱属植物离体培养研究进展
梁 毅1， 陈 丽1，2， 汪李平2， 于春霞3， 田保华4
(1．北京市农林科学院蔬菜研究中心， 北京 100097; 2．华中农业大学园艺林学学院， 湖北 武汉 470070;
3．信阳职业技术学院， 河南 信阳 464000; 4．山西大学生命科学与技术学院， 山西 太原 030006)
Research Progress on Plant Tissue Culture in Allium Specie
LIANG Yi1，CHEN Li1，2，WANG Li-ping2，YU Chun-xia3，TIAN Bao-hua4
摘要:就近 30 年来葱蒜类组织培养各方面研究作了归纳总结，
包括分生组织培养、器官培养、胚培养、单倍体培养和试管受
精、原生质体培养和体细胞融合。并对建立再生体系的影响因
素进行了综述，特别对可控因素如培养基营养，生长调节剂等
作了详细的论述，同时总结了目前该领域存在的问题。
关键词: 葱属植物;组织培养;再生植株
中图分类号: S 633． 203． 6 文献标志号: A
文章编号: 1001 － 4705(2013)05-0042-07
葱属植物(Allium)属百合科，约有 500 个种，中国
有 70 ～ 80 种，其中多数为重要蔬菜，如葱(A． fistulosum
L)、洋葱(A． cepa L)、蒜(A． sativum L)、韭(A．
tuberosum Rottler)和薤(A． Chinese GDon)等。还有一
些野生种亦可食用，如山韭(A． senescensvar． minor)、
阿尔泰葱(A． altaicun Pall)、沙葱(A． mongolicum
Regel)等，这些野生种具有抗寒、抗热、抗旱、抗病等特
征，还具有药用价值，是丰富的遗传资源，对改良栽
培品种具有潜在的应用价值。近年来葱属植物的离体
培养已有不少报道，且主要集中在洋葱、蒜、葱和韭等
蔬菜，葱属植物的组织培养主要以洋葱和蒜为试料。
本文总结了葱属植物的离体培养研究进展，涉及茎尖
与根尖分生组织、器官培养、单倍体诱导、胚培养以及
原生质体融合等。
1 葱属植物离体培养的研究
1． 1 分生组织培养
葱属植物的茎尖分生组织是离体培养的优良外植
体材料。茎尖 0． 4 ～ 0． 6 mm 范围内为无病毒区，作为
外植体培养可获得脱毒植株，并能有效的保持再生植
株的遗传稳定性。
大蒜是无性繁殖作物，长期的营养繁殖使其病毒
积累严重，导致品质退化，给生产造成重大损失，利用
组织培养获得脱毒苗可以很好的解决这一问题。据报
道，由于降低了病毒的危害，脱毒大蒜鳞茎和蒜薹产量
成倍增加。Novak［1］利用大蒜“Palicak”品种的幼芽先
端作外植体接种在 MS + KT 2． 0 mg /L + IAA 1． 0 mg /L
+2，4-D 1． 0 mg /L的培养基上，置于 28 ℃的黑暗条件
下培养可诱导出大量愈伤组织。曾淑冰［2］研究认为，
以大蒜鳞茎幼芽及下部带茎盘组织接种在以 MS 为基
本培养基 NAA 0． 1 ～ 1． 0 mg /L，6-BA 0 ～ 0． 5 mg /L 范
围内，其浓度越低越能促进愈伤组织增殖和小鳞茎的
形成。陈世儒等［3］以紫皮和白皮蒜茎尖(0． 2 ～ 0． 9
mm，带 1 个或不带叶原基)为外植体，在添加 BA2 mg /
L和 NAA 0． 6 m /L的 MS培养基上获得了生长状态良
好的再生植株，而后移植大田得到 100%成活率。梁
燕等［4］以 1 /2 MS为基本培养基，利用大蒜茎尖进行离
体培养实验，结果发现，以 1 /2 MS + NAA 0． 01 m /L +
BA 1． 5 mg /L + 3%蔗糖 + 0． 8%琼脂的培养基诱导大
蒜微鳞茎形成效果最好。葱属其它植物，如洋葱、大
葱、细香葱、阿尔泰葱等也有诱导茎尖成苗的报道。
Phillips 等［5］ 以洋葱、大葱、细香葱、阿尔泰葱和
A． roylei． Stem．的茎尖为外植体，在 BDS + Picloram(毒
莠定)0． 03 mg /L + BA 0． 5 mg /L的培养基上诱导不定
芽，发现毒莠定诱芽效果比 NAA 好，在毒莠定 0． 75
mg /L + BA 2． 0 mg /L时，可获得体细胞胚。
张松等［6］利用分葱茎尖成功诱导了体细胞胚胎
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第 32 卷 第 5 期 2013 年 5 月 种 子 (Seed) Vol． 32 No． 5 May． 2013
DOI:10.16590/j.cnki.1001-4705.2013.05.070
发生，而且愈伤组织诱导率最高可达 83． 33%，胚状体
萌发率也高达 75%。陈典［7］用分蘖洋葱鳞茎的茎尖
愈伤组织诱导培养基以 MS +2，4-D 2． 0 mg /L + KT 0． 5
mg /L最佳，出愈率为 100%;分化培养基以 MS + NAA
0． 1 mg /L + BA 0． 4 mg /L最佳，分化率为 88． 3%，平均
成苗数为 10． 2，但研究多采用 MS 培养基，并附加 BA
和 NAA 等生长调节物质。陈典等［8］、黄晓梅等［9］以
章丘大葱茎尖为外植体，对大葱茎尖脱毒苗的培养和
增殖技术进行了研究，发现茎尖大小在 0． 15 ～ 0． 3 mm
或 0． 3 ～ 0． 5 mm 75 ℃经高温处理 10 min后，脱毒率均
可达 100%。细胞学观察表明该途径能保持遗传稳定
性，而愈伤组织及其再生苗遗传稳定性较差，愈伤组织
及愈伤组织分化苗染色体数均出现较大变异。
根尖是分生组织培养的另一材料来源，其研究已
开始受到重视，较之茎尖，根尖取材要方便得多。
Shuto等［10］对韭和大蒜的 0． 2 ～ 0． 3 mm 根尖部位培
养，在附加 1 mg /L NAA的 MS培养基上诱导出愈伤组
织，在含 0． 01 mg /L 6-BA 培养基上分化出植株，并形
成脱毒种质。Myers 等［11］以大蒜无菌根为外植体，在
2，4-D诱导下形成愈伤组织，再培养于添加 Picloram
和 2 ip的培养基上分化出体细胞胚。此外，张松等［12］
报道，以韭菜根尖为外植体，适于愈伤组织和不定芽分
化的最佳培养基为 MS + NAA 1． 0 mg /L + BA 2． 0 mg /
L，分化率最高可达 83． 7%。
1． 2 器官培养
目前关于葱属植物不同组织器官的离体再生方面
已有少量报道，洋葱的茎盘、鳞茎、花与大蒜的未展开
叶、气生鳞茎、蒜瓣以及大葱的叶片、花蕾都是组织培
养中常用的材料，能够诱导再生植株产生。Havranek
和 Novak［13］以大蒜幼叶为外植体建立了愈伤组织培
养体系，实验表明，在添加 IAA 时，光对脱分化有负效
应，2，4-D完全抑制愈伤组织形成。Zee 等［14］诱导韭
菜叶片，获得了完整再生植株。1990 年郑海柔［15］认
为，2，4-D有利于诱导大蒜叶片形成愈伤组织，但不利
于幼苗的分化;1998 年郑海柔和沈敏健采用嘉定白蒜
叶片为外植体，获得了可分离的球状体并达到 91． 7%
的幼苗诱导率。张松等［17］将大葱幼叶接在 MS + 2，4-
D 1． 0 mg /L + KT 0． 5 mg /L + BA 1． 0 mg /L培养基上，
愈伤组织诱导率达 89． 9%，在 MS +2，4-D 0． 88 m /L +
BA 1． 7 m /L上，芽诱导率最大为 13． 2%;实验还发现，
诱导大葱叶片会产生 2 种愈伤组织，一种为球状、表面
光滑、坚硬、淡黄色并具有较高分化能力的愈伤组织，
另一种为表面疏松、白色、反光性弱、分生能力弱的愈
伤组织。陈刚等［18］以沙葱叶基切段为外植体，诱导愈
伤组织的培养基为 MS +2，4-D 2． 0 mg /L + KT 0． 2 mg /
L，愈伤组织转移到MS + BA2． 0 mg /L + NAA0． 4 mg /L
培养基后分化出大量的苗，分化苗在含有 1 /2 MS +
IBA 1． 0 m /L的培养基上生根最佳。
花器官比叶片更容易诱导植株再生。葱为伞形花
序，每个花序有上百朵小花，这些小花和花苞内产生的
许多气生鳞茎都是 组 织 培 养 的 良 好 外 植 体。
Matsubara［19］研究洋葱花托上的植株再生情况发现，幼
嫩花托的花器官原基发育成叶，从而形成植株;较老花
托上的再生植株来源于诱导出的不定芽。Phillips
等［20］培养洋葱未成熟花序及气生鳞茎，获得再生植
株。Pike等［21］以洋葱花为外植体大约只有 10%的花
能诱导出芽，平均每个外植体产生 5 个芽。Yassen［22］
报道以未成熟的花作试材，直接形成小鳞茎，有效避免
和减少了继代培养的次数，繁殖系数约为 10。
Luthar［23］用两步法培养花蕾和子房，先将成熟花在含
2 mg /L 2，4-D和 2 mg /L 6-BA的诱导培养基上培养 6 d
后转移到含 2 mg /L TDZ 的分化培养基上直接再生出
小苗。该方法证明可以直接从外植体上产生大量的
芽，没有经过愈伤组织阶段，减少了变异性，其中最高
出芽频率花蕾为 57． 2%，子房为 39． 4%。Lu［24］取大
葱和洋葱的杂交一代的未成熟花蕾和鳞茎盘诱导得到
体细胞胚，最多每个外植体可得到 19 个。Kim 等［25］
张松［26］以大葱的花蕾为外植体，成功地建立了大葱的
无性繁殖和高效培养体系，250 d内的繁殖系数可分别
达到 16 348 倍和 3 787 倍。姜璐琰、杜敏霞［18，19］等用
洋葱幼蕾培养，通过诱导愈伤组织能获得较高频率的
再生植株。
大蒜上也有花器官的相关报道，王洪隆等发
现［20］，取生殖期大蒜花梗，在培养基 N 6 + 2，4-D 2． 0
mg /L + KT 1． 0 mg /L 上暗培养 30 d 后，得到微黄色愈
伤组织，然后于 N 6 + 2，4-D 0． 5 mg /L + KT 0． 5 mg /L
继代培养 2 次，再做诱芽、诱根的实验表明，2，4-D 和
KT对诱导大蒜花梗愈伤组织形成是必要的;高浓度细
胞分裂素和低浓度生长素有利于芽的分化，高浓度
NH4 +有利于根分化，低浓度 NH4 +促进芽分化。栾非
时等［30］以黑龙江阿城脱毒紫皮种蒜为试材，利用花原
始体进行组织培养，诱导花原始体愈伤组织最佳培养
基为 Ms +2，4-D 0． 05 mg /L + BA 1． 0 mg /L，诱芽最佳
培养基为MS + NAA 0． 05 mg /L + BA 3． 0 mg /L，每块花
原始体愈伤组织平均分化 9． 2 个芽。龙玉娟等［31］以
大蒜品种“三月黄”花序轴为外植体进行离体培养，对
其器官发生过程进行了形态学和解剖学观察，结果表
明，大蒜花序轴离体培养不经过愈伤组织，通过器官直
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综 述 梁 毅 等:葱属植物离体培养研究进展
接发生途径形成不定芽，不定芽通过壮苗与生根培养
可正常生根形成植株，如果继代培养周期超过 21 d，鳞
茎形成率可达 90． 56%。
茎盘组织作为外植体进行组织培养被认为是生产
试管苗的有效方法。用大蒜茎盘、小鳞茎与洋葱鳞片、
双鳞片、鳞茎盘作为外植体进行研究均有离体植株产
生。Ayabe 和 Sumi［32，33］创立了一种生产大蒜脱毒试
管苗的新方法即茎盘培养法，该法以未成熟小鳞茎基
部的茎盘作外植体，在不加外源激素的 LS培养基上培
养，一个茎盘可分化出 20 ～ 30 株苗，1 个月内就可形
成小鳞茎。Sata 等［34］也用大蒜小鳞茎基部直接诱导
出了体细胞胚，其诱导率高达 60%。张素芝等［35］实
验发现:高浓度的生长素有利于大蒜茎盘愈伤组织的
诱导，但并不利于其分化;继代 2 次的愈伤组织芽分化
能力最强，但继代 6 次后试管苗根尖染色体的变异率
达到 55． 5%，这种变异可能与有丝分裂异常有关。
Fridborg［36］曾用附加 NAA 和 KT 的 MS 培养基从
洋葱鳞片直接诱导成芽。1979 年 Fujieda 等也以洋葱
鳞片为实验材料发现，每个外植体大约能产生 10 个
芽，1980 年 Hussey［37］先把洋葱双鳞片作为外植体诱
导得到芽，又以得到的芽纵切后为二代外植体，得到离
体植株。Kahane［38］报道以洋葱鳞茎盘为外植体，经芽
扩繁、芽发育成植株、无激素下再生植株的生长发育，3
个步骤为 1 个周期，约 3 ～ 4 个月，扩繁系数为 10，大
大缩短了再生时间并部分解决取材的季节性限制。
1． 3 胚培养
体细胞胚胎发生源于单个细胞，以其在转基因方
面的独特优势倍受喜爱［39］。Eady 等用葱幼胚在含 5
mg /L毒莠定的培养基上高频率诱导出体细胞胚及植
株再生。未成熟胚培养可以有效地拯救杂种胚的败
育，在一定程度上克服有性不亲合性障碍，从而提高远
缘杂交的成功率。葱属植物种质资源丰富，通过种间
杂交可以将一些优良农艺性状进行种间组合和转移。
Dunstan［40］第 1 次获得了洋葱的体细胞胚。因为体细
胞胚的诱导比较困难，目前相关的报道并不多。
成熟的合子胚培养也是胚培养的另一种类型，成
熟胚作为进行离体再生的优良外植体，具有取材方便，
不受季节约束，愈伤诱导率高，再生比较容易等优点。
Valk［41］等曾从 3 种葱属植物成熟胚诱导出愈伤组织，
并经体细胞胚胎发生获得再生。Silvertand 等［42］从一
种韭(A． ampeloprasum)的成熟合子胚诱导的愈伤组织
获得再生植株。Luther 和 Bohanece［23］设计了一个程
序，用两步法培养洋葱 10 多个品种的成熟花或子房。
该法先将成熟期花在含 2 mg /L 2，4-D 和 6BA 的培养
基上培养 6 d后，再将花或分离的子房转入含 2 mg /L
TDZ 的分化培养基上直接再生出了苗。PhiliPs［20］以
萌发的种子的分生组织为外植体，培养得到体细胞胚，
诱导率低于 7%。Saker［43］创造了一种可靠的可反复
得到体细胞胚的培养程序，以成熟的种子为试材，先在
含 2，4-D的基质上培养种子产生胚性的愈伤组织，换
成分化培养基得到体细胞胚并长成植株，将体胚在含
2，4-D 的培养基上培育，第 2 批胚形成。几乎同时
Eady也找到了一种可反复再生胚的方法，每个外植体
可得到 25 个之多，这也是迄今为止得到的体细胞胚最
多的报道。盛艳萍［44］、宗红［45］、杨俊杰等［46］对大葱成
熟胚的愈伤组织诱导及分化过程进行了观察，并对再
生过程中内源激素水平进行了测定，发现赤霉素
(GA3)对大葱愈伤组织的分化有重要作用，适当高的
6-BA与 NAA 比值有利于芽的分化，但细胞分裂素类
浓度过高则会对不定芽造成伤害。
1． 4 单倍体诱导和试管受精
在葱属植物中，单倍体诱导可以以胚珠、未传粉子
房、小孢子、花粉和花药等进行培养。1966 年 Guha 和
Johri［47］首次报道了，洋葱的子房和胚珠在 Nitsch 培养
基上可以成长出植株，并发现色氨酸(24 mol /L)对胚
的发育极为有利。Campion［48］第 1 次用未受粉的洋葱
胚珠诱导获得单倍体植株，但诱导率极低为 0． 28%;
于 1992 年［49］通过雌核发育途径诱导出了洋葱单倍
体，首先在 BDS 培养基上进行花、子房或胚珠的预培
养，然后在 BDS + NAA 1． 0 mg /L + BA 2． 0 mg /L +蔗糖
100 g /L的培养基上诱导胚状体，胚状体发生的最高频
率为 0． 59%，63%的胚可再生植株，再生植株中单倍
体占 88． 3%。田惠桥［50］利用韭菜未传粉子房在 MS +
ZT 0 ～ 2． 0 mg /L + 2-甲基-4 氟苯氧乙酸(MCPA)培养
基上从胚囊中诱导出了单倍体植株，另外，研究还表明
韭菜的反足细胞的胚胎发生频率高于卵细胞。Kojim
等［51］建立了花序培养-胚珠培养-胚培养的再生韭菜双
单倍体培养体系。
1995 年 Bohance［52］用洋葱胚珠和子房经两步培
养法，在诱导培养基上预培养花数日后，取子房胚珠培
养得到再生植株，其诱导频率分别为 0． 6%与 7． 6%，
倍性鉴定有单倍体、双倍体和多倍体;Jakse［53］也经两
步培养，培养花后再单独培养花的子房，诱导单倍体的
再生频率为 6． 04%;PuddePhat［54］同样用两步培养诱
导雌性胚成功，诱导频率为 1． 8%，倍性鉴定 68%是单
倍体;Bohanec［55］采用一步培养即仅培养花，不必再取
子房胚珠，从子房得到了单倍体植株，诱导率高达
22． 6%，简化了诱导程序，提高了诱导频率。
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第 32 卷 第 5 期 2013 年 5 月 种 子 (Seed) Vol． 32 No． 5 May． 2013
葱属上进行小孢子的研究并不是很成功，远彤
等［56］认为，大蒜的小孢子是由小孢子母细胞经过典型
的减数分裂而来，小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂
为连续型，四分体排列呈平面型，在小孢子母细胞减数
分裂过程中出现了多价体、单价体和染色体落后等不
规则现象，是导致花粉退化的重要原因。胡雪华等［57］
报道了贵州引种栽培的大葱小孢子形成过程，结果发
现，大葱花粉母细胞减数分裂的第 1 次和第Ⅱ次核分
裂之间没有一个短暂的间期阶段，胞质分裂属连续型，
四分孢子有 3 种构型，减数分裂不同步现象明显，其分
裂过程与原产地基本一致，不同的是在分裂中期Ⅰ与
Ⅱ阶段的染色体常出现胶合。
在葱属植物中至今未见到花粉和花药培养再生单
倍体植株的成功报道。在大蒜的研究上发现，多数大
蒜栽培种为花粉败育，只有极少数的品种和个别野生
种具有可育花粉，这可能与其表面的粘液阻碍花粉对
营养物质的吸收有关。Suh． S． K等［58］在 MS、LS和B 5
基本培养基上通过添加生长调节物质和谷氨酸对大蒜
进行花粉组织培养，结果表明:在 25 ℃与 6 h 的光照
条件下，接种 25 d 后可形成愈伤组织，但未见有胚状
体;大蒜花粉在 5 ℃下处理 12 h并添加 NAA有利于愈
伤组织的形成，IAA 和 2，4-D 则没有效果，B5 培养基
出芽数高于 LS 培养基，在 B 5 培养基上较高含量的
KT有利于不定芽的形成(KT 含量 2 ～ 3 mg /L) ，移植
到 1 /2 MS诱根培养基上 14 d 后产生根，接种 28 d 后
平均每个愈伤组织产生 5 个小鳞茎。栾兆水等［59］用
压片法对雄性不育和可育大葱小孢子发生和雄配子体
发育进行了详细的细胞学观察，并用电镜扫描观察了
雄性不育和可育大葱的花粉粒形态，结果表明雄性不
育和可育大葱的小孢子发生是基本一致的，两者均存
在低频率的异常减数分裂行为。雄性可育大葱单核花
粉经有丝分裂产生成熟的二细胞花粉，其花粉可育率
为 96． 84%;雄性不育大葱小孢子在单核中期前是正
常发育的，其败育始于单核中期，到单核末期有 94．
85%的花粉败育，其它 5． 15%的花粉败育于早期二细
花粉。王文浩等［60］探索了大葱花药处于单核晚期的
形态指标，并以 B 5 为基本培养基，分别添加 2，4-D
(2． 0 ～ 3． 0 mg /L)、6-BA(0． 5 mg /L)、谷胱甘肽(800
mg /L)等，对大葱花药进行了离体培养，结果表明 32
℃热击处理有利于大葱花药诱导愈伤组织，培养基中
添加 6%浓度的蔗糖有助于大葱愈伤组织的培养，大
葱愈伤组织诱导率较低且不易分化。
试管受精是克服受精前不亲合性的有效途径，体
外受精与幼胚培养相结合的方法可以解决不能自然开
花授粉的难题，该领域的报道曾见于大蒜的试管受精。
Dubouzet等［61］通过试管受精和幼胚培养获得了
A． giganteum和 A． schube 种间杂种，并用分子生物学
方法鉴定了杂种的真实性。蒋钟仁等［62］在 MS + KT 1
mg /L + NAA 0． 55 mg /L 上培养花粉母细胞分解时的
大蒜花序，花期进行人工授粉，然后在试管内进行子房
培养，从子房中取出授粉后发育正常的胚珠，在 Ms 培
养基上培养 6 d 后，长出绿芽，20 ～ 30 d 后，长成正常
绿苗，按授粉花数计算，成苗率为 3． 2%。用体外人工
受精、胚培养的方法解决了大蒜不能自然开花结实的
难题，为大蒜实生苗选种和育种打下了基础。
1． 5 原生质体培养和体细胞融合
原生质体是脱去细胞壁的细胞，是外源遗传物质
导入的理想材料，在植物基因转化中占有重要地位。
不同植物种属乃至科间的原生质体可以再进行融合，
这些融合的产物经过培养会产生体细胞杂种，从而实
现远缘遗传物质的重组和整合，甚至创制新物种。
葱属植物为单子叶，其原生质体培养难度很大，至
今有关葱属植物原生质体再生体系建立的报道很少。
陈柔如［63］用洋葱叶肉进行原生质体培养，观察到了细
胞团。王光远等［64］首次将洋葱叶肉原生质体在附加
2，4-D和 6-BA的 MS培养基上培养获得了愈伤组织，
转移到含 IAA 和 KT 的培养基上获得了小植株的分
化。Fellner［65］报道搜集了葱属 9 个种、29 个品种的植
物用酶分离花粉的原生质体，洋葱分离失败，表明洋葱
分离原生质体比较困难。直到 1994 年 Buiteveld等［66］
用韭菜(A． ampeloprasum)的胚性愈伤组织建立的胚性
悬浮细胞系分离原生质体，经培养获得了可持续分裂
和植株再生。Hansen［67］将愈伤组织悬浮，加酶降解释
放出原生质体，然后半固体培养，诱导再生植株，每克
细胞可再生 6 个芽。Karim［68］悬浮培养得到植株。
Zheng［69］悬浮培养由合子胚诱导的愈伤组织，酶解分
离原生质体，固体培养，整个过程植株再生频率为 35．
5%。Shimonaka［70］悬浮培养由无菌苗的鳞茎盘得到
的愈伤组织，酶解分离原生质体，液体浅层培养，得到
再生植株。Daigen 等［71］成功建立了大葱品种“Mo-
tokura”的原生质体培养体系从而获得再生植株。郝
建国等［72］用沙葱叶基愈伤组织进行原生质体培养得
到了小植株并且移栽成活。以上这些研究结果表明，
葱属植物原生质体再生体系的建立可能应以培养细
胞，特别是培养的胚性细胞来分离原生质体为宜。这
与小麦等禾谷类植物原生质体培养再生体系的建立十
分相似。
受原生质体再生体系难以建立的限制，葱属植物
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综 述 梁 毅 等:葱属植物离体培养研究进展
原生质体融合和体细胞杂交成功的报道极为罕见。
1998 年，Buiteveld等［73］第 1 次成功获得了韭(A． ampe-
loprasum)与洋葱体细胞杂种再生植株。在这期间以
及之后，也有一些相关的研究，1995 年 Buiteveld［66］报
道了洋葱和大头蒜(Allium ampeloprasum L．)的体细胞
杂交和杂交的体细胞胚的特征，作者以聚乙烯为基础
的融合技术做了对称和不对称的原生质体融合。他认
为，通过不对称融合获得杂交是不可行的;而对称的融
合能产生较多的愈伤组织和再生植株。Shimonaka 用
与 Buiteveld相同的方法，得到日本分蘖洋葱和鳞茎洋
葱融合的再生植株。Yamashita［74］用洋葱愈伤和大蒜
子叶游离的原生质体融合，得到融合体植株，克服了葱
属植物种间杂交的不亲合性，为今后优良无性杂种植
株的获得提供了一条可行途径。
2 葱属植物组织培养存在的问题及展望
2． 1 培养过程中体细胞染色体变异性强的控制
葱属植物在离体再生过程中极易产生变异，特别
是经过愈伤组织阶段，这些变异受外界条件影响较大，
又有许多微小变异不容易观察，因此很难控制。
Novak［1］报道从大蒜愈伤组织上诱导的再生植株中大
约有 50%都存在染色体畸变，如非整倍体、嵌合体;
Campion［48］指出染色体有自发加倍的现象;1995 年
Bohanec对离体再生芽进行倍性鉴定时发现有单倍
体、二倍体与四倍体的存在;Puddephat［54］研究表明有
68%的单倍体 23%自发加倍。针对这些变异，张松［6］
指出培养过程中控制激素的浓度能有效的减少变异，
适当缩短愈伤组织的培养时间，或是利用再生植株驯
化栽培后循环培养的方法，可以减少培养过程中由于
激素积累引起的变异。组织培养过程中体细胞染色体
变异给科研和生产带来很多不利因素，因此如何控制
变异率将是今后研究的一个重要方向。
2． 2 加强胚状体研究
胚状体源自一个细胞，在转基因方面有独特的优
势。单子叶植物胚状体的诱导比较困难，葱属植物的
离体再生植株大多是通过愈伤组织诱导得到不定芽，
或是直接诱导不定芽或是腋芽方式得到，葱属作物中
有许多品种具有优良性状，如抗病性、早熟性、耐寒性、
抗旱性等优良基因，体细胞胚可以克服远缘杂种的不
育性，使葱属植物与亲缘关系较远的作物杂交成为可
能。现有的研究耗时长，诱导率低［20，40，43］，今后应着重
提高体细胞胚的诱导频率，扩大繁殖系数，缩短再生时
间，为转基因打下基础。
2． 3 培养材料再生能力的保持
张松等［17，26］认为，大葱叶片愈伤组织可保持分生
能力 250 d，花蕾愈伤组织可维持 1 年。Novak［1］认为
韭葱的花培养再生力也可维持 1 年。随着组培时间的
延长，愈伤组织逐渐老化，变异增多，芽恢复顶端优势，
抑制进一步增殖。用大田栽培再生植株，循环培养即
可控制和选择淘汰变异，又能不断更新材料的再分化
能力，当然也可用低温(4 ℃)和黑暗保存的方法保存
组织培养材料，以期得到再生能力的保持。
总之葱属植物作为一大类蔬菜作物，目前通过组
织和器官培养技术仅在少数几种葱属植物上建立起了
离体培养再生体系，尽管如此，随着生理生化等相关学
科的发展，大蒜离体快繁和脱毒技术已日趋成熟，并且
实现了商业化大生产。与此同时从品质改良和遗传操
作的需要考虑，建立更多、更实用的葱属其它种的离体
培养再生体系是十分必要的，这一领域的研究近几年
已有突破性进展，如原生质体培养、体细胞杂交和外源
基因的转化，但是较之其它农作物的研究葱属的遗传
操作仍显得非常薄弱，因此将现代生物技术纳入葱属
植物的遗传改良和育种程序，将加速培育出高品质、高
抗逆性、更有应用价值的葱属植物新品种和葱属植物
新种质。
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