甘蓝类

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传统上，甘蓝类作物指芸薹属(Brassica)内植物，包括甘蓝，芥菜，茎椰菜，花椰菜，抱子甘蓝，萝卜和油菜。广泛栽培，适应于大多数气候。以中度寒冷气候环境最好。

(一)研究进展

育种目标视种而异。组织培养技术结合常规育种将使有些目标易于达到。例如，芸苔作物大都种植杂种(F₁)品种，由二种自交不亲和亲本系经相互授粉产生。这种方法需工很多，还有自交亲本系难于保存。已证明组织培养适用于保存自交不亲和亲本系。

油菜(B．napus)含有不含需要代谢产物(芥酸，硫代葡糖甙和类固醇)，限制它用于饲料或植物油。组织培养可从许多方式上予以解答：产生有需要特性的单倍体。异种或异属融合的细胞或转化细胞产生植株，饲用甘蓝(B．oleraceae)与饲用萝卜(Raphanus sativus)间人工杂种。这种杂种Raphanobrassica可能有Plasmodiphora病抗性。

有些甘蓝类作物受极端高或低温的不利影响；例如，在英国由于先作种子亲本的植株，在田间或移入温室后常遭寒害，难于培育秋花椰菜。组织培养技术能克服这种限制。

反之，远东大白菜生产受季节高温限制。育种目标是培育耐热、抗病和高产栽培品种。宜在热、湿季节期间选择种子亲本植株。大都甘蓝品种结实后死亡。选择能营养繁殖和连年保持的植株，将是有利的。

胚培养曾用于取得小白菜与大白菜杂交植株，甘蓝×油菜植株和甘蓝×大白菜植株。用其它方法不能得到这些杂种。取已受精的胚珠，进行离体培养。

原生质体可用于遗传工程和体细胞杂交。髓茎甘蓝原生质体产生了愈伤组织。油菜与大豆原生质体融合后，进行有丝分裂。油菜原生质体再生了植株。

花椰菜已观察到体细胞胚胎发生，可用于繁殖植株或取得无病毒植株。

油菜花药或花粉培养取得单倍体，可用于产生同质系，野生黄芥菜和中国甘蓝也曾取得同样结果。繁殖自发产生的单倍体曾得到单倍体。芸苔作物组织培养方法繁殖，综列如表21-1，已报道的所用各种培养技术见表21-2。

表21-1 甘蓝类作物植株再生的组织培养方法

表21-2 甘蓝类作物培养技术

(二)培养程序

1．无性系再生：花椰菜

A．振荡培养(Walkey和Woolfitt，1970)

(1)将块状花序切成长40mm节段。

(2)15%次氯酸钠溶液表面消毒15min。

(3)将块状花序再切刈(直径3-7mm)。

(4)将块状花序转移到液体LS培养基附加KIN 12μM，IAA 45．6μM(每25ml培养基加一片，装在100ml三角瓶内)。

(5)培养在24-26℃，光周期16h。连续振荡80转／min。

(6)几天后将形成愈伤组织；3-4周后将产生根和芽。待根和芽充分发育后，再生植株可移栽土中。

B．固体培养(Buiatti等，1974)

(1)用16%商品漂白粉消毒curd 25min。

(2)切块状花序成小片。

(3)将小片接种在LS固体培养基+2，4-D 0．9μM+KIN 14μM，或BA 0．44μM+NAA5．4μM。

(4)培养在25±1℃，连续光照下。

(5)培养25天后，转移到不加2，4-D，但加KIN 23．2μM的LS培养基上，供芽和根分化。

C．体细胞胚形成(Pareek和Chandra，1978)

(1)用10%去垢剂溶液洗叶。切成小片，然后用5%次氯酸钠溶液消毒20min。

(2)把叶片切成小块，然后植板在MS琼脂培养基上，放在26℃和弱光下培养。

(3)培养基附加5．7μM IAA和2．3μM KIN。

(4)胚产生后，把愈伤组织块转移到0．05-0．5μM IAA的相同培养基上。

2．无性系再生：茎椰菜(Hui和Zee，1980；Johnson和Mitchell，1978)

(1)把无菌子叶、下胚轴和叶切成3．5mm小片。

(2)外植体培养在MS培养基附加IAA 46-51μM+KIN 14-28μM。有些栽培品种在附加粗制人参粉500-1000mg／l+NAA 2．6μM+BA 2．2μM或NAA 2．7μM+2ip 9．8μM分化较好。

(3)将培养试管放在27℃，扩散光(约2．5lx)，16h日长。

(4)培养约1个月后，将产生再生植株。

3．无性系再生：汤菜(Clare和Collin，1974)

(1)用乙醇洗芽，在无茵培养皿上除去外部叶(叶柄要用10%次氯酸钙用力洗5分钟)。

(2)把内部叶切成厚片1．0-2mm，放在MS+2，4-D0．9μM+KIN 2．3μM培养基上。

(3)产生愈伤组织后，转移到MS+IAA 11．4μM+KIN 2．3μM和BA 44μM培养基上，启动芽和根。

(4)芽形成后，除去芽尖，以增多再生植株数。

(5)当再生植株高5cm根充分发育时，转至土中。

4．无性系再生 白甘蓝(Walkey等，1980)

(1)将分生组织切成直径0．5-2mm小片。

(2)把分生组织尖培养在MS+KIN 12μM培养基上，然后转移到MS+KIN 60μM诱导生芽。

(3)培养试管放在22±1℃，16h日长。

(4)为了诱导生根，把芽转移到无KIN培养基上。

(5)形成根后，再生植株移栽土中。

5．无性系再生 叶芥甘蓝(Hui和Zee，1978)

(1)从无菌种子长出的下胚轴和子叶。如果叶外植体，先浸入70%乙醇30s，然后放入20%Clorox+0．1%吐温20。

(2)外植体(直径3-5mm)培养在MS+NAA 2．7μM+KIN 8．9μM或NAA 2．6μM+BA8．8μM培养基上。

(3)培养试管放在27±1℃，日长16小时。

(4)培养30-40天后将形成再生植株；移栽土中。

6．无性系再生 中国甘蓝(Kuo和Tsay，1977)

(1)用75%乙基酒精表面消毒侧芽1．5min，10%次氯酸钠10分钟。

(2)培养在MS+BA 0．44μM+NAA 5．4μM培养基上。

(3)2周后将生根。形成再生植株后，移土中。

7．杂种胚培养(Feng和Cheng，1981)

(1)用普通甘蓝(B．oleracae，2n=18)为母本，中国甘蓝(B．pekinensis，2n=20)为父本。

(2)从授粉后30-40天的种子荚取出幼胚。

(3)培养在WH培养基上，诱导愈伤组织形成。

(4)把愈伤组织转移到B₅培养基上，诱导芽和根形成。

(5)形成再生植株后，将杂种再生植株栽于钵中。

8．花药培养 从硬花球花椰菜再生二倍体植株

许多学者培养芸薹作物花药再生植株最近取得成功。单倍体花粉有再生单倍体植株能力，由此可发育成新品种。

中国甘蓝花药培养再生植株(Deng和Guo，1977)：

(1)从0．2-0．4厘米花芽取出花药。

(2)花药培养在Nitsch+2，4-D 9μM培养基上。25-30天后将形成愈伤组织。

(3)愈伤组织转移到分化培养基上，用Nitsch培养基+IAA2．8μM+KIN2．3μM，蔗糖浓度降到1-2%。

9．原生质体培养 采用油菜原生质体再生方法，最近提出了B．oleracae原生质体再生方法。原生质体方法学的进展，很适用于产生新奇遗传组合，以创造新品种。

原生质体分离，培养和再生：Brassica spp．(Xu等，1982)

(1)Brassica alba，B．campestris，B．oleracea和B．napus种子放入0．1%(w／v)氯化汞和0．1%(w／v)Sodium lauryl sulfate表面消毒，无菌蒸馏水淋洗3次，放在0．6%琼脂+0．2%蔗糖上发芽，暗培25℃。

(2)2天内，切取长1厘米根尖，如有足够长度，加以横切。

(3)根切片放在0．71M甘露糖醇+KH₂PO₄ 0．19mM+KNO₃ 1．0mM+CaCl₂·2H₂O10．1mM+MgSO₄·7H₂O0．98mM+KI0．96μM+CuSO₄·4H₂O0．01μM，pH5．6(CPW溶液)上1h，质壁分离。

(4)质壁分离后，根切片放在CPW溶液中加2%Rhozyme，4%Meicelase和0．3%Macerozyme。培养条件16h光照，25℃，振荡50rpm。

(5)原生质体制品经64μm尼龙过滤膜过滤纯清，继之离心100×g10min。

(6)离心产生的片状沉积原生质体，再悬浮在CPW十蔗糖0．61M代替0．71M甘露糖醇，离心100×g5min。收集浮在蔗糖上的原生质体，用CPW+0．71M甘露糖醇培养基洗2次。

(7)原生质体再悬浮在培养基中(改进的Kao和Michayluk，1975)，暗培14天。

(8)每隔7-10天加新鲜培养基。

(9)30-45天龄愈伤组织克隆转移到B₅琼脂培养基+蔗糖0．087M+2，4-D 4．5μM+BA 4．4μM。

(10)在B₅上2-3周后，愈伤组织转移到MS+IAA 11．0μM+BA 4．4μM，以备芽再生。

(三)展望

大多数重要芸苔作物已具备了组织培养技术(表21-3)。作者认为应适当考虑影响其再生植株成功的二种关键可变因素：第一，芸苔作物的植株再生频率差异大；第二，一个种内诸栽培品种间植株再生能力常有相当差异。可是，最近发现用附加人参糖的培养基，这些问题得以部分解决。

表21-3汇综人参粉对某些芸薹属作物植株再生频率增高的效果。

表21-3 人参对某些甘蓝类作物植株再生的效果

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