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摘 要：番木瓜常见于亚热带及热带地区，是一种重要的经济果树。规模化生产有利于水果型番木瓜的产量达到市场需求，而传统的育苗方式并不能满足水果型番木瓜的繁殖需求增长，因此需要通过植物组织培养达到水果型番木瓜组培快繁的目的。通过研究水果型番木瓜的组织培育过程，分析其组织培育材料、激素添加及营养成分等各方面情况，发现当前水果型番木瓜组织培育中存在的问题，并提出优化对策，以实现水果型番木瓜规模化生产的目标。
关键词：水果型番木瓜;组织培育;问题;对策
文章编号： 1005-2690（2020）09-0127-01 中圖分类号： S667.9 文献标志码： B
番木瓜属多年生常绿果树作物，广泛分布于热带、亚热带地区。其所含的番木瓜碱具有抗癌活性，木瓜蛋白酶有助于消化，可用于治疗胃炎和慢性消化不良;种子可以驱虫，未成熟的番木瓜乳汁可提取番木瓜素，是制造化妆品的上乘原料，有美容增白的功效，因此具有较高的食用和工业价值。水果型番木瓜是番木瓜中的佼佼者，由于其营养价值高、用途广泛、生长速度快、回报率高，在我国大部分地区都有种植。
传统的番木瓜繁殖方式包括扦插、嫁接等，由于缺少杀菌灭活程序，使传统繁育的木瓜树成活率低，且极易受到病虫害的侵扰。组织培养技术的出现加快了水果型番木瓜的繁殖进程，但目前的番木瓜组织培育技术仍存在许多不足。本文详细介绍了水果型番木瓜组织培育的现状、常见问题及优化措施，为促进水果型番木瓜的规模化生产提供参考。
1 番木瓜的组织培育概况
组织培育的原理来自细胞全能性学说，即植物体的每一个细胞都携带有一套完整的遗传信息，具有发育成为完整植株的潜力。因此，在适当的条件下进行细胞培养能够促使细胞分化并发育成一株完整的植物。组织培养是经过人为控制，在为细胞提供无菌环境的前提下，引导植物细胞分化并获得完整植株的过程。由于植物组织培养需要在离体条件下的试管内进行，因此也称为离体培养或试管培养[1]。此种繁殖方式具有周期短、繁殖快，且不受季节和环境条件限制的特点，是培育优质番木瓜种苗的良好途径。
2 番木瓜的组织培育存在的问题
与实生苗相比，经过组织培育的番木瓜种苗具有大田植株生长快、长势旺盛，可以从源头杜绝病毒植株的特性。一般可提早10～12 d开花结果，不仅节约种植成本，而且番木瓜两性株繁育的组织培育种苗可以提髙长圆形果的比例，在降低育苗成本的同时提升了番木瓜的经济效益，具有良好的产品竞争力。当前，在番木瓜组织培育中仍存在以下3个方面的问题。
2.1 外植体诱导成功率低
促进外植体诱导成功的关键步骤是减少外植体带菌总量，以及采用合适的消毒剂和消毒程序，其主要内容是通过将母株发育良好的侧芽进行采集，作为组培育苗的主体。在目前的生产过程中，为了使番木瓜的植株性质保持一致，大多以成龄的植株为母本进行组培育苗，然而在利用成龄植株上的侧芽或顶芽时，污染率高达80%以上，这种污染通常在培养数周后表现出来，为组培育苗工作带来非常大的影响，耗时又费力[2]。同时，缺乏快速、便携、高效的检测手段，也限制了外植体诱导成功率的提高。
2.2 继代培养中有效芽数量不足
在继代培养中，增殖系数是衡量培养物繁殖能力的指标，要想达到规模化生产技术的要求，必须提高增殖系数，该技术是组织培育快繁技术的关键环节之一。对增殖系数构成影响的因素主要包括2个方面：一是激素，即植物生长调节物质;二是无机营养成分。激素的使用比例会直接影响到有效芽的产出比例[3]，为了提高芽产量和有效芽比例，在目前的组织培育快繁生产中大多采用交替培养基培养法，即在高浓度激素与低浓度激素中轮流培养细胞。高浓度激素培养基获得的芽具有丛生、矮小、短缩的特点，用于培养继代苗;低浓度激素培养基可诱导芽的正常生长，促使茎伸长、粗壮，用于提高培养苗的木质化程度。但交替培养基培养法耗费时间较长且成功率低、操作容错率低，难以进行规模化生产。
2.3 根系质量低，生根诱导率不稳定
组培育苗的植株在诱导生根的过程中，普遍存在生根不稳定、生根率差异较大的情况。对于良性植株要求其根系清晰，但是经过组培育苗的植株大部分根系呈膨化状，难以保证移栽后的成活率。目前主要通过优化培养液中的激素与其他添加物的比例，以及控制光照、温度等外部条件来诱导组织生根，尚无有效的改善方法。
3 优化番木瓜组织培育的对策
3.1 优化外植体采集过程
目前，组培育苗所用的细胞大多来源于大田成龄的番木瓜植株，由于其生长环境暴露，在生长过程中积累了大量的微生物和细菌，采集的侧芽不易消毒。因此，在培养母株的过程中要严格控制母株的生长环境，如进行大棚培养以保证良好的侧芽萌出效果，提高采集侧芽的质量，同时也有利于剪取萌芽条。
3.2 优化外植体消毒方式
在培养前必须进行外植体消毒，建议采取组合消毒方式，即先使用75%酒精消毒20 s，使菌体内部被酒精渗透达到凝固组成菌体蛋白质的效果，之后在使用0.1%升汞消毒12 min，以保证外植体表面的菌类完全被杀灭，确保番木瓜外植体的表面消毒彻底[4]。
3.3 进行无菌芽培养，提高有效芽产生率
经过初代培养可以获得比较矮小的丛生芽，再经过壮芽培育后才能继续切割成单芽用于生根诱导，形成有效芽。由于化生芽中的有效芽产出比例不固定，可以对未达到有效芽标准的不定芽进行二次壮芽培养，达到标准后即可得到有效芽。交替两种培养基的继代培养，可以有效提高不定芽的増殖系数，促进继代苗正常周转的同时也简化了培养步骤，减少生产时间。
3.4 用两步生根法提高有效生根率
为了有效增加胚芽的生根率，进行生根诱导时可以采取两步生根法：第一步采用根原基诱导配方MS+IBA 2.0 mg/L进行培养，第二步采用根系伸长配方MS+活性炭1 g/L促进根系生长。两步生根法可以促使胚芽生出根系清晰的有效根，提高组培育苗组织的成活率。
参考文献：
[ 1 ] 谢智旭.番木瓜组培种苗生产技术体系的优化[D]. 海口：海南大学，2018.
[ 2 ] 谢恩倍，欧善生，姚军，等.水果型番木瓜组织培养的研究[J].安徽农业科学，2010，38（28）：15495-15497.
[ 3 ] 黄秋伟，吕平.小果型番木瓜组织培养的研究进展[J].农业研究与应用，2014（6）：64-68.
[ 4 ] 黄东梅，李艳霞，林妃，等.番木瓜实生苗茎段组培快繁条件的优化[J].南方农业学报，2014，45（12）：2215-2219.
关键词：水果型番木瓜;组织培育;问题;对策
文章编号： 1005-2690（2020）09-0127-01 中圖分类号： S667.9 文献标志码： B
番木瓜属多年生常绿果树作物，广泛分布于热带、亚热带地区。其所含的番木瓜碱具有抗癌活性，木瓜蛋白酶有助于消化，可用于治疗胃炎和慢性消化不良;种子可以驱虫，未成熟的番木瓜乳汁可提取番木瓜素，是制造化妆品的上乘原料，有美容增白的功效，因此具有较高的食用和工业价值。水果型番木瓜是番木瓜中的佼佼者，由于其营养价值高、用途广泛、生长速度快、回报率高，在我国大部分地区都有种植。
传统的番木瓜繁殖方式包括扦插、嫁接等，由于缺少杀菌灭活程序，使传统繁育的木瓜树成活率低，且极易受到病虫害的侵扰。组织培养技术的出现加快了水果型番木瓜的繁殖进程，但目前的番木瓜组织培育技术仍存在许多不足。本文详细介绍了水果型番木瓜组织培育的现状、常见问题及优化措施，为促进水果型番木瓜的规模化生产提供参考。
1 番木瓜的组织培育概况
组织培育的原理来自细胞全能性学说，即植物体的每一个细胞都携带有一套完整的遗传信息，具有发育成为完整植株的潜力。因此，在适当的条件下进行细胞培养能够促使细胞分化并发育成一株完整的植物。组织培养是经过人为控制，在为细胞提供无菌环境的前提下，引导植物细胞分化并获得完整植株的过程。由于植物组织培养需要在离体条件下的试管内进行，因此也称为离体培养或试管培养[1]。此种繁殖方式具有周期短、繁殖快，且不受季节和环境条件限制的特点，是培育优质番木瓜种苗的良好途径。
2 番木瓜的组织培育存在的问题
与实生苗相比，经过组织培育的番木瓜种苗具有大田植株生长快、长势旺盛，可以从源头杜绝病毒植株的特性。一般可提早10～12 d开花结果，不仅节约种植成本，而且番木瓜两性株繁育的组织培育种苗可以提髙长圆形果的比例，在降低育苗成本的同时提升了番木瓜的经济效益，具有良好的产品竞争力。当前，在番木瓜组织培育中仍存在以下3个方面的问题。
2.1 外植体诱导成功率低
促进外植体诱导成功的关键步骤是减少外植体带菌总量，以及采用合适的消毒剂和消毒程序，其主要内容是通过将母株发育良好的侧芽进行采集，作为组培育苗的主体。在目前的生产过程中，为了使番木瓜的植株性质保持一致，大多以成龄的植株为母本进行组培育苗，然而在利用成龄植株上的侧芽或顶芽时，污染率高达80%以上，这种污染通常在培养数周后表现出来，为组培育苗工作带来非常大的影响，耗时又费力[2]。同时，缺乏快速、便携、高效的检测手段，也限制了外植体诱导成功率的提高。
2.2 继代培养中有效芽数量不足
在继代培养中，增殖系数是衡量培养物繁殖能力的指标，要想达到规模化生产技术的要求，必须提高增殖系数，该技术是组织培育快繁技术的关键环节之一。对增殖系数构成影响的因素主要包括2个方面：一是激素，即植物生长调节物质;二是无机营养成分。激素的使用比例会直接影响到有效芽的产出比例[3]，为了提高芽产量和有效芽比例，在目前的组织培育快繁生产中大多采用交替培养基培养法，即在高浓度激素与低浓度激素中轮流培养细胞。高浓度激素培养基获得的芽具有丛生、矮小、短缩的特点，用于培养继代苗;低浓度激素培养基可诱导芽的正常生长，促使茎伸长、粗壮，用于提高培养苗的木质化程度。但交替培养基培养法耗费时间较长且成功率低、操作容错率低，难以进行规模化生产。
2.3 根系质量低，生根诱导率不稳定
组培育苗的植株在诱导生根的过程中，普遍存在生根不稳定、生根率差异较大的情况。对于良性植株要求其根系清晰，但是经过组培育苗的植株大部分根系呈膨化状，难以保证移栽后的成活率。目前主要通过优化培养液中的激素与其他添加物的比例，以及控制光照、温度等外部条件来诱导组织生根，尚无有效的改善方法。
3 优化番木瓜组织培育的对策
3.1 优化外植体采集过程
目前，组培育苗所用的细胞大多来源于大田成龄的番木瓜植株，由于其生长环境暴露，在生长过程中积累了大量的微生物和细菌，采集的侧芽不易消毒。因此，在培养母株的过程中要严格控制母株的生长环境，如进行大棚培养以保证良好的侧芽萌出效果，提高采集侧芽的质量，同时也有利于剪取萌芽条。
3.2 优化外植体消毒方式
在培养前必须进行外植体消毒，建议采取组合消毒方式，即先使用75%酒精消毒20 s，使菌体内部被酒精渗透达到凝固组成菌体蛋白质的效果，之后在使用0.1%升汞消毒12 min，以保证外植体表面的菌类完全被杀灭，确保番木瓜外植体的表面消毒彻底[4]。
3.3 进行无菌芽培养，提高有效芽产生率
经过初代培养可以获得比较矮小的丛生芽，再经过壮芽培育后才能继续切割成单芽用于生根诱导，形成有效芽。由于化生芽中的有效芽产出比例不固定，可以对未达到有效芽标准的不定芽进行二次壮芽培养，达到标准后即可得到有效芽。交替两种培养基的继代培养，可以有效提高不定芽的増殖系数，促进继代苗正常周转的同时也简化了培养步骤，减少生产时间。
3.4 用两步生根法提高有效生根率
为了有效增加胚芽的生根率，进行生根诱导时可以采取两步生根法：第一步采用根原基诱导配方MS+IBA 2.0 mg/L进行培养，第二步采用根系伸长配方MS+活性炭1 g/L促进根系生长。两步生根法可以促使胚芽生出根系清晰的有效根，提高组培育苗组织的成活率。
参考文献：
[ 1 ] 谢智旭.番木瓜组培种苗生产技术体系的优化[D]. 海口：海南大学，2018.
[ 2 ] 谢恩倍，欧善生，姚军，等.水果型番木瓜组织培养的研究[J].安徽农业科学，2010，38（28）：15495-15497.
[ 3 ] 黄秋伟，吕平.小果型番木瓜组织培养的研究进展[J].农业研究与应用，2014（6）：64-68.
[ 4 ] 黄东梅，李艳霞，林妃，等.番木瓜实生苗茎段组培快繁条件的优化[J].南方农业学报，2014，45（12）：2215-2219.