综述：石蒜属植物的组织培养、小鳞茎再生及遗传操作技术

《Russian Journal of Plant Physiology》：Tissue-Culture, Bulblet Regeneration, and Genetic Manipulation Systems in Lycoris

石蒜属（Lycoris）植物因自然繁殖困难及遗传改良受限，需借助生物技术开发。本文系统综述了其体细胞培养技术优化（如 explant 选择及脱毒机制）、转录组与代谢组联用解析的碳水-激素信号网络，探讨了农杆菌转化瓶颈及 CRISPR/Cas9 基因编辑潜力，并重点评价病毒诱导基因沉默（VIGS）在石蒜属功能基因组学中的突破性应用。未来需建立稳定的体细胞胚胎发生体系与转基因技术平台。

　　

摘要

Lycoris属（石蒜科）包含许多具有较高观赏价值和药用价值的物种，但在通过传统方法进行繁殖和遗传改良方面面临着诸多挑战。自然形成小鳞茎的速度较慢，从种子到幼苗的生长期较长，再加上许多优良品种的不育性，这些因素都使得需要应用先进的生物技术手段。本文对Lycoris的生物技术研究进展进行了全面而深入的分析。首先，我们探讨了体外组织培养的最新技术，比较了不同外植体和再生途径（包括直接和间接器官发生）的有效性，并分析了诸如酚类物质褐变和体细胞克隆变异等持续存在的瓶颈问题。接着，我们研究了小鳞茎再生背后的分子生理机制，整合了转录组和代谢数据，构建了一个调控这一过程的复杂碳水化合物-激素信号网络模型。特别关注的是这一难以转化的单子叶植物属在遗传转化方面的重大挑战。我们分析了通过农杆菌介导的转化所遇到的障碍，并讨论了克服这些障碍的潜在策略，包括CRISPR/Cas9基因编辑技术的应用前景。最后，我们重点介绍了最近的一项关键突破：在Lycoris chinensis中成功建立了病毒诱导的基因沉默（VIGS）系统。我们对这一瞬时基因沉默工具的方法、应用及局限性进行了批判性评估，目前该技术是该属功能基因组学研究中最可行的方法。综合这些研究成果，我们认为发展出稳健的体细胞胚胎发生技术和稳定的转化体系是未来的研究方向，而VIGS技术则是短期内理解和改良这一重要属的关键支撑技术。