综述:藏红花生物技术进展:组织培养挑战与未来前景

【字体: 时间:2025年09月13日 来源:Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC) 2.3

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  本综述系统探讨了组织培养(TC)技术在解决藏红花(Crocus sativus L.)繁殖障碍中的突破性作用。通过体细胞胚胎发生和病原体-free(PF)球茎离体扩繁,该技术克服了物种不育性、低繁殖率及疾病易感性等局限,为可持续农业生产提供了新范式。

  

Abtracts

藏红花(Crocus sativus L.)作为全球高经济价值香料,其栽培受限于特定地理环境与严苛农业气候条件。由于地下生长的特性,该作物易受病原体侵袭,导致柱头产量下降、花朵品质劣化及整体生产力受损。传统育种手段因藏红花不育特性而难以实现遗传改良,尤其针对抗病性提升。组织培养技术通过筛选和扩繁病原体-free(PF)球茎,为突破这些瓶颈提供了可行方案。该技术特别适用于繁殖效率低、生长缓慢或濒危的物种,并能通过无菌条件保存大量外植体,显著缩减种质资源保存空间。自1980年代初体细胞胚胎发生、植株再生及离体球茎大规模生产技术奠基以来,藏红花生物技术取得显著进展,但再生球茎开花诱导仍是实际应用的关键前提。

Key message

研究证实组织培养(TC)通过大规模繁殖病原体-free(PF)球茎,为克服藏红花不育性、低繁殖率和疾病易感性提供了前瞻性生物技术解决方案。

本综述深入剖析了藏红花组织培养的技术路径:外植体经表面灭菌后接种于含生长调节剂(如auxins和cytokinins)的培养基,诱导愈伤组织形成和体细胞胚胎发生。再生植株通过器官发生或胚胎发生途径实现,而球茎离体形成需调控蔗糖浓度与光周期条件。尽管技术成熟度提升,再生球茎开花率低仍是核心挑战,可能与表观遗传调控或激素信号通路(如gibberellin biosynthesis)相关。未来研究需聚焦开花分子机制解析、基因编辑(如CRISPR/Cas9)靶向抗病基因激活,以及规模化生产体系优化,以推动藏红花农业的可持续发展。

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