摘 要 菜心是一种菜薹类蔬菜，也是华南地区的特色和重要蔬菜。近年来，菜心的生物技术研究越来越受到重视，且取得较多的研究成果，但还未见系统的综述报道。综述了近年来菜心生物技术的研究进展，包括菜心离体再生培养体系，基因工程和分子标记等方面，并探讨了菜心生物技术研究中存在的问题和未来的研究动向。
关键词 菜心 ；离体培养 ；基因工程 ；分子标记
中图分类号 S634.5 文献标识码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.10.013
Advances on Biotechnique for Flowering Chinese Cabbage
HUANG Xiu HUANG Xinmin SONG Shiwei SU Wei CHEN Riyuan
（College of horticulture， South China Agricultural University， Guangzhou， Guangdong 510642）
Abstract Flowering Chinese cabbage （Choi Sum） is an important stalk vegetable in South China. In recent years， more priorities have been given to the biotech research of Choi Sum， which has come up with many achievements， but no review was reported about the achievements. The biotech research progress in Choi Sum in recent years was reviewed， including in vitro culture， genetic engineering， molecular markers， etc. The problems arising from biotechnology and the future research interests of Choi Sum were discussed to provide reference for promotion of the biotech research of Choi Sum.
Keywords flowering Chinese cabbage ； in vitro culture ； genetic engineering ； molecular marker
菜心（Brassica Campestris L. ssp. Chinesis var. utilis Tsenet Lee.）又名菜薹，是十字花科蕓薹属芸薹种中的一二年生草本植物，是不结球白菜的一个变种。菜心是华南地区的特产蔬菜，以花薹为食用器官，品质脆嫩、风味独特。菜心生长期短、复种指数高，可周年生产，是该区栽培面积和市场供应最大的蔬菜[1-2]。选育商品性好、高产多抗优质的菜心品种，对提高其产品品质和市场竞争力具有重要意义。常规育种方法存在培育新品种的时间较长、过程复杂、易受到亲本材料的限制等一系列问题[3]。植物组织培养、基因工程和分子标记等技术在植物遗传育种中的广泛应用，弥补了常规育种方法的不足[4]。菜心生物技术的研究起步较晚，虽然在离体再生培养、转基因及分子标记方面都取得较多成果，但仍存在较多问题。为此，本文对近年来菜心生物技术研究进展进行了综述，全面探讨菜心分子生物学研究动态及存在的问题，以期为进一步推动菜心生物技术研究提供理论参考，也为菜心优良品种选育提供新思路。
1 菜心离体再生培养体系研究进展
离体再生培养的原理是植物体细胞全能性。高频再生体系的建立与植物基因型、外植体类型、苗龄、激素、褐化等因素密切相关。近年菜心离体再生培养体系研究获得了重要进展。
1.1 基因型对菜心离体再生培养的影响
基因型对离体再生培养有重要影响[5]。已有研究表明，调控芽的基因可能位于C基因组上，菜心属AA基因组，因缺少C基因组而难以再生[6]。因此，选择合适的基因型能有效提高菜心再生效率。朱允华等[7]研究了4种基因型菜心花药胚状体再生效率，结果表明，不同基因型存在较大差异；孟成民等[8]选用5种不同基因型菜心品种为试材，以苗龄为4 d的带叶柄子叶为外植体，结果同样表明，不同基因型对菜心不定芽分化频率存在较大影响（表1）。而较多研究表明，早熟品种‘四九菜心’的离体再生效率较高，生长周期短，目前多作为菜心转基因材料[9-10]。
1.2 外植体对菜心离体再生培养的影响
菜心不同外植体的再生能力差异显著。在菜心离体再生体系研究中，采用的外植体主要有叶片[11]、下胚轴[12]、花药和子叶柄-子叶[13]等类型（表2），其中，子叶柄-子叶的不定芽再生效率最高，且能获得再生植株，以叶片作为外植体也能获得再生植株，但是出芽分化率低，而花药作为外植体则不能获得完整植株[11， 14]。这可能与子叶柄-子叶这一部分外植体包含分化能力较强的原分生细胞和子叶块营养有关[14]。
1.3 苗龄对菜心离体再生培养的影响
苗龄也是影响植物离体再生的重要因素，幼嫩组织比老化组织具有更高的形态发生能力。不同苗龄的菜心外植体不定芽分化频率差异较大（表3）。不论是以子叶、还是带柄子叶为外植体，或对于不同的菜心品种，均以苗龄为3～5 d时不定芽的分化率较高，但随着苗龄增长，不定芽的分化呈下降趋势[8，16]。虽然苗龄越小，细胞分生能力也越强，但若苗龄过短，如3d苗龄菜心的子叶尚未展开完全，子叶柄-子叶很小，较难产生不定芽，不宜选作外植体；而苗龄在4、5 d时，子叶已完全展开且不定芽的分化率较高[16]。因此，在菜心的离体再生培养中，宜选用4～5 d苗龄的外植体。