香蕉
出处：按学科分类—生物科学 农业出版社《植物细胞培养手册》第634页（7634字）
香蕉是人们最早栽培作物之一。大都是自然进化产生的无性系。Simmonds等(1956)提出食用香蕉是从二个野生种产生的：Musa acuminata Colla和M．balbistiana Colla。食用二倍体(AA)基因组经建立单性结果和雌性不育而产生，三倍体(AAA)是M．acuminata本身内产生的三倍体性。M．balbistiana是结籽二倍体(BB)。并提出M．aciminata11染色体叫A基因组，M．balbistiana11染色体叫B基因组。通过多倍体性和杂种性产生四倍体性(AAAB，AABB和BBBA)。大都人工产生的，和经秋水仙素处理或三倍体授粉实验产生的。
(一)研究进展
1．胚培养 许多芭蕉属(Musa)无性繁殖系种子不育或发芽水平低，胚培养很有价值。Cox等(1960)报道人工培养已有长期应用历程。从香蕉种子取微小胚培养在改进的Knud-son培养基或Randolph和Dox(1943)培养基加0．12M蔗糖(不加生长调节剂)诱导再生植株，直到高几厘米，移栽入土。Cox等(1960)方法用于M．balbisiana，未提及其它种，但是已知这是不难的。
2．茎尖培养 Barken(1959)描述香蕉最大量繁殖体系。利用大田条件下尚未完成发育的侧芽的方法(表24-6-24-8)，经反复剥除外层叶鞘，使其暴露。以强使芽萌发。后经改进，有可能用于无菌培养，和采用外源生长调节剂，使美味香蕉〔一种人工改良的食用二倍体种(2n=22)M．acuminata和，或M．balbisiana〕茎尖培养形成完整植株。Berg等(1974)首次指出经济价值优越的Cavendish群AAA的无黄瓜嵌合病毒植株，可用热处理结合无菌培养病毒侵染的植株侧芽分生组织而取得。每个茎尖只产生一株。方法是：用Knudson培养基(1946)，加Berthelot(1934)的微量元素，盐酸硫胺素，CW10%(v／v)和CH。生根极慢，但加5．4μM NAA，可在二个月内诱导形成强大根系。可供商品生产利用。Ma等(1972，1974)用半固化和液暗相配合取得同样结果。de Guzman等(1976)相当大地改进培养方法，适用于广泛的菲律宾Musa种质，尤其是M．textilis-马来大麻资源。
目前工作，已能从叶基休眠芽诱导繁殖。并继代成功。芽基也能产生类原球茎体，经分芽培养产生各个再生植株(表1-3)。采用组合程序，几天内能启动有功能的根。Kriko-rian等观察到小至0．6cm植株能自发生根。但用低水平IBA(0．01-1．23μM)诱导生根更有效并有可预见性。基础培养基加活性炭(0．25%w／v)可大为加速生根过程。甚至很小的芽(小于1cm)在4-5天生根。在加活性炭时，可在刚开始组织成芽时就能鉴别出根的产生。一个月可移栽温室保湿条件或生长箱。
3．关键变值和成功因素 Musa无性系，栽培品种或种的吸根生产视基因组而有不同。如M．acuminata亚种表现相当大变异，例M．acuminata subsp．malaccensis和Siamea很快产生，而subsp．burmannica和banksii慢。食用香蕉(例如无性系Pelipita和Saba)茎尖培养成功率与美味香蕉相似但繁殖率较慢。
茎尖繁殖法显见产生特种无病种植材料有巨大潜力。但应注意病害可能在苗圃母系中消除或减轻，但不能排除大田再侵染，尤以病毒为甚。
商品生产上，需要新克隆的快速无性繁殖。但因栽培品种更新极慢，新工业极少发展，而受到限制。最有希望的是分生组织或茎尖培养技术应用于种质保存或贮藏。待有需要时，取出相对静止状态的材料，在适宜培养基或操作顺序下进行繁殖。
离体无菌茎尖培养有利于种质交换。为了茎尖牢固地插入培养基，应用较硬的琼脂培养基(约1%)，加消毒棉塞塞紧。大量无性系的杂种虽有样本数量的限制，但可从杂种幼苗切取生长点繁殖之。
(二)培养程序
1．茎尖分离
(1)从小植株或吸根分离茎尖。除去假茎的叶和上部，保留30cm茎。切除球茎上的根，洗去泥土。除去球茎的任何侧吸根。
(2)撕去假茎外层叶鞘。直到内层叶鞘基部宽1cm，高2cm。此时用手工剥除过小了。
(3)用解剖显微镜和解剖刀，仔细除去残余外层叶基，直至只保留1或2个幼叶原基。
(4)用解剖刀在球茎尖以下切成四分。
(5)切下茎尖放入50ml1%Clorox溶液加2滴吞温20，装入无菌125ml欧氏三角瓶中。浸5min，偶加转动。
(6)在无菌条件下，除去Clorox溶液，无菌蒸馏水淋洗茎尖4次。第四次排除淋洗水时，倒入无菌864μm(#20)筛，以收集茎尖。
(7)用无菌镊子把无菌茎尖接种在培养基上。MS矿质盐类加5．55μM肌醇，22．0μMBAP，2．97μM盐酸硫胺素，0．12M蔗糖和15%CW。用KOH调节pH到5．8。液培，取20ml装入50ml欧氏三角瓶，用泡沫塑料塞紧，高压蒸气消毒。茎尖培养体保持在30℃，16h光照。放在旋转振荡器上，100rpm。也可用0．7%琼脂固化，倒入50×12mm培养皿。把茎尖轻放在培养基上，保持静置，培养条件与液培相同。
(8)10天内，生长中茎尖转绿。再经11天，可用肉眼清晰地看到小绿芽。
(9)当茎长1cm时，开始产生新叶，转入不加CW的新鲜培养基。用0．7%琼脂固化。
(10)通常离体茎尖长成一个茎叶或再生植株，常不生根。只有14天的离体茎叶生根长达2cm以上。也能成多茎叶。也能用表2程序诱导这类生长。
(11)把大(高3cm)单个茎叶，经端部纵切成两，能强使产生许多较小茎叶。用无菌培养皿作操作台，须切假茎以除去叶片，由此产生长约3cm的小片茎。如茎叶长有根，应全部切除。经茎顶端纵切之。每半片向上放入含0．7%琼脂固化培养基上。
(12)4-7天后，除去2个半开茎叶，切除外层叶和变黑茎基。此时可清晰地看到新侧茎叶。
(13)2-3周后，形成的多茎叶，用解剖刀切分。这些新的较小茎叶应能继续增殖。
(14)每3-4周常规转移一次。多茎叶分成较小茎叶群。由此诱导茎叶增殖。随着茎叶增大，这些培养体移入较大的瓶。
(15)将单个茎叶转入培养基加0．25%(w／v)活性炭培养基。加0．1μMIBA加速根形成，但不加也能生根。4-5天内，在加活性炭培养基上，在茎叶基部可见白色、乳白色根。2-3周内，再生植株可移栽较小钵中，装Pro-Mix-
土。7-10天内可移入正常温室条件。
2．突变育种和诱变 常用γ射线辐照吸根诱变，然后切取生长点培养。Menendez(1973)曾用化学诱变剂EMS处理M．acuminata种子。目前仅仅开始实现它的潜势。用约2．5Krad辐照吸根，认为其反应的差异视供试无性系而异。有些辐射结果生长较快，其它有显着下降趋势。培养物形态也有影响，辐照的更趋于紧密类原球茎习性。
Krikorian实验室(1983)用全能性细胞悬浮物或原生质体进行突变育种，不易成功。但难培养的多年生单子叶植物黄花菜(Hemerocallis)取得显着进展。
产生香蕉真正愈伤组织和，或快速生长中的形态感受性细胞悬浮物，是香蕉改良的第一步骤。这种技术将能大大地增加选择潜在有用突变的机会，如果能从单细胞产生再生植株的话。从而，着眼于启动全能性愈伤组织培养物和继而产生悬浮培养物，后者具有从细胞产生的愈伤组织经启动不定芽和根生长点再生植株能力，或形成不定或体细胞胚。
Mohan Ram和Steward(1964)用多种生长素诱导成熟和未成熟果实切片形成愈伤组织。当液培时取得了愈伤组织和细胞悬浮物，生长慢，未见组织发育迹象。Tongdee等(1973)和de Guzman(1975)报道若干克隆的香蕉果实产生愈伤组织，也未能诱导器官发生。Krikorian实验室用未成熟和经予更年的成熟果实切片产生愈伤组织，效果不好。虽能取得增殖中愈伤组织块，主要是细胞增大，器官建成或形态建成潜力很有限。主要障碍是果实组织由于多酚类氧化而褐化。正在向着采用其它体细胞组织启动培养物，或将产生全能性细胞悬浮物较大潜势。
原生质体培养也可能产生细胞悬浮物。是香蕉诱导或引入变异的另一方式。Krikorian等正在进行中。
(三)展望
食用香蕉和大蕉的独特进化起源和无性繁殖潜力高，为组织培养者提供许多机会。野生(有籽)和食用(无籽)M．acuminata有二倍体和三倍体。只取得M．balbistana的结籽二倍体型，但有经济价值。三倍体的单为结实和不育性；食用二倍体与M．acuminata与M．ba-bistana结籽型杂交，继之人工选择；M．balbistana内出现三倍体性；M．acuminata×M．lbalbistana的三倍体性(产生二种遗传不同类型三倍体)，对现代许多种类食用香蕉起源有所作用。已知有矮、中、高生长习性，和各种中间性。习性、结实行为、果色和质量变异甚多。体细胞突变更扩大了变异基础。
长期来着重用秋水仙素人工产生四倍体性和高水平多倍体性，人们能以操作基因组成分。
利用全能性细胞悬浮体以快速无性繁殖。也可用游离形态建成感受性细胞或原生质体进行诱变处理。还可采用控制的原生质体融合，以期取得迄今未见的更广泛的性状组合。雄核发育和花粉培养对此可有显着作用。简言之，潜势在，需人们努力使之实现。
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