综述：核桃（Juglans spp.）微繁殖技术的综合进展：通过生理学、生物化学及转化技术创新克服其难以繁殖的难题

《Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)》：Integrative advances in walnut (Juglans spp.) micropropagation: overcoming recalcitrance through physiological, biochemical, and translational innovations

核桃离体繁殖存在高杂合性、低生根等挑战，微繁殖技术通过优化培养基、添加抗氧化剂/吸附剂及激素调控显著提升增殖效率，结合LED光谱调控、临时浸渍系统（TIS）及预测模型进一步优化。分子机制揭示氧化应激、PPO调控及激素信号关联，未来需整合基因编辑、冻存技术与自动化系统突破瓶颈。

　　

摘要

核桃（Juglans属）是一个具有全球重要性的树种属，因其坚果、优质木材和生物活性化合物而备受重视。然而，它在体外繁殖方面仍然是最难处理的木本植物之一。传统的繁殖方法（如嫁接和扦插）受到高杂合性、低生根能力和基因型依赖性的限制。微繁殖技术为培育出性状一致、无病原体的植株提供了一种可靠的替代方案；然而，该属仍面临诸多挑战，包括酚类物质氧化、微生物污染以及生根和适应环境的效率低下。本文综述了Juglans属微繁殖领域的最新进展，重点介绍了通过整合生理学、生物化学和生物技术手段来克服这些难题的创新方法。培养基优化、抗氧化剂和吸附剂的添加以及生长激素的应用显著提高了芽的增殖能力和植株的活力。技术革新，包括发光二极管（LED）光谱调节、临时浸渍系统（TIS）和预测建模工具，进一步提升了培养效率。针对持续存在的障碍（尤其是基因型特异性反应、酚类物质褐变和有限的体细胞胚胎发生），本文结合分子生物学和组学研究结果，探讨了氧化应激、多酚氧化酶（PPO）调控及激素信号传导的相关机制。最后，本文提出了将组织培养与基因组编辑、冷冻保存和自动化扩繁系统相结合的应用策略。这些综合性进展为Juglans属的可持续、高效繁殖体系及未来的遗传改良奠定了基础。

核桃（Juglans属）是一个具有全球重要性的树种属，因其坚果、优质木材和生物活性化合物而备受重视。然而，它在体外繁殖方面仍然是最难处理的木本植物之一。传统的繁殖方法（如嫁接和扦插）受到高杂合性、低生根能力和基因型依赖性的限制。微繁殖技术为培育出性状一致、无病原体的植株提供了一种可靠的替代方案；然而，该属仍面临诸多挑战，包括酚类物质氧化、微生物污染以及生根和适应环境的效率低下。本文综述了Juglans属微繁殖领域的最新进展，重点介绍了通过整合生理学、生物化学和生物技术手段来克服这些难题的创新方法。培养基优化、抗氧化剂和吸附剂的添加以及生长激素的应用显著提高了芽的增殖能力和植株的活力。技术革新，包括发光二极管（LED）光谱调节、临时浸渍系统（TIS）和预测建模工具，进一步提升了培养效率。针对持续存在的障碍（尤其是基因型特异性反应、酚类物质褐变和有限的体细胞胚胎发生），本文结合分子生物学和组学研究结果，探讨了氧化应激、多酚氧化酶（PPO）调控及激素信号传导的相关机制。最后，本文提出了将组织培养与基因组编辑、冷冻保存和自动化扩繁系统相结合的应用策略。这些综合性进展为Juglans属的可持续、高效繁殖体系及未来的遗传改良奠定了基础。