板栗（Castanea mollissima Bl.）屬于殼斗科（Fagaceae）栗屬（Castanea Mill.）植物，中國的板栗資源豐富，可分為華北、長江流域、西南、東南、西北與東北6個品種群，約有300 個栽培品種， 但作商業(yè)化栽培的品種約為50 個。豐富的地方栽培品種為商業(yè)化主栽品種的進一步改良提供了豐富的遺傳多樣性種質(zhì)資源。現(xiàn)就中國板栗的研究現(xiàn)狀簡述如下，供生產(chǎn)者和研究者參考。
1 胚胎學研究
板栗的胚胎學研究已有系統(tǒng)性結(jié)論，張恒悅、許慧玲等先后研究了板栗胚珠，胚囊、受精以及合子胚胎發(fā)生的全過程。板栗子房6～9 室，每室2 個倒生胚珠著生于中軸胎座上。通常僅1 個發(fā)育，雙珠被、厚珠心。大孢子四分體線性排列。蓼型胚囊，核型胚乳。精卵融合為有絲分裂前型，胚發(fā)育屬于柳葉萊型。板栗的受精大約發(fā)生在授粉后的24天，為珠孔受精。授粉后25天左右，初生胚乳核在胚囊底部第一次分裂。到球形胚時期，珠孔端的游離核之間開始形成細胞壁。在授粉后31 天時，合子分裂形成二細胞原胚，在授粉后45 天時發(fā)育到球形胚時期，二細胞胚柄在球形胚后期退化。球形胚細胞繼續(xù)分裂，胚體增大，在其頂端兩側(cè)細胞分裂頻率加快，出現(xiàn)子葉原基。逐漸形成心形胚，進一步發(fā)育成為魚雷形胚、子葉期胚，胚芽位于兩片子葉中央，胚根和原形成層也分化出來。以后逐步發(fā)育為成熟胚。胚乳在種子發(fā)育過程中被消耗，種子成熟時無胚乳。
2 空苞機理的研究
板栗空苞現(xiàn)象是限制栗實產(chǎn)量的重要因素之一。板栗的空苞率一般為15％～30％，高的達60％～90％，有的幾乎整株為空苞。形成空苞的原因目前認為主要與樹體養(yǎng)分狀況、授粉受精不良、胚胎發(fā)育受阻等因素相關(guān)。硼和磷被認為是與板栗空苞形成直接相關(guān)的兩種礦質(zhì)營養(yǎng)元素。當土壤中有效硼含量高于0.48 ｍ g/kg 時，空苞率低于8%，硼含量低于0.094 ｍ g/kg 時, 空苞率達80%以上；土壤施硼能顯著減少板栗空苞現(xiàn)象。磷對栗樹的營養(yǎng)生長，雌花分化和有機物積累起決定性作用，在根際土施或根外追施磷肥均可顯著減少空苞率。高產(chǎn)板栗樹結(jié)果母枝和結(jié)果枝以及雄花母枝含磷量、樹體平均含磷量均顯著高于低產(chǎn)樹。外源植物生長調(diào)節(jié)劑和礦質(zhì)營養(yǎng)元素的適當配合對板栗雌花數(shù)量及結(jié)實性能有顯著影響，周志翔將油菜素內(nèi)酯（BR）、多效唑、磷酸二氫鉀、硼酸以適當濃度配合進行葉面噴施，可使板栗平均空苞率由30.70% 降至9.03%。授粉受精不良也是形成空苞的主要原因之一。自花授粉樹空苞率平均達18.3%，而用親和力強的花粉進行異花授粉可大大減少空苞；以各品種的混合花粉授粉后，空苞率平均為0.4%。板栗(板栗人才)的空苞率還與胚胎發(fā)育受阻相關(guān)。空苞發(fā)生主要是因為合子的初生胚乳核分裂成一圈胚乳細胞后停止發(fā)育造成的，游離核不再繼續(xù)分裂,導致合子發(fā)育所需有機營養(yǎng)物質(zhì)無法從胚乳細胞中得到，合子不能發(fā)育成胚，從而造成空苞現(xiàn)象。認為最有效控制板栗空苞的關(guān)鍵時期是胚珠形成期和雙受精作用兩個時間。杜國華研究認為，板栗空苞發(fā)生主要在大孢子形成時期和幼胚發(fā)育時期。其中大孢子形成過程的停滯是由于土壤硼素缺乏，抑制了大孢子母細胞分裂。幼胚發(fā)育停滯則是由于子房內(nèi)源生長類激素上升啟動受阻，脫落酸含量增加，子房中還原糖、淀粉、蛋白質(zhì)和鉀積累受阻，從而造成子房營養(yǎng)供應嚴重不足導致的。
3 板栗的組織培養(yǎng)
板栗苗木繁育目前生產(chǎn)上主要采用實生苗嫁接優(yōu)良品系。近年來選育的優(yōu)良品種日益繁多，板栗良種推廣的任務非常迫切。通過嫩枝扦插、組織培養(yǎng)等途徑來解決這一技術(shù)問題，但結(jié)果仍不理想。郭素娟等以燕山紅栗種子萌發(fā)后的下胚軸為外植體誘導出不定芽，獲得了53.7% 的生根率，此研究中指出“莖尖壞死”現(xiàn)象在板栗的離體繁殖中較難克服。目前，直接以莖尖、腋芽、莖段、葉片等營養(yǎng)器官為外植體的再生體系尚未見報道。板栗扦插和組織培養(yǎng)都極難生根，對于難以生根的原因目前尚不清楚。有人認為板栗幼苗或枝條中過多的酚類物質(zhì)是抑制生根的主要原因，但尚缺乏有力證據(jù)。與其它果樹相比，板栗的組織培養(yǎng)技術(shù)研究呈明顯的滯后狀態(tài)，阻礙了板栗基因工程方面的研究工作。國外關(guān)于美洲栗C .dentana、歐洲栗C. sativa、日本栗C.crenata等的離體培養(yǎng)研究表明，通過板栗的腋芽、實生幼苗的嫩莖進行增殖可以較容易的得到無根苗，但生根問題難解決；通過愈傷組織誘導分化不定芽較困難，通常只能分化到類芽結(jié)構(gòu)；以子葉、成熟或未成熟合子胚、胚珠等誘導體細胞胚胎發(fā)生存在著發(fā)生頻率低，成苗率更低的問題。在國內(nèi)，板栗組織培養(yǎng)技術(shù)研究很少。綜合前人的試驗結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，板栗再生體系中的形態(tài)建成環(huán)節(jié)是制約板栗組織培養(yǎng)快繁問題的主要原因，無論是器官發(fā)生，還是體細胞胚胎發(fā)生，形態(tài)建成都很困難，具體表現(xiàn)在：愈傷組織不能分化不定芽，通過增殖得到的無根苗難生根，體細胞胚胎發(fā)生過程中的細胞極性分裂困難。因此，要建立高效的板栗快繁或再生體系，不僅需要從板栗離體培養(yǎng)技術(shù)入手，還應該進一步探索板栗離體培養(yǎng)的調(diào)控機制，為優(yōu)化板栗離體培養(yǎng)體系及最終將離體培養(yǎng)技術(shù)運用到生產(chǎn)中奠定扎實的理論基礎(chǔ)。