全 文 ：同色兜兰种子非共生萌发试验
刘其府1,2， 傅燕艳1,2， 曾宋君1， 吴坤林1， 张建霞1， 段 俊1
（1.中国科学院华南植物园华南农业植物遗传育种重点实验室，广东 广州 510650；
2.中国科学院研究生院，北京 100049）
摘 要：研究了基本培养基、种子成熟度及次氯酸钠溶液处理对同色兜兰种子萌发的影响。 结果表明，授粉后 150 d 的种子在
1/4MS 基本培养基附加 0.5 mg/L NAA、100 mL/L 椰子水、1.0 g/L 活性炭和 20 g/L 蔗糖的培养基上萌发率最高，播种后 90 d 萌发率
可达 70.3%；授粉后 240 d 的种子在含有 0.5%有效氯的次氯酸溶液中处理 40 min 能最有效地提高种子的萌发率，成熟种子的萌发
率从 14.3%提高到 69.0%。
关键词：同色兜兰； 种子成熟度； 次氯酸钠； 无菌萌发
中图分类号：S682.31 文献标识码：A 文章编号：1004-874X（2012）12-0047-03
Test on asymbiotic seed germination of Paphiopedilum
concolor (Bateman) Pfitz.
LIU Qi-fu1,2, FU Yan-yan1,2, ZENG Song-jun1, WU Kun-lin1, ZHANG Jian-xia1, DUAN Jun1
(1.Key Laboratory of South China Agricultural Plant Genetics and Breeding, South China Botanical Garden, Chinese Academy
of Sciences, Guangzhou 510650, China; 2.Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)
Abstract: The effect of basal medium, seed maturity and treatment of sodium hypochlorite solution on asymbiotic seed germination of
Paphiopedilum concolor (Bateman) Pfitz. was studied. The result showed that the seeds collected from 150 days after pollination (DAP)
were the optimum for culture in vitro, the seed germination reached 70.3% on quarter-strength MS (1/4MS macro- and micro-nutrients)
medium containing 0.5 mg/L α-naphthaleneacetic acid (NAA), 100 mL/L coconut water (CW), and 1.0 g/L activated charcoal (AC). A
pretreatment of the mature seeds (240 d) with sodium hypochlorite solution (NaOCl) containing 0.5% available chilorine for 40 min were
most suitable for increasing germination percentage, the germination percentage reached 69.0% in comparison to 14.3% from the mature
seeds untreatmented.
Key words: Ppaphiopedilum concolor; seed maturity; sodium hypochlorite solution; asymbictic germination
同色兜兰〔Paphiopedilum concolor（Bateman）Pfitz.〕是
兰科（Orchidaceae）兜兰属植物，其花型奇特，是珍稀的观
赏植物，同时又是重要的杂交亲本[1]。 据“国际散氏兰花种
杂种登记目录”（Sarder’s list of orchid hybrids）记载，截至
2012 年 4 月 1 日， 以同色兜兰为亲本已有 142 个杂交种
被登录[2]。 同色兜兰原产我国广西西部、贵州南部、云南东
南部至西南部，柬埔寨、老挝、缅甸、泰国、越南等国也有
分布，在野外生长于海拔 300～1 400 m 荫蔽岩壁缝隙中或
灌木丛生的山坡、疏林下多石和排水良好之地[3-4]。 与其他
兜兰属植物一样，由于过度采挖和其原生地环境的破坏，
同色兜兰已濒临灭绝，属于“野生动植物濒危物种国际贸
易公约”（Convention on International Trade in Endangered
species of Wild Fauna and Flora，CITES） 附录Ⅰ中的保护
对象而被禁止贸易[5]。 同色兜兰的常规繁殖常可采用分株
繁殖，但繁殖速度慢、繁殖率低，远不能满足保护与商业
市场的需要；同时，由于其种子无胚乳，在野外需与真菌
共生才能萌发，发芽率极低；通过无菌播种能获得大量种
苗。 王莲辉等[6]曾对同色兜兰的无菌播种和快速繁殖进行
了研究，但采用的基本培养基仅有 MS和 1/2MS，未曾针对
不同成熟度的种子的萌发率及其利用次氯酸溶液处理提
高成熟种子的萌发率进行探讨。对同色兜兰的无菌播种进
行深入研究，提高种子萌发率，有利于其种苗的快速繁殖
并生产出大量的种苗，减轻采集压力，对同色兜兰种质资
源的保护和可持续利用具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 种子来源和外植体消毒
引种的同色兜兰植株种植于中国科学院华南植物园
兰花保育温室中。 在开花期间进行人工异株授粉，收集授
粉后不同发育时期的果实为试验材料。 消毒时，先用蘸有
70%酒精的棉球擦拭干净蒴果表面，接着浸泡于 70%酒精
中 30 s，再用 0.1%升汞消毒 15 min，无菌水冲洗 5 次，最
后吸干蒴果表面水分，沿中缝线纵向切开蒴果，刮出种子
于无菌水中制成悬浮液用于播种。
1.2 基本培养基对种子萌发的影响
为了研究基本培养对同色兜兰种子萌发的影响，取授
粉后 150 d的蒴果为试验材料，所用基本培养基包括 MS[7]、
1/2MS、1/4MS、1/8MS、KC[8]、VW[9]、RE[10]、Thomale GD（简称
GD）[11]、Hyponex N026（简称 H26）[12]和 Hyponex N016（简称
H16）[13]等 10种。根据 Zeng 等[13-14]对彩云兜兰、亨利兜兰等
收稿日期：2012-04-05
基金项目：广东省科技计划项目（2009B020201009，2010B060200
037）；广东省中国科学院全面战略合作项目（2011B090300007）
作者简介：刘其府（1988-），男，在读硕士生，E-mail：liuqf.hao@
163.com
通讯作者：曾宋君（1965-），男，博士，副研究员，E-mail：zengsong
jun@scib.ac.cn
广东农业科学 2012 年第 12 期 47
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2012.12.053
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子
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发
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）
含 0.5%有效氯的次氯酸钠
含 1.0%有效氯的次氯酸钠
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处理时间（min）
图 3 次氯酸钠溶液处理对种子萌发率的影响
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种
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萌
发
率
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）
MS 1/2MS 1/4MS 1/8MS KC VW RE GD H26 H16
基本培育基
图 1 基本培养基对种子萌发率的影响
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种
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萌
发
率
（ %
）
30 60 90 120 150 180 210 240 270
授粉时间（d）
图 2 种子成熟度对种子萌发率的影响
的研究，在基本培养中加入 0.5 mg/L NAA、100 mL/L 椰子
汁、1.0 g/L活性炭和 20 g/L蔗糖。
1.3 种子成熟度对种子萌发的影响
为了研究种子成熟度对同色兜兰种子萌发的影响，在
授粉后 30～270 d 每隔 30 d 取 3 个果实进行无菌研究，根
据 1.2 的试验结果， 选择最佳基本培养基附加 0.5 mg/L
NAA、100 ml/L 椰子汁、1.0 g/L 活性炭和 20 g/L 蔗糖为播
种培养基。
1.4 次氯酸钠溶液处理对种子萌发的影响
在种子消毒前，先将授粉 240 d 后的成熟果实浸泡于
70%酒精中 30 s，然后用 0.1%升汞消毒 15 min、无菌水冲
洗 5 次后， 纵向切开蒴果， 将种子浸入 0.1%升汞溶液中
10 min 并过滤洗涤 3 次后，对照直接播种于培养基上，而
需要利用次氯酸钠溶液处理的种子在消毒后再将其分别
浸入含有 0.5%或 1.0%有效氯溶液中 10、20、30、40、50、
60、70 min，再用无菌水冲洗 3次后播种。采用的培养基为
1/4MS 基本培养基附加 0.5 mg/L NAA、100 mL/L 椰子汁、
1.0 g/L活性炭和 20 g/L蔗糖。
1.5 试验设计及数据分析
所有试验采用 500 mL兰花培养瓶， 每瓶培养基约 90
mL。 所有培养基附 6.5 g/L 琼脂后用 1 mol/L KOH 或 1
mol/L HCl 调节 pH 值为 5.4（±0.1），在 1.06 kg/cm2、121℃条
件下灭菌 20 min，冷却后备用。 完全随机区组设计，3次重
复，每个重复 10瓶，每瓶约 300粒种子。 培养室温度 25（±
2）℃、光照时间 12 h/d、光照强度 30～40 μmol/m2·s。 播种后
每隔 30 d 观察 1 次，90 d 后在显微镜下统计种子萌发率，
萌发标准以胚突破种皮为标志[13]。 试验数据采用 SPSS11.0
软件进行变量分析 （ANOVA）， 以 Duncan’s 新复极差在
0.05水平上进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 基本培养基对同色兜兰种子萌发的影响
授粉后 150 d 的同色兜兰种子在供试的 10 种基本培
养基附加 0.5 mg/L NAA、100 mL/L 椰子汁、1.0 g/L 活性炭
和 20 g/L蔗糖的培养基上均能萌发。 播种后 90 d 统计萌
发率发现，培养基之间种子萌发率表现出较大的差异（图
1），其中在 1/4MS培养基上的萌发率最高、为 70.3%，显著
高于其他培养基； 而在 MS和 H16培养基上萌发率较低、
分别为 34.0%和 39.3%，显著低于其他培养基，这可能与
MS 中含有高浓度的盐分或者 H16 培养基中含有香蕉汁
有关。 1/2MS、1/8MS、VW 和 H16 培养基间种子萌发率尽
管没有显著差异， 但随后原球茎在 H16 培养基上的生长
和发育状况最好，在 VW 培养基上最差，在 1/8MS 培养基
上生长状况也较差，可能与 VW 营养成分不够全面、而 1/
8MS盐浓度过低有关。
2.2 种子成熟度对同色兜兰种子萌发的影响
同色兜兰种子的成熟度对其萌发率具有显著影响。
从图 2 可以看出，果实在授粉后 30 d 取下后切开时仅见
珠被、未见膨大的胚，可能此时还未完成受精作用，胚不
能萌发；授粉后 60 d胚珠仍较小，此时也可能未完成受精
作用， 幼胚不萌发； 授粉后 90 d 胚珠已完成了受精，在
1/4MS基本培养基附加 0.5 mg/L NAA、100 mL/L 椰子汁、
1.0 g/L 活性炭和 20 g/L 蔗糖的培养基上有 7.7%的种子
萌发。 授粉后 120 d 种子萌发率达 49%，授粉后 150 d 达
到最高的 70.3%， 随后逐步下降， 授粉后 240 d 完成成
熟，萌发率与授粉后 270 d 没有显著差异、分别为 14.3%
和 13.7%。
2.3 次氯酸钠溶液处理对同色兜兰种子萌发的影响
利用次氯酸钠溶液处理授粉后 240 d 的成熟的同色
兜兰种子能显著提高萌发率。 由图 3可知，种子的萌发率
受次氯酸钠溶液浓度和处理时间的影响， 其中利用含
0.5%有效氯的次氯酸钠溶液中处理 50 min 的效果最好，
能将未处理的成熟的种子的萌发率从 14.3%提高到
69.0%，但处理超过 50 min萌发率降低。 采用含 1.0%有效
氯的次氯酸钠溶液处理 40 min 时达到最高的萌发率
（55.7%），随后萌发率逐渐下降。
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3 讨论
兜兰种子萌发和随后的原球茎发育和生长明显受培
养基的影响， 已报道使用的基本培养基有 Thomale GD、
Gurgeff EG-1[15]、Norstog [16]、RE、MS、1/2MS、1/4MS、1/5MS、
KC、VW、花宝（Hyponex）等。 大多数兜兰种类需要低盐浓
度培养基，已报道的大部分种类在高盐浓度 MS培养基上
萌发均受到抑制， 而 1/2MS、1/4MS、1/5MS 或 1/8MS 较为
合适[13,17-21]。 此外，同一种类兜兰萌发的最适培养基在不同
试验中表现出不一致。 陈之林等 [19]研究表明，用 RE 培养
基比 MS、1/2MS、KC 和 Hyponex 更适合杏黄兜兰和硬叶
兜兰的种子萌发 ，而丁长春等 [20]报道 ，1/5MS 培养基比
RE、1/2MS、1/10MS、KC 和 Hyponex 更适合杏黄兜兰和硬
叶兜兰的种子萌发。 本试验中，同色兜兰种子的萌发率在
1/4MS 基本培养基上最高，但 1/8MS 基本培养基上由于盐
浓度过低，不利于随后原球茎的发育和生长。
兜兰成熟种子常常较难萌发，而发育到一定时期的未
成熟种子萌发率较高 [13,18-22]。 兜兰种子最合适的萌发时期
因种类而异，菲律宾兜兰（P. philippinense）和古德兜兰（P.
goodefroyae） 最佳期萌发期为授粉后 90 d； 报春兜兰（P.
primulinum）为授粉后 110 d；巨瓣兜兰（P. bellatulum）为授
粉后 130 d；白花兜兰（P. niveum）、海伦兜兰（P. helenae）、
亨利兜兰（P. henryanum）、 白旗兜兰（P. spicerianum）和德
氏兜兰（P. delenatii）为授粉后 150 d；彩云兜兰为授粉后
180 d[13,18,22]。 本试验中同色兜兰最适合的萌发时期为授粉
后 150 d。 太过幼嫩的种子萌发率低，这可能是因为未成
熟的种子胚未发育成熟， 需要更多时间进行器官形成或
营养物质合成， 以利于从培养基中吸收营养物质而萌
发 [13,21,23]；成熟的种子萌发率也低，原因可能是成熟种子形
成了不可渗透种皮，阻碍了水分和营养物质的吸引 [24]，或
者在种子中出现了抑制种子萌发的物质 ， 如脱落酸
（ABA），或者缺少促进种子萌发的激素（如赤霉素等）[25]。
但是，尽管未成熟的种子具有较高的萌发率，但成熟的种
子有更大的潜力用于保存[26] 。
对于难以萌发的地生兰种子，播种前进行适当的预处
理可以提高种子的萌发率。 次氯酸钠溶液能破坏种皮，增
加种皮的通透性或减少种皮中抑制物质的含量 [22,25]。 彩云
兜兰最适合的处理时间为含 0.5%有效氯的次氯酸钠溶液
处理 60 min 或含 1.0%有效氯的次氯酸钠溶液处理 40
min[13]。 Lee[22]报道，采用 1%次氯酸钠溶液处理巨瓣兜兰、
白花兜兰、海伦兜兰、亨利兜兰、白旗兜兰和德氏兜兰 6种
兜兰种子 60～75 min 后，种子萌发率得到提高。 本试验中
同色兜兰成熟种子最合适的处理时间为含 0.5%有效氯的
次氯酸钠溶液处理 40 min，过长时间、过高浓度的处理都
可能破坏种子的胚胎而降低萌发率。
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