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斑花杓兰试管苗根茎繁殖



全 文 : 收稿日期:2012-02-19
基金项目:辽宁省大学生创新创业训练项目(201303015011)、辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目(201203041-4).
作者简介:孙婧靓(1992-),女,辽宁大连人,本科生,从事植物组织培养研究。E-mail: 594313711@qq.com
注:姜长阳为通讯作者。E-mail: changyangjiang@126.com

斑花杓兰试管苗根茎繁殖
孙婧靓,董向楠,富天思,杨文新,姜长阳
(辽宁师范大学 生命科学学院,辽宁 大连 116081)

摘 要:为保护斑花杓兰 Cypripedium guttatumu种质、实现栽培,以其根茎为材料,采用组织培养方法,进行
试管苗培养、根茎继代繁殖培养、试管苗扦插和定植研究。结果表明:1/2MS+蔗糖 16 g/L+ABT 2号 10 mg/L
+IAA 0.4 mg/L是根茎试管苗培养的理想培养基,且这种以炉灰渣为支持物的培养基也是试管苗根茎继代繁殖
培养的理想培养基;在温室苗床上试管苗根茎段扦插成活率为 96.5%,繁殖速度比移栽提高 2.2倍;根茎扦插
试管苗定植的成活率为 96.8%。定植成活的根茎试管苗保持了野生斑花杓兰的所有植物学性状。
关键词:斑花杓兰;试管苗;根茎
Doi: 10.3969/j.issn.1009-7791.2013.02.007
中图分类号:Q943.1 文献标识码:A 文章编号:1009-7791(2013)02-0121-03

Rhizome Propagation of Cypripedium guttatumu Tube Seedlings
SUN Jing-liang, DONG Xiang-nan, FU Tian-si, YANG Wen-xin, Jiang Chang-yang
(College of Life Science, Liaoning Normal University, Dalian 116081, Liaoning China)

Abstract: In order to protect germplasm and realize cultivation, the tissue culture method was used
to advance seedlings culture, rhizome subculture, seedling cuttings and planting research, with the
rhizome of Cypripedium guttatumu as materials. The results showed that 1/2MS + sucrose 16 g/L +
ABT2 10 mg/L + IAA 0.4 mg/L was the ideal medium for tube seedlings and the cinder was the ideal
matrix for the subculture of tube seedlings. The cutting survival rate on greenhouse seedbed was
96.5%, which was improved by 2.2 times than transplanting. The planting survival rate of tube
seedlings attained 96.8%, and the tube seedlings also maintained all botany characteristics of wild C.
guttatumu.
Key words: Cypripedium guttatumu; tube seedlings; rhizome

斑花杓兰 Cypripedium guttatumu 又称紫点杓兰等,属兰科杓兰属多年生草本植物[1],生于林缘、
林间草地和阔叶疏林下,在我国内蒙古、吉林、黑龙江、河北、山东、山西、四川等地有分布,在辽
宁地区的凤城、桓仁等地也有分布。其花朵美丽,是一种极具观赏价值的野生花卉。斑花杓兰的地下
茎、地上茎和花均可作药用。地上茎煎汁具有扩张血管、止疼和刺激食欲的作用;花酊剂有很强的镇
静作用,不仅对各种神经疾病、精神障碍和癫痫有疗效,而且对儿童因高烧所致的惊厥也有明显疗效;
地上茎和花还能治疗癌症[2]。近年来,辽宁东部地区的农民将斑花杓兰的全草干粉作为肉鸡饲料的添
加剂使用,不仅能刺激肉鸡食欲,还能降低其发病率,提高养殖效益。由于斑花杓兰具有重要的药用
和饲用价值,多年来一直被人们大量采挖,使本来数量就少的斑花杓兰在辽宁地区不仅难以满足人们
的需要,而且近于濒危。为了保护这一野生植物资源,满足市场需要,本研究对斑花杓兰试管苗根茎
繁殖进行了研究。虽然杓兰属植物大花杓兰的组织培养研究已有报道[3-4],但迄今未见斑花杓兰相关研
究的报道。

2013,42(2):121-123
Subtropical Plant Science
第 42卷 ﹒122﹒
1 材料与方法
1.1 材料
6 月下旬,将辽宁凤城林间草地上生长旺盛的斑花杓兰 Cypripedium guttatumu 全株挖回,移栽至
辽宁师范大学生物园温室盆栽,并按照栽培的盆花进行管理。待斑花杓兰开始旺盛生长时进行试验。
1.2 材料灭菌
将栽培斑花杓兰的花盆用 4 mg/L庆大霉素溶液浇透,24 h后挖出根茎,用无菌水洗净,剪成约 4 cm
长根茎段,放入磨口广口瓶中,无菌水洗涤 2 min,再用饱和 NaClO溶液灭菌 3 min,接着用 75%乙醇
灭菌 10 s, 无菌水洗涤 3次, 再用 0.04% HgCl2灭菌 5 min,最后用无菌水振荡洗涤 6次,即得无菌根茎。
1.3 培养条件
光照强度 1600 lx、光照时间 10 h/d、培养温度 22 ℃和固体培养基的动力强度为 240 g/cm2[5],其他
培养条件参见张嵩岩等[6]的研究。
1.4 试验方法
1.4.1 不同浓度生长素对根茎试管苗培养的影响 将无菌根茎切成 1.0~1.5 cm长根茎段,接种到 1/2MS
+蔗糖 16 g/L+ABT2号(生根粉)10 mg/L的基本培养基(附加不同浓度生长素、动力强度为 240 g/cm2[5]
的琼脂固体培养基)上进行不同浓度生长素对根茎试管苗培养的影响试验。每处理 80个根茎段, 3次重复。
1.4.2 不同培养基支持物对试管苗根茎继代繁殖培养的影响 将试管苗根茎切成长约 0.6~0.8 cm、具
有 4~6条根的根茎段,分别接种到对照培养基(1/2MS+蔗糖 16 g/L+ABT2号 10 mg/L+IAA 0.4 mg/L
的琼脂培养基)以及在对照培养基中分别添加了经过洗涤的、颗粒大小为 0.1~0.2 cm的炉灰渣、河沙
和活性炭的 3 种培养基上,进行不同培养基支持物对试管苗根茎继代繁殖培养的影响试验。每种培养
基接种 200个试管苗根茎段。
1.4.3 试管苗根茎的扦插 4月上旬,把以炉灰渣为培养基支持物继代繁殖的试管苗从培养瓶中取出,
将根茎切成 1 cm左右的试管苗根茎段,扦插到上面为一层厚约 6 cm河沙与肥沃园土各半的温室苗床
上。根茎苗床扦插试验重复 2次,每次扦插的株数分别为 160株和 220株。扦插后的前 12 d在苗床上
扣上塑料薄膜,保持湿度 85%左右,并搭遮阴网,防止直射光照。
1.4.4 根茎试管苗定植 5月下旬,把由试管苗根茎扦插成活的 342株试管苗,一次性定植到大连郊区
的阔叶疏林下。定植后除浇透水外,不进行其他管理,在野生环境下使其自然生长。定植时,将挖自
辽宁凤城林间的 10株野生斑花杓兰移栽于一旁,作为对照。
2 结果与分析
2.1 不同浓度生长素对根茎试管苗培养的影响
接种培养至 55 d时观察统计,结果见表 1。试验所使用的 3种生长素中,各种浓度的 IBA基本不
能使根茎培养出试管苗;而在含有 IAA 和 NAA 的培养基上均能培养出试管苗,但其浓度不同,试管
苗的生长状况差异较大。其中,效
果最好的是添加 0.4 mg/L IAA的培
养基,试管苗生长率达 96.25%,根
茎的平均生长长度为 2.6 cm,每株
试管苗平均生根 18.2条,且试管苗
生长旺盛。观察表明,在添加 0.4
mg/L IAA培养基上,培养 8 d时,
可见到有的根茎段上长出芽点,下
部发出白色的根;之后,生长芽点
和根的数量不断增加,不断长高、
长长,逐渐生长为试管苗;与此同
时,试管苗下部还会长出根茎。培
表 1 不同生长素及其浓度对斑花杓兰根茎试管苗培养的影响
IBA IAA NAA 试管苗生长率(%) 试管苗长势 根茎平均长度(cm)
0 0 0 0 - 0
0.2 0 0 0 - 0
0.4 0 0 0 - 0
0.6 0 0 0 - 0
0.8 0 0 0 - 0
0 0.2 0 81.25 ++ 2.1
0 0.4 0 96.25 ++ 2.6
0 0.6 0 55.00 + 1.1
0 0.8 0 12.50 + 0.3
0 0 0.2 13.75 + 0.1
0 0 0.4 56.25 + 0.7
0 0 0.6 38.75 + 0.4
0 0 0.8 12.50 + 0
注:-代表不生长;+代表长势一般;++代表长势旺盛。生长素浓度单位为 mg/L。
第 2期 孙婧靓,等:斑花杓兰试管苗根茎繁殖 ﹒123﹒
养至 55 d时,试管苗不仅生长旺盛,而且所有试管苗下部都长出长度为 1.6~3.6 cm的根茎。由此说明,
IAA浓度为 0.4 mg/L是斑花杓兰根茎试管苗培养的适宜浓度,1/2MS+蔗糖 16 g/L+ABT2号 10 mg/L
+IAA 0.4 mg/L培养基是斑花杓兰根茎试管苗培养的理想培养基。
2.2 不同培养基支持物对试管苗根茎继代繁殖培养的影响
试验表明,接种后 7 d可见大部分培养根茎段开始发芽、生根生长为试管苗。培养到 50 d时统计
观察,结果见表 2。从表 2中试管苗的生长率看,4种培养基几乎均达 100%,没有差异;从试管苗的
长势、根色和根茎长度三方面看,以炉灰渣为支持物最好。在以炉灰渣为支持物的培养基上,试管苗
生长非常旺盛,根色白,根茎平均长度为 3.8 cm。把在此培养基上培养生长的试管苗根茎继代繁殖培
养 5 代。结果表明,每代都会培养出生长非常旺盛的试管苗,其继代繁殖培养的试管苗根茎平均长度
为 3.9 cm,每个培养周期的繁殖系
数为 4.3。按此繁殖速度,1 株试
管苗的根茎 1年能繁殖出 2万多株
试管苗。以上结果表明:以炉灰渣
为培养基支持物、1/2MS+蔗糖 16
g/L+ABT2 号 10 mg/L+IAA 0.4
mg/L 是斑花杓兰试管苗根茎继代
繁殖培养的理想培养基。
2.3 试管苗根茎扦插
扦插后 40 d统计显示,2次扦插成活的试管苗共为 367株,成活率为 96.5%。温室苗床扦插后的
观察表明,扦插后 9 d可见有的试管苗开始发出新叶,15 d时几乎都成活生长。采用试管苗扦插方法,
1株试管苗的根茎平均能扦插成活 3.2株试管苗。这种方法繁殖速度比试管苗移栽提高了 2.2倍。
2.4 根茎试管苗定植
定植后 40 d统计表明,共成活 331株,成活率为 96.8%。观察表明,定植的试管苗与野生移栽苗
相比,前期生长速度较慢、植株较小,定植 50 d后生长加速,整体表现为植株整齐、叶色深绿,当年
开花结果,但开花时间延迟 10 d左右。当年定植的试管苗各种植物学性状与野生斑花杓兰完全一致。
3 讨论
本研究通过两条途径对斑花杓兰进行繁殖:一是试管苗根茎继代繁殖培养,其繁殖速度是 1 株试
管苗的根茎一年能繁殖出 2万多株试管苗;二是试管根茎苗床扦插,其繁殖速度比试管苗移栽提高 2.2
倍。这说明本研究所建立的繁殖技术体系使斑花杓兰的繁殖速度加快,能满足栽培和种质保存的需求。
本研究具有继代培养的培养周期短、试管苗生长旺盛等特点[7-8]。与前人研究不同的是,继代繁殖
培养的试管苗根茎在培养周期缩短的情况下,根茎的长度增长。其原因可能是:继代繁殖培养的试管
苗是在相同的培养基上培养形成的,根茎对相同的培养基环境已产生适应性;另外,本研究的试管苗
根茎继代繁殖培养的培养基支持物是炉灰渣。炉灰渣呈黑色,吸热性好,也有助于根和根茎的生长,
并且颗粒状炉灰渣具有吸附性,能吸收试管苗根部代谢形成的废物,也会促进试管苗及根茎的生长;
再者,炉灰渣使用前虽然已进行洗涤,但其中仍含有某些能促进试管苗及根茎生长的成分。
参考文献:
[1] 中国科学院植物研究所主编. 中国高等植物图鉴(第五册)[M]. 北京: 科学出版社, 1983: 607.
[2] 李书心. 辽宁植物志(下册)[M]. 沈阳: 辽宁科学技术出版社, 1991: 1122-1123.
[3] 王艳丽. 大花杓兰生物学特性与组织培养的研究[D]. 延边: 延边大学硕士学位论文, 2009.
[4] 王艳丽,林昊,赵洪颜,等. 大花杓兰的组织培养与快速繁殖[J]. 植物生理学通讯, 2009,35(2): 155-156.
[5] 姜长阳. 培养基琼脂用量计算的商榷[J]. 植物生理学通讯, 1992,28(2): 155-156.
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[8] 张晨,王巍,赵溦,等. 山野豌豆组织培养及无性系建立的研究[J]. 黑龙江科学, 2012,3(3): 8-11.
表 2 不同培养基支持物对斑花杓兰试管苗根茎继代培养的影响
培养基
支持物
接种根
茎段数
试管苗生长率
(%)
试管苗
长势
试管苗
根茎颜色
试管苗根茎长度
(cm)
琼脂 200 100 + 淡黄 2.8
河沙 200 99.5 + 淡黄 3.0
炉灰渣 200 100 ++ 白 3.8
活性炭 200 100 + 淡黄 3.1
注:+代表长势旺盛;++代表长势非常旺盛。

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