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蝴蝶兰愈伤组织诱导研究



全 文 : 收稿日期:2004-06-01
基金项目:广东省重大科技专项(2003A2010401)和福建省青年科技人才创新项目基金(2004J052)资助
作者简介:伍成厚(1968-),男,湖南邵阳人,讲师,博士,从事园林植物遗传育种与生物技术研究。

蝴 蝶 兰 愈 伤 组 织 诱 导 研 究
伍成厚1,2,叶秀粦2,梁承邺2
(1.漳州师范学院 生物系, 福建 漳州 363000;2.中国科学院 华南植物研究所, 广东 广州 510650)

摘 要:对蝴蝶兰愈伤组织诱导试验结果表明,授粉后 30d的蝴蝶兰子房适宜诱导愈伤组织,在 1/4MS + 2,4-D
1.0mg/L + 6-BA 0.1mg/L + 蔗糖 3.0%培养基上,蝴蝶兰子房切段愈伤组织的诱导率达到 90.0%。
关键词:蝴蝶兰;子房;愈伤组织;诱导
中图分类号:Q943.1; S682.31 文献标识码:A 文章编号:1009-7791(2004)04-0029-03
Callus Induction of Phalaenopsis
WU Cheng-hou1,2, YE Xiu-lin2, LIANG Cheng-ye2
(1.Department of Biology, Zhangzhou Normal College, Zhangzhou 363000, Fujian China; 2.South China Institute of Botany,
Academic Sciences of China, Guangzhou 510650, Guangdong China)

Abstract: The experimental results of callus induction of Phalaenopsis showed that ovaries of
Phalaenopsis after 30 days of pollination were the optimal materials for callus induction. When the
ovary slices were inoculated on 1/4 MS medium supplemented with 2,4-D 1.0mg/L, 6-BA 0.1mg/L
and 3.0% sucrose, the induction rate of callus was 90.0%.
Key words: Phalaenopsis; ovary; callus; induction

蝴蝶兰(Phalaenopsis)是深受人们青睐的热带兰花,因其株型美观、色彩艳丽、花期持久,有“兰
花皇后”之誉。愈伤组织再生系统的建立是细胞培养、原生质体培养、细胞融合及遗传转化等研究获
得成功和应用的基础,因而研究蝴蝶兰愈伤组织的诱导具有重要的价值。本文以蝴蝶兰的多种器官为
材料,进行了愈伤组织的诱导试验,并将试验结果报道如下。
1 材料与方法
1.1 材料
试验材料为中国科学院华南植物研究所温室栽培的蝴蝶兰杂交种(Phalaenopsis hybrid)。
1.2 方法
1.2.1 培养基 以MS、N6、VW三种培养基为基本培养基,添加不同浓度的 6-BA、2,4-D、蔗糖及 0.8%
琼脂粉,pH5.5。
1.2.2 外植体 在开花期间进行人工授粉,授粉后 30d采集发育正常的子房,以 70%酒精表面消毒 1min
后,置于 3%NaClO溶液中 15min,无菌水冲洗 5次,在无菌条件下切成 2~3mm长的子房段进行接种;
取花蕾未开放、尚未木质化的花梗,采用上述方法消毒后,切成 1.0cm 长的花梗段作为外植体;取叶
片(来源于试管苗)切成 1.0cm × 1.0cm的小块作为外植体;将原球茎(来源于种子培养、长约 0.5cm)
横切成 2段作为外植体。
1.2.3 愈伤组织诱导 暗培养,温度 26.0±1.0℃。接种 30d后进行愈伤组织诱导率统计。愈伤组织诱导
率= (产生愈伤组织的外植体数/外植体总数)×100%。

2004,33(4):29-31.
Subtropical Plant Science
第 33卷 ﹒30﹒
2 结果与分析
2.1 不同外植体对蝴蝶兰愈伤组织诱导的影响
试验比较了子房切段、花梗切段、原球茎切段和叶片小块 4 种外植体对蝴蝶兰愈伤组织诱导的影
响,结果表明,从子房、原球茎和花梗切段可以诱导愈伤组织产生,而叶片切段诱导愈伤组织则较困
难,培养 30d后,供试的 50个叶片小块均未形成愈伤组织。
子房切段最易形成愈伤组织,接种后 7d,从切口处即可见白色、颗粒状的愈伤组织产生,15~20d,
整个切面被一层白色的愈伤组织覆盖。同一子房的不同部位愈伤组织产生的能力不一样,子房基部切
段比子房上端易于形成愈伤组织,诱导出的愈伤组织体积也比子房上端切段多 3 倍以上。原球茎切段
诱导愈伤组织比子房切段慢,离体 7d未见愈伤组织形成,培养 20d后才从原球茎的切口或表面形成少
量淡黄色、致密的愈伤组
织。花梗切段的离体培
养,虽然可以从切口处形
成白色、颗粒状的愈伤组
织,但数量远比子房和原
球茎切段少(表 1)。
2.2 不同培养基对蝴蝶兰愈伤组织诱导的影响
以子房切段为材料,比较了MS、N6、VW三种基本培养基(均添加 2,4-D 1.0mg/L + 6-BA 0.1mg/L
+蔗糖 3.0%)对蝴蝶兰愈伤组织诱导的影响,结果表明,接种 30d,子房切段在 N6培养基上愈伤组织
的诱导率为 76%,高于 MS和 VW的诱导率。但在 N6培养基上的
愈伤组织极易褐化,统计 50个诱导出愈伤组织的子房切段,35个
子房切段上的愈伤组织出现褐化,褐化率 70%。
通过对MS培养基的大量元素进行改良,愈伤组织的诱导取得
了较好的效果。在 1/2MS(大量元素为MS的 1/2),愈伤组织诱导
率接近 N6培养基的诱导率,在 1/4MS愈伤组织的诱导率 90%,培
养 30d愈伤组织未发生褐化(图 1)。
2.3 生长调节剂对蝴蝶兰愈伤组织诱导的影响
以 1/4MS为基本培养基,比较了不同浓度 2,4-D和 6-BA对蝴
蝶兰愈伤组织诱导的影响。当培养基不含外源生长调节剂时,蝴蝶兰子房切段切面会向上突起,但不
产生愈伤组织;培养 7d后子房壁
的表皮变成紫红色,随后子房块
也会褐化枯死。培养基添加 0.1~
1.0mg/L 2,4-D后,子房切段切面
会向上突起,并产生白色的愈伤
组织,子房壁的表皮较长时间不
改变颜色,培养 15d后子房段仍不产生褐化斑块。2,4-D与较低浓度的 6-BA配合使用有利于愈伤组织
的产生,当培养基含 1.0 mg/L 2,4-D和 0.1mg/L 6-BA时愈伤组织诱导率达到 90.0%(表 2)。
2.4 蔗糖浓度对蝴蝶兰愈伤组织诱导的影响
培养基的蔗糖浓度对愈伤组织的诱导产生
较大影响。在 1/4MS + 2,4-D 1.0mg/L + 6-BA
0.1mg/L 培养基上,添加 2.0%~3.0%蔗糖时,
蝴蝶兰子房切段有较高的愈伤组织诱导率,并且
愈伤组织呈白色、颗粒状。当蔗糖浓度增加到 4.0%时,愈伤组亦可形成,但极易褐化(表 3)。
表 1 外植体对蝴蝶兰愈伤组织诱导的影响
外植体类型 接种数(个) 产生愈伤组织数量(块) 诱导率(%) 愈伤组织质地
子房 100 83 83.0 白色,疏松
叶片 50 0 0 /
花梗 50 6 12.0 白色,疏松
原球茎 100 67 67.0 淡黄色,致密
表 2 生长调节剂对蝴蝶兰愈伤组织诱导的影响
2,4-D(mg/L) 6-BA(mg/L) 接种数(个) 产生愈伤组织数(块) 诱导率(%)
0 0 50 0 0
0.1 0.01 50 25 50.0
0.1 0.1 50 21 42.0
1.0 0.1 50 45 90.0
1.0 1.0 50 33 66.0
表 3 蔗糖浓度对蝴蝶兰愈伤组织诱导的影响
蔗糖浓度(%) 接种数 产生愈伤组织数 诱导率(%)
2.0 50 34 68.0
3.0 50 45 90.0
4.0 50 25 50.0
图1 不同培养基对蝴蝶兰
愈伤组织诱导的影响
0
20
40
60
80
100
MS 1/2MS 1/4MS VW N6
培养基



(%
)
第 4期 伍成厚,等:蝴蝶兰愈伤组织诱导研究 ﹒31﹒
3 讨 论
蝴蝶兰和大多数兰科植物一样,需要授粉的刺激子房才开始膨大、发育,授粉后 30d 胎座组织形
成许多指状突起,指状突起不断伸长分枝,在此基础上才形成胚珠原基[1]。本试验中,蝴蝶兰授粉 30d
的子房切段很容易产生愈伤组织,可能与此时子房内胎座组织细胞旺盛的分裂活动有关。愈伤组织诱
导是分化出再生植株的第一步,植物脱分化形成愈伤组织通常较容易,但蝴蝶兰愈伤组织的诱导比较
困难,虽然从原球茎切段[2]、根段[3]和花梗[4]可以诱导愈伤组织产生,但愈伤组织诱导需要的时间长,
本文以蝴蝶兰授粉 30d 的子房为材料,第一次诱导愈伤组织形成,而且由子房切段诱导出愈伤组织的
时间较短,从而拓宽了这种植物脱分化诱导材料的来源。
在离体培养中,植物的成熟组织通常较难诱导愈伤组织,而且即使产生愈伤组织也通常是形成非
胚性的愈伤组织。非胚性愈伤组织与胚性愈伤组织相比,外观上通常较疏松,细胞学特征是愈伤组织
刚形成时细胞纵向长而横向短,细胞排列较紧密,随着愈伤组织的生长,细胞径向排列松散,细胞核
较小、细胞质稀薄;而胚性愈伤组织的细胞体积小、排列紧密、有较大的细胞核和浓密的细胞质[5]。
本试验中,蝴蝶兰子房切段诱导的愈伤组织呈白色、疏松,与原球茎诱导的呈淡黄色、致密的愈伤组
织区别明显,应当是属于非胚性愈伤组织。通常认为非胚性愈伤组织不能形成再生植株,但枣树茎段
诱导的非胚性愈伤组织通过多次继代培养,可以向胚性愈伤组织转化,然后通过器官发生途径形成再
生植株[6,7]。蝴蝶兰子房诱导的非胚性愈伤组织是否也可以转化成胚性愈伤组织值得进一步研究。
参考文献:
[1] 伍成厚,等. 低温对蝴蝶兰胚珠发育的影响[J]. 热带亚热带植物学报, 2004,12(2): 129-132.
[2] Ishii Y, et al. Callus induction and somatic embryogenesis of Phalaenopsis[J]. Plant Cell Reports, 1998,17: 446-450.
[3] 李进进,等. 蝴蝶兰根段的组织培养[J]. 植物生理学通讯, 2000,36(1): 37.
[4] 曾宋君,等. 蝴蝶兰的组织培养和快速繁殖[J]. 武汉植物学研究, 2000,18(4): 344 -346.
[5] 程佑发,等. 枣树体细胞胚发生和组织学研究[J]. 西北植物学报, 2001,21(1): 142-145.
[6] 何业华,等. 枣树愈伤组织培养时不定芽的分化[J]. 中南林学院学报, 1998,18(3): 44-50.
[7] 何业华,等. 枣树愈伤组织培养时不定根的分化[J]. 经济林研究, 1999,17(3): 11-13.
(上接第 36页)
长 6cm,生根苗长势粗壮、绿色。因此,选择MS + NAA 1.0作为生根培养基。
2.4 试管苗移栽
再生苗经过壮苗生根后,将高约 5~6cm 已长根的试管苗移至炼苗棚 7~10d。将瓶苗倒在盛有自
来水的大盆里,轻轻洗去基部附带的培养基,再将小苗直接移栽于红壤土 + 沙(2﹕1)的混合基质中,
浇透定根水,并喷洒百菌清进行基质消毒。移栽环境温度 20~25℃,相对湿度 70%,保持半遮荫。20~
30d,待苗高 6~8cm,大约 3~5 片叶时,转至红壤土 + 泥炭土 + 土杂肥(3﹕1﹕1)为基质的营养
袋中。砂床苗及袋苗的成活率分别为 98%和 95%。
3 讨 论
本试验以地涌金莲吸芽为外植体进行离体培养,发现地涌金莲吸芽在诱导与增殖过程中有较为严
重的褐变现象,且春夏比秋冬严重;添加少量活性炭,可明显抑制褐变,从而提高诱导率和分化率。
本试验还观察了暗培养对地涌金莲生长的影响,效果并不理想。因此,对地涌金莲暗培养有关技术还
有待于进一步研究。
参考文献:
[1] 陈俊愉,等. 中国花经[M]. 上海: 文化出版社, 1990. 614.