全 文 ：江西农业学报　2009, 21(7):64 ～ 67ActaAgriculturaeJiangxi
蝴蝶兰种子胚组织培养优化技术研究
黄冬华 ,谢启鑫 ,李宝光 ,宋小民 ,陶秀花
　 　收稿日期:2009-04-16
作者简介:黄冬华(1964-),女 ,江西大余人,研究员,从事观赏植物的育种和生物技术研究。
(江西省农业科学院蔬菜花卉研究所 ,江西南昌 330200)
摘　要:以蝴蝶兰种子胚为外植体 ,探讨了不同采收期、不同培养基以及在培养基中添加多种附加物对原球茎形成和成
苗的影响。结果表明:授粉后 120 ～ 150d的成熟种子胚适宜于组织培养 ,以花宝 1号为基本培养基 ,附加椰子汁 、香蕉 、土豆汁
能很好地诱导原球茎 ,诱导率达 95%以上。添加有机附加物对不同花色的蝴蝶兰品种的培养效果不同, 不添加植物生长调节
剂也有利于种子萌发。用花多多 4号 3 ～ 4 g/L+Tryptone2 ～ 2.5g/L+1/3MS+6BA1.0mg/L+NAA0.02mg/L+CW 100g/
L+AC0.5 ～ 1.0g/L有利于原球体和幼苗的生长 ,成苗率达 90%以上。
关键词:蝴蝶兰;胚;原球茎;组织培养
中图分类号:S682.31　文献标识码:A　文章编号:1001-8581(2009)07-0064-04
OptimizationofTissueCultureTechnologyofPhalaenopsisSeedEmbryo
HUANGDong-hua, XIEQi-xing, LIBao-guang, SONGXiao-min, TAOXiu-hua
(InstituteofVegetableandFlower, JiangxiAcademyofAgriculturalSciences, Nanchang330200China)
Abstract:TakingtheseedembryosofsomespeciesinPhalaenopsisasthetestedmaterials, theefectsofdiferentharvesttime,
diferentmediaandadditivesontheformationofprotocormandseedlingwerestudied.Theresultsshowedasfollows:the120～ 150d-
oldmatureseedsafterpolinationweresuitablefortissueculture;HyponexNo.1basalmediumsupplementedwithcoconutmilk, ba-
nanajuice, potatojuice, tryptone, activecarbonandsooncouldwellinducetheseedembryostoformprotocorm, theinducementrate
wasover95%;thebasalmediumsupplementedwithdifferentorganicappendageshaddiferentculturalefectsfordifferentspeciesin
Phalaenopsis, exogenousplantgrowthsubstancesinhibitedseedsgermination.InsteadofHyponexNo.1basalmedium, PetersNo.4 3
～ 4g/L+Tryptone2 ～ 2.5g/L+1/3MS+6BA1.0mg/L+NAA0.02 mg/L+CW 100g/L+AC0.5～ 1.0 g/Lwasinfavorofthe
growthofprotocormandseedlings, theseedlingratewasmorethan90%.
Keywords:Phalaenopsis;Embryo;Protocorm;Tissueculture
　　蝴蝶兰(PhalaenopsisamabilisBl.)为兰科蝶兰属植
物 ,其花朵大、花期长、花形奇特、花色艳丽 ,具有很高的
观赏价值 ,在国内外花卉市场上颇受欢迎 ,是兰科植物中
栽培最广泛的种类之一。由于它是单茎性附生兰 ,难以
进行常规的无性分株繁殖;同时蝴蝶兰需经人工授粉才
能获得种子 ,其种子发育不全 ,极为细小 ,没有胚乳 ,只有
一团未分化的胚细胞 ,在自然条件下出芽率极低 ,成苗率
更低 ,只有采用组织培养的方法才能进行快速繁殖。通
过组织培养无菌播种技术 ,能够在短时间内获得大量幼
苗 ,是蝴蝶兰杂交育种的有效方法 ,也是工厂化育苗的重
要途径。我所自 2006年起建立了部分品种的杂交选育
和组织培养播种技术 ,经过 3年的试验研究 ,已掌握了蝴
蝶兰种子胚组织培养快繁技术 ,并成功将试管苗移入温
室大棚 。关于蝴蝶兰种子胚的组织培养国内已有一些研
究报道 [ 1 ～ 3] 。本试验在前人研究的基础上 ,在改进培养
基配方和减少成本方面做了一些研究 ,优化了种子胚的
组织培养技术 。现将研究结果报道如下。
1　材料与方法
1.1　材料　试验材料来源于本研究所的蝴蝶兰生产基
地 ,用本研究室选出的优良亲本进行自交或杂交所获品
种 ,分别为:红花系杂交品种(代号 R)、黄花系杂交品种
(代号 GY6)、大白花红唇自交品种(代号 W21)。开花后
7d内 ,用镊子挑取花粉粒直接放到母本柱头上。对授粉
花朵挂牌标记 ,注明亲本株号和授粉日期 。授粉后 4 ～ 6
个月 ,采用不同发育成熟但尚未开裂的种荚进行胚培养 。
1.2　方法
1.2.1　材料消毒及其灭菌、接种　剪取不同生长期(授
粉后 120、150、180 d)的蒴果 ,在洗衣粉溶液中漂洗 5 ～ 10
min,并用牙刷按照果荚的竖条纹方向轻轻刷洗干净 ,然
后在超净工作台内 ,用 75%的乙醇浸 30s,擦干 ,再用
0.1%的升汞灭菌 15 ～ 20 min,用无菌水冲洗 5 ～6次 ,最
后用无菌滤纸吸干果荚外的水 ,用无菌手术刀将果荚前
后两端各切去 1 cm,中间再纵向切开剖成两半 ,刮出种
子 ,用长镊子直接将种子胚小块夹入培养瓶内 ,利用培养
基表面的少许水分将种子摇晃使其尽可能分布均匀 。
1.2.2　培养基
1.2.2.1　诱导种子胚萌发培养基　共设计以下 7种配
方 ,即① 1/2MS+BA0.5 g/L+NAA0.02 g/L;② 1/
2MS+Tryptone2 g/L+BA0.5 g/L+NAA0.02 g/L;③
花宝 1号 3g/L+Tryptone2 g/L+BA0.5 mg/L+NAA
0.02mg/L;④花宝 1号 3 g/L+Tryptone2 g/L+CW
10% +BA0.5 mg/L+NAA0.02 mg/L;⑤花宝 1号 3
g/L+Tryptone2g/L+CW100g/L+AC0.5 g/L;⑥花
宝 1号 3g/L+Tryptone2g/L+香蕉汁 100g/L+AC
0.5 g/L;⑦花宝 1号 3 g/L+Tryptone2 g/L+土豆汁
100 g/L+AC0.5 g/L。其中花宝 1号为美国公司生产
的花宝牌(Hyponex)水溶性复合肥 , N∶P∶K=7∶6∶19。
1.2.2.2　小球茎增长和成苗培养基　共设计以下 5种
配方 ,即 A花宝 1号 3 ～ 4 g/L+Tryptone2 ～ 2.5 g/L+
1/3MS+CW100g/L+AC0.5g/L;B花宝 1号 3 ～ 4g/
L+Tryptone2 ～ 2.5g/L+1 /3MS+CW100g/L+6BA
1.0 mg/L+NAA0.02 mg/L+AC0.5 g/L;C花多多 4
号 3 ～ 4 g/L+Tryptone2 ～ 2.5 g/L+1/3MS+6BA1.0
mg/L+NAA0.02mg/L+CW100 g/L+AC0.5 ～ 1.0g/
L;D花多多 4号 3 ～ 4 g/L+Tryptone2.5 g/L+1/3MS+
6BA1.0 mg/L+NAA0.02mg/L+10%香蕉汁 +AC0.5
～ 1.0g/L;E花多多 4号 3 ～ 4 g/L+Tryptone2.5 g/L+
1/3MS+6BA1.0 mg/L+NAA0.02 mg/L+10%土豆汁
+AC0.5 ～ 1.0 g/L。以上花多多 4号(PetersNo.4)的 N
∶P∶K配比为30∶10∶10。
1.2.3　培养条件及观察记载设备　以上培养基均加
入 20 ～ 30g/L蔗糖 、6g/L琼脂 ,培养基pH值为 5.3 ～
5.7,培养温度为 25 ℃±2 ℃,光照为 12 h/d,光照度为
1000 ～1500 lx。利用显微镜观察、数码相机拍照并统计
分析各试验的发育进程 ,定期观察记载。
2　结果与分析
2.1　不同成熟期种子对发芽的影响　取授粉后 120、
150、180 d的蒴果于无菌条件下剖开 ,可见 120 d的果实
有一部分果荚基本成熟 ,如白花品种 W21和白花、红花
的杂交种。成熟的果荚剖开后呈黄色或金黄色 ,种子易
散落 ,在培养基中容易撒播均匀 ,萌发效果好(见图 1)。
但也有部分授粉后 120 d的果荚剖开后呈乳白色 ,粘性
较大 ,在水中不易分散 ,种子粉粒不明显 ,播种后只有少
部分发芽(见图 2)。而本试验大部分 150 d的果荚剖开
后种子已成熟;而 180 d的果荚种子完全成熟 ,有的过于
成熟 ,虽然此时大部分果荚不会开裂 ,但相应拉长了育种
和生产种苗的时间 。因此 ,在杂交育种和快速繁殖时 ,宜
选用授粉后 120 ～150 d的果荚 ,取其中的种子胚诱导原
球茎。在试验中还发现蝴蝶兰果荚的成熟时间因品种不
同而有所不同 ,果荚的大小和颜色也因品系不同而有差
异 。在实际生产过程中 ,要结合品系、果荚外表等多方面
因素来适时采摘蒴果 ,因为如果采到不成熟的蒴果 ,则成
苗量就很小 ,达不到生产的要求。表 1是 1个授粉 120 d
后仍未成熟的蝴蝶兰红花品种的不同成熟期种子胚的发
芽率。
此外 ,在试验中还发现 ,不同自交或杂交组合种子
之间的发芽也有较大差异 ,有的种果荚黄绿、未裂开 ,
即使授粉 6个月后剖开 ,果内种子量仍然很少 ,白色 ,
且发育不良 ,播后根本不萌发 ,渐渐在培养基中变褐枯
亡 ,这可能与蝴蝶兰的不同基因型 、亲和力和非整倍体
有关。
表 1　不同成熟期蒴果对种子发芽率的影响
授粉后天数 剖分后内部形态 种子散落程度 发芽率(%)
120 白色 ,具粘性 不易分散 12
150 乳黄色或黄色 不粘,易散落 95
180 金黄色或黄褐色 易散落 95
图 1　成熟种子胚发芽状
图 2　未成熟种子胚萌发状
2.2　基本培养基对种子胚萌发的影响　在现有蝴蝶兰
组织培养资料的基础上 ,本试验先后选用了 7个培养基 ,
培养结果见表 2。试验中对 1/2MS、花宝两种基本培养
基进行比较 。结果表明 ,在其他物质相同的条件下 ,种子
在花宝培养基中的萌发率明显比 MS的高 ,前者约 70%,
后者只有约 35%(种子胚过于细小 ,无法精确统计),这
和曾宋君 [ 4] 、丁峰 [ 5]等的研究结果相似 。供试种子胚在
不同培养基上发芽率有明显差异(见图 3、4),而各色系
的品种在花宝培养基④、⑤上发芽率均较高 ,达到 95%
以上 ,在此培养基上种子胚接种 7 d后 ,便由黄色转为绿
黄色 , 20 d后种子胚膨大变绿 ,开始形成原球体(见图
5)。在种子胚组织培养基中加入激素对萌发率影响不
大 ,这和章玉平等[ 2]的研究结果相似。有报道称加入过
多的激素还会对种子胚萌发产生抑制作用 。因此 ,种子
胚在花宝培养基中生长既快又好 ,原球体多 ,颗粒大小较
整齐 。而在 MS培养基中萌发不良 ,到 2个月时种子胚
65　7期　　　　　　　　　 　　　　黄冬华等:蝴蝶兰种子胚组织培养优化技术研究
不仅不生长 ,并且大部分枯黄 。
表 2　不同培养基对蝴蝶兰种子胚萌发的影响
培养
基 30～ 50d时的萌发状况
萌发率
(%)
① 原球体少而弱,大量种子胚枯黄,萌芽率很低 5
② 原球体和淡黄色胚共存,原球体生长慢 35
③ 原球体黄绿色,萌发率不高 70
④ 原球茎绿色 ,整体生长良好 95
⑤ 原球茎多而壮,颗粒大小较整齐 95
⑥ 黄色和红色系品种发芽好 ,原球茎多而壮 ,色绿 95
⑦ W21发芽较好,成团成簇,色绿 ,但原球体稍欠饱满 90
图 3　W21在①号 MS培养基上萌发状
图 4　GY6在⑥号培养基上萌发状
图 5　培养 25 d的原球茎(100×)
2.3　不同添加物对种子胚萌发的影响　从②、③、④、
⑤、⑥、⑦号培养基的培养效果可以看出 ,天然物质如蛋
白胨、CW、香蕉汁 、土豆汁等对种子萌发均具有促进作
用 ,活性炭在蝴蝶兰组织培养中具有促进种胚萌发和抗
褐化作用(见图 6),在播种培养基中只要加入少量(0.3
～ 0.5 g/L)的活性炭即有效果。为了筛选出促进蝴蝶兰
种子胚发芽生长的较适宜而且价格合理的有机添加物 ,
以花宝培养基为例 ,将红花系 R6、黄花系 GY6、白花系
W21的种子胚分别接种于附加不同果汁的⑤、⑥、⑦号
培养基上。结果表明:各色系品种在加椰乳的培养基上
原球体形成快而且健壮整齐 ,而黄色系品种在加入香蕉
汁的⑥号培养基上萌发效果也很好 ,原球体生长饱满壮
实(见图 4),白色蝴蝶兰品系在加入土豆汁的⑦号培养
基上萌发率较高(见图 7)。因此 ,为了节省成本 ,在本地
区较难买到椰子的情况下采用香蕉汁和土豆汁代替 CW
进行蝴蝶兰原球茎的诱导也是一个较好的选择。
图 6　R6在③、④号培养基上萌发状
图 7　W21在⑦号培养基上萌发状
2.4　原球体增长和成苗培养　为了减轻污染 、减少转接
的次数和节省成本 ,本试验采用 3步成苗法 ,即播种 50
～ 60d后 ,开始第 1次分瓶 ,尽量将原球茎分开 ,并使其
在培养基中均匀分布。再过 2 ～ 3个月后 ,当小苗的最大
叶片长至 1 cm并有 1 ～ 2条短根时即进行壮苗培养 。接
种时 ,将小苗单株分开 ,大小分级 ,每 1000 mL的蝴蝶兰
专用培养瓶(直径 10 cm、高 13 cm)转移 20 ～ 22个带叶
的小幼苗。
参考现有蝴蝶兰组织培养的有关资料 ,大多采用花
宝一号和 MS做基本培养基 ,再附加其它不同的物质。
但在本试验中从播种到成苗培养采用 MS做基本培养基
时效果均不理想 ,而采用花宝一号做基本培养基(代号
B)的效果较好 ,但花宝肥料价格偏高 ,所以为了降低成
本 ,本试验采用了蝴蝶兰生产上常用的花多多肥作基本
培养基(代号 C),结果见表 3。从表 3中可以看出 ,成苗
66 江　西　农　业　学　报　　　　　　　　　　　　 　　　　　　21卷
培养基 B、C的效果均很好 ,生长快 ,幼苗茁壮 ,小苗达标
率高(见图 8)。由此可见 ,用花多多肥代替花宝肥做成
苗培养基时 ,效果非常理想 ,在生产大量蝴蝶兰组培苗时
即可用花多多肥来做基本培养基。不同的有机附加物对
蝴蝶兰原球茎的增长和成苗也有一定影响 ,附加土豆汁
的培养基成苗效果较差 ,叶子不仅少而且小 ,但根的数量
较多 ,成苗率低(见图 9)。
表 3　不同培养基对蝴蝶兰成苗的影响
培养基 成苗时
叶数
叶长 ×叶宽
(cm)
根数量 平均根长
(cm)
成苗率
(%)
A 3～ 4 3.8×1.6 3～ 5 2.7 81.3
B 4～ 6 6.5×1.7 4～ 5 2.9 91.7
C 3～ 5 6.3×1.6 3～ 5 2.6 90.6
D 3～ 4 3.2×1.4 3～ 4 2.2 63.2
E 2～ 3 2.1×0.9 2～ 4 2.3 6.7
　注:以上数据为红花系蝴蝶兰从播种到移出组培室(历时 9个月)
时的生长量;叶长是指单株最长叶子的长度。成苗标准为 3片
叶、 3条根以上 ,叶长≥3cm,根长≥ 2cm。
从表 3还可以看出 ,在其它条件都相同的情况下 ,培
养基中加入适量的激素有利于幼苗的生长 。并且在以上
各培养基上蝴蝶兰生根均较容易 ,生根数量大多在 3条
以上 ,生根率达 95%以上 ,这可能和胚中已经含有根原
基和蝴蝶兰生根比较容易有关 。
图 8　红花系品种在 B培养基上成苗状
图 9　红花系品种在 E培养基上成苗状
3　小结与讨论
从授粉开始经过 120 ～ 150d,发育成熟的蝴蝶兰种
子胚呈黄色或金黄色 ,接种到培养基中容易播撒均匀 ,生
长快 ,形成的原球茎多而壮 ,颗粒大小整齐 ,成苗快 。因
为不同的蝴蝶兰品种果荚大小 、颜色和成熟的时间有差
异 ,因此根据实际情况适时采取成熟的果荚是组培成苗
的第一步。
不同的培养基对蝴蝶兰种子胚的生长萌发有较大
影响 ,在不适合的培养基上种子胚萌发少 ,形成的原球茎
更少 ,而有些即使萌发 ,生长一段时间以后也渐渐枯黄 ,
萌发后枯死的原因有待进一步研究 。本试验用了 3个花
色的蝴蝶兰种子胚进行试验 ,结果发现 ,不同花色的蝴蝶
兰品种在加入椰子汁的培养基上均表现较好 ,但在加入
其它果汁时 ,不同花色的培养效果不同 ,黄色品系在加入
香蕉汁的培养基上诱导原球体的效果好 ,白花品种在加
入土豆汁的培养基上萌发较好 。因此 ,不同的蝴蝶兰花
色品系应采用不同的果蔬添加物 。
为了节省成本 、优化组织培养技术 ,本试验采用了
从播种到移栽三步成苗法和用花多多肥代替花宝作基本
培养基 ,试验效果较好。即:种子胚 ,接种 50～ 60 d原球
茎 ,第 1次转接 80 ～ 90d 1 cm叶小苗 ,第 2次转接
80 ～ 90d组培达标苗 驯化 移栽。在球茎增长和小苗
生长阶段 ,需氮量较高 ,因此选用了含氮量较高的花多多
4号肥作为基本培养基 ,以 3.0g/L花多多 4号为基础培
养基 ,添加其它物质 ,幼苗生长健壮 ,根多粗壮 ,是较为合
适的培养基 。
蝴蝶兰种子胚组织培养虽然不是完全的离体培养 ,
但一定的激素水平(BA1 ～ 2mg/L+NAA0.1 ～ 0.2 mg/
L)更有利于保持小苗的生长优势。在试验中发现蝴蝶
兰在生长过程中会产生大量的酚类物质 ,加入活性炭
(AC)可明显减少褐化 ,在球茎生长阶段宜加 0.5 g/L,在
小苗生长阶段宜加入 1.0 g/L。
致谢:本实验过程中得到江西省农科院重点实验室
的支持与帮助 ,在此表示感谢!
参考文献:
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