全 文 :1998-04-28收稿 , 1998-07-08修回。
* 广西科学院基金资助项目 ( 1995年 )。
广西科学 Guangxi Sciences 1999, 6 ( 2): 157~ 159
花叶开唇兰的初级培养及再生途径*
Primary Culture and Regeneration Ways
of Anoectochilus roxburghii
周 兴 李海鹰 王桂文 范嘉晔
Zhou Xin Li Haiying Wang Guiw en Fan Jiay e
(广西科学院生物研究所 南宁市大岭路 2号 530003)
( Insti tute of Bio logy , Guangxi Academy of Sciences, 2 Daling lu, Nanning, Guangxi , 530003)
摘要 结果表明: 培养基的组成对初级培养成活率影响不大 , 死亡率高、 萌发率低是由于花叶开唇兰肉质茎脆
弱 ,抗消毒剂能力差。要提高初级培养成活率应尽量不破坏叶鞘 ,控制好消毒强度 ,采种时间以 1月为宜。芽的再
生途径: 一是节间腋芽萌发形成主芽 , 增殖系数 2~ 2. 5; 二是原球茎或丛生芽 , 增殖系数 3~ 4。前一种再生途径
形成的芽对外界气温适应能力较强 ,后一种适应性较差 , 28℃以上气温 ,生长受抑制甚至出现大量死亡现象。试
验材料为广西那坡野生花叶开唇兰 , 植株 6节高、 茎径大于 0. 6 cm。
关键词 花叶开唇兰 初级培养 再生途径
中图法分类号 Q 949. 718. 430. 5
Abstract Experiments show ed that the ing redients of medium had a li t tle effect on the sur-
viv al ra te; the high mo rta li ty and low sprouting ra te w ere due to the w eak pulped stem and low
resistant to sterilizing. Fo r raising i ts surviv al rate, leaf sheeth should be w ell kepted on the
stem and the steri li zing intensity should be in a good control , collecting seedling s in January.
The plants a re regenera ted f rom bo th the ax illary buds wi th a mul tiplication coefficient 2~ 2. 5,
and the protoco rm with a mul tiplication coef ficient 3~ 4. The buds f rom the fo rmer w ay had a
good adaption to the outside tempera ture, while those f rom the la t ter w ay are poo r in adapta-
tion and may die at above 28℃ . The t ria l materials w ere wi ldAnoectochi lus roxburghii collected
f rom Napo county of Guangx i, and plants w ere 6 nodes high wi th stem g rea ter than 0. 6 cm in
diameter.
Key words Anoectochi lus roxburghi i , primary cul ture, w ays of reg eneration
花叶开唇兰 ( Anoectochilus roxburghii )俗称金
线莲、 金线草 , 为多年生热带陆生兰。为满足市场的
需要和保护野生植物资源 ,笔者以广西中越边境的野
生花叶开唇兰为材料 ,开展组织培养快速繁殖的一系
列研究 ,本文就其初级培养中影响因素及其芽的再生
途径进行探讨。
1 材料和方法
1. 1 材料
在广西那坡采挖野生花叶开唇兰 , 选取具 6个节
以上 ,茎直径大于 0. 6 cm的植株为培养材料 ,参试基
本培养基为 MS, 添加 BA、 NAA、 椰乳、 蔗糖、 琼
脂粉、 pH值 5. 8。依试验需要改变特定的测试因素及
其水平 (本文所用激素浓度单位均为 mg. L- 1 )。
1. 2 方法
1. 2. 1 采种时间对初级培养成活率试验
在菜园土上铺一层 4 cm~ 5 cm厚的河沙作为苗
床 , 将采挖到的野生花叶开唇兰移植于试验苗圃中 ,
塑料薄膜覆盖 ,遮阴培养 ,按试验需要从苗圃中取样。
按常规消毒后 , 切割成带一个腋芽或顶芽 1 cm~ 1. 5
cm的茎段 ,接入配方为 MS+ BA2. 0+ N AA0. 5+ 椰
乳 10%+ 蔗糖 3. 5% + 琼脂粉 0. 6%的培养基中 ,观察
其萌发状况 , 两个月后统计其结果。
1. 2. 2 培养基成分对初级培养成活率试验
pH值 5. 8、琼脂粉 0. 56%不变 ,变动 MS、 BA、
NAA、蔗糖及椰乳的比例 ,设计10个试验配方见表 1。
2 结果与分析
2. 1 材料处理对初级培养成活率的影响
从试验结果看 ,花叶开唇兰的初级培养成活率比
157广西科学 1999年 5月 第 6卷第 2期
DOI : 10. 13656 /j . cnki . gxkx . 1999. 02. 025
表 1 试验配方表
Table 1 Experiment design table
培养基号
N umber of
medium
MS
BA
( mg /L)
N AA
(mg /L)
蔗糖
Sucrose
(% )
椰乳
Cocon ut milk
(% )
1 1 /2 1. 0 0. 2 3. 5 10
2 1 1. 0 0. 5 3. 5 10
3 1 3. 0 0. 5 2. 0 10
4 1 /2 1. 0 0. 2 3. 5 0
5 1 1. 0 0. 5 2. 0 0
6 1 /2 3. 0 0. 2 2. 0 0
7 1 3. 0 0. 5 3. 5 0
8 1 /2 1. 0 0. 2 2. 0 20
9 1 1. 0 0. 5 2. 0 20
10 1 /2 3. 0 0. 2 3. 5 20
较低 (表 2) , 究其原因有两点: 一是植株生长于阴湿
的环境 ,试验材料长期裸露在外 ,表面附带大量微生
物 ,外植体易于污染杂菌 ;二是外植体经表面处理后 ,
如不污染 ,则常常表现为接入的外植体不萌发、不生
长、 易褪绿 , 随后变软死亡。进一步的试验观察分析
表明 (见表 3) 消毒外植体的处理方法略有不同 , 试
验结果表现出显著的差异。实验Ⅰ表面消毒处理时保
留外植体的叶鞘 , 平均污染率达 59. 33% , 平均死亡
率则为 19. 17% , 平均成活率为 21. 50% ,而实验Ⅱ在
表面消毒处理时去除外植体的叶鞘 ,平均污染虽下降
到 13. 11% , 但成活率仅为 6. 71% , 死亡率高达
80. 18% , 重复试验显示了相同的趋势 (见表 4)。
将实验Ⅰ 的统计结果绘制成图 1, 可以看到随着
外植体污染率的上升 , 成活率呈低- 高-低的态势 ,
其峰值 (成活率 27. 78% ) 出现在 50%污染的实验号
图 1 外植体的污染率及成活率
Fig. 1 Po lluted and surv iv al ra tes o f explants
↑
44. 44
24. 07
50. 00
27. 78
50. 00
27. 78
53. 85
25. 64
56. 25
25. 00
61. 54
23. 08
65. 85
12. 20
67. 57
13. 51
70. 00
22. 50
78. 13
12. 50
10# 5# 6# 1# 2# 7# 3# 4# 8# 4#
外植体 Explan ts
污染率 Polluted rate; 成活率 Surviv al rate.
表 2 外植体去除叶鞘与保留叶鞘的试验结果
Table 2 Experimental results of explants with and without leaf sheaths
试验内容
T rial
接入外植体总数
To tal explants
inocula ted
死亡的外植体
Dead explant
污染的外植体
Polluted explant
成活的外植体
Growing explant
数量
To tal
比率
Percentag e
(% )
数量
Tota l
比率
Percentag e
(% )
数量
To tal
比率
Percentage
(% )
去除叶鞘的外植体 Explant
without leaf sheath
133 124 93. 23 9 6. 77 0 0
保留叶鞘的外植体 Explant
with leaf sh ea th
110 82 74. 55 18 16. 36 10 9. 09
表 3 培养基成分对花叶开唇兰初级培养成活率的影响
Table 3 The inf luence of ingredients of medium on the survival rate of A. roxburghii in its primary culture
培养基
Medium
外植体处理数量 Ex plant
in t rial
污染数及其百分比
Pollu ted total and rate(% )
死亡数及其百分比
Death total and m otarity(% )
成活数及其百分比
Su rvival total and rate(% )
Ⅰ * Ⅱ * * Ⅰ * Ⅱ * * Ⅰ * Ⅱ * * Ⅰ * Ⅱ * *
1 39 32 21( 53. 83) 3( 9. 38) 8( 20. 51) 24( 75. 00) 10( 25. 64) 5( 15. 63)
2 32 31 18( 56. 25) 1( 3. 23) 6( 18. 75) 30( 96. 77) 8( 25. 00) 0( 0)
3 41 37 27( 65. 85) 4( 10. 81) 9( 21. 95) 31( 83. 78) 5( 12. 20) 2( 5. 41)
4 32 34 25( 78. 13) 3( 8. 82) 3(9. 38) 29( 85. 29) 4( 12. 50) 2( 5. 88)
5 36 34 18( 50. 00) 3( 8. 82) 8( 22. 22) 26( 76. 47) 10( 27. 78) 5( 14. 71)
6 36 34 18( 50. 00) 8( 23. 53) 8( 22. 22) 23( 67. 65) 10( 27. 78) 3( 8. 82)
7 39 31 24( 61. 54) 7( 22. 58) 6( 15. 38) 22( 70. 97) 9( 23. 08) 2( 6. 45)
8 40 31 28( 70. 00) 4( 12. 90) 3(7. 50) 26( 83. 87) 9( 22. 50) 1( 3. 23)
9 37 32 26( 70. 27) 8( 25. 00) 6( 16. 22) 24( 75. 00) 5( 13. 51) 0( 0)
10 54 32 24( 44. 44) 2( 6. 25) 17(31. 48) 28( 87. 50) 13( 24. 07) 2( 6. 25)
合计
Total
386 328 229( 59. 33) 43( 13. 11) 74(19. 17) 263( 80. 18) 83( 21. 50) 22(6. 71)
* 此实验批次在外植体表面消毒处理时保留外植体的叶鞘。Explants wi th leaf sh eath during s teri lizing.
* * 此实验批次在外植体表面消毒处理时去除外植体的叶鞘。Explants wi th out leaf sh eath d uring steri lizing.
括号内的数字为百分比 Data in b rack ets are percentage.
158 Guangxi Sciences, Vo l. 6 No. 2, May 1999
表 4 外植体采集时间对花叶开唇兰初级培养成活率的影响
Table 4 The inf luence of explant collecting time on the survival rate of A. roxburghii in its primary culture
试验批次
Trial
日期
Da te
外植体处理数量
Explants in tria l
污染数
Po lluted
to ta l
污染率
Polluted
ra tes
(% )
死亡数
Death
to tal
死亡率
Mor tality
(% )
成活数
Surv iv al
to tal
成活率
Surviva l
rates
(% )
Ⅰ 1995 01 05 56 26 46. 43 17 30. 36 13 23. 21
Ⅱ 1995 03 11 35 12 34. 29 17 48. 57 6 17. 14
Ⅲ 1995 04 04 34 22 64. 71 8 23. 53 4 11. 76
Ⅳ 1995 04 28 60 22 36. 67 36 60. 00 2 3. 33
Ⅴ 1995 05 11 29 20 68. 97 7 24. 14 2 6. 89
Ⅵ 1995 05 30 61 41 67. 21 13 21. 31 7 11. 48
Ⅶ 1995 06 19 30 23 76. 67 5 16. 67 2 6. 66
中 ; 外植体污染率高的实验号 , 虽死亡率下降了 , 但
同时 , 成活率亦随之下降。这表明: 外植体表面消毒
处理的强度超过其承受能力 ,会导致外植体死亡率增
加 , 成活率降低 ; 而消毒处理的强度过弱 , 虽可使外
植体死亡率下降 ,但由于污染率过高最终同样使成活
率下降。
接入外植体易褪绿死亡的原因可能是该植物属
草本单子叶植物 , 其肉质茎脆弱 , 抗消毒剂能力差。
要提高其初级培养成活率应尽量不破坏其保护系统
——叶鞘 ,以减少损伤程度并将外植体表面消毒控制
在适当的强度。
2. 2 培养基配方对初级培养成活率的影响
试验结果表明 (见表 3) 培养基的组成对初级培
养成活率影响不大 ,死亡率高萌发率低不是营养供给
造成的 ,而可能是由试验材料自身遗传性状、生理结
构引起的。
2. 3 采种时间对初级培养成活率的影响
采种时间对成活率有一定的影响。1月份平均气
温在广西南宁为全年最低的月份 ,此时初级培养成活
率偏高 ( 23. 21% ) 且污染率偏低 ( 46. 43% ); 随着
采种时间逐渐向高温月份推移 ,成活率逐渐下降 ,污
染率逐渐上升 , 到 6月份 , 初级培养成活率仅为
6. 67% 。而污染率则高达 76. 67% (见表 4) ,因此在月
平均气温较低的月份采种是适宜的。资料表明花叶开
唇兰属中山阴性植物 , 性喜温凉潮湿环境 [1 ] ,生长适
宜温度 18℃~ 23℃ , 气温超过 28℃生长受到抑制 ,而
南宁 1月份的气温条件与花叶开唇兰所处的发育阶段
和生理状态较适宜其离体培养 ,同时温度偏低污染亦
相对偏低 , 更有利于成活率的提高。
2. 4 初级培养中芽的再生途径
花叶开唇兰植株矮小 , 呈根状茎伸长 , 全株 6~
8节 ,叶 4~ 5片。根据笔者的经验 , 带顶芽者成活率最
高 , 带叶鞘的节成活率次之 , 长出根的节成活率、 萌
芽率最低。所以试验中一般取 4节 ,每一外植体带一节
为宜 , 芽的再生有两种途径: 一种是节间腋芽萌发伸
长 ,逐渐形成主芽 ,继代时把主芽切割成带一个腋芽
的茎段 ,继代系数 2~ 2. 5,若停止继代转入生根培养
基 ,每个小芽可形成植株 ; 另一种是接触培养基的节
膨大 ,节周围长满重重叠叠的突起 ,随着突起的生长 ,
节的形态消失 ,形成不规则的团状肉质原球茎和丛生
芽 , 原球茎可进行增殖 , 若割成 3~ 4块 , 每块又可形
成若干新的原球茎 , 它的继代系数比较高 , 可达 3~
4。若停止切割 , 每个原球茎就能长成一个完整的植
株。但前一种再生途径形成的芽对外界气温的适应能
力较强 ,后一种对气温适应性较差 ,遇 28℃以上高温
不但生长受抑制甚至出现大量死亡现象。
参考文献
1 陈 裕 , 林坤瑞 , 管其宽等 . 金线莲生物学特性及生境特
点的研究 . 亚热带植物通讯 , 1994, 23 ( 1): 18~ 24.
(责任编辑: 蒋汉明 )
159广西科学 1999年 5月 第 6卷第 2期