全 文 ：浙江农业学报A e t a 通舒i cu r iu e a rZh 灯a i 雌e n si s3 (l ):3 4一3 8, 19 9 1
蝴蝶石解兰 、 卡特兰 、 蝴蝶兰离体快速繁殖的研究
郭达初 刘克斌 柴明良 刘非厌 (杭州市植物园生物技术研究室 蒯利 3 10 0 , 3)
提 要 : 以蝴蝶石解兰 ( D en dr ob iu脚 ) 、 卡特兰 ( c at t ler a) 和蝴蝶兰 ( p ha al en op s is) 为试材 ,
重点进行了继代培养过程中快速繁殖的研究 。 结果表明 , 通过原球茎状体的增殖 , 是实现气生兰
工厂化生产的最重要途径。
关健词 : 蝴蝶石解兰 ; 卡特兰 ; 蝴蝶兰 ; 原球茎状体 ; 快速无性繁殖
S to d y o n R a idP C fo
o ia P r o p a g a it o n o f D e n dr o b iu 嫩 , C a t t ley a a n d p h a al e n即5 15 in v i t r o : G u o D a e h u ,
L加 K e b in , C h a i M in g l a n g & L iu F e iy a n (刀口馆 z h o u BO t a n i e a l G a r de n , 万 “ n g z h o u 3 10 0 13 ,
P
.
R
.
G h in a )
A b s tr a e t : T h i s Pa P e r d e a l s m a in ly w i th r a P i d e lo n a l P r o P a g a 红o n o f D 阴dr o b lum
,
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P h a la e n oP
s is du
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s u b e u l t u r e P e r io d in v i t r o 丁h e r e s u l t in d ie a t e d t h a t m u l t i P l ie a t io n o f
P r o t o e o rm 一 l ik e一 b o d ie s w a s t h e m o s t im P o r t a n t w a y o f fa e t o ry 一 s t y le P r o d u e t io n s y s t e m o f a e r ia l o r e hi d s
.
K ey w o rd s : D e n dr o b iu 用 ; C a t t le 多,a ; P h a al e n OP s is : P r o t o c o r m 一lik e一b o d i e s ; R a P i d c lo n a l P r o P a g a t io n
蝴蝶石解兰 、 卡特兰和蝴蝶兰是原产于热
带和亚热带的一类气生兰 。 它们不但花形
大 、 而且花色鲜艳 , 具有很高的观赏价值 。
这类气生兰传统的繁殖方法是分株繁殖 , 繁
殖速声慢。 组织培养是这类植物快速无性繁
殖的重要手段 。
蝴蝶石解兰 、 卡特兰和蝴蝶兰的组织培养
已有不少报道 〔` ,3一 7〕 , 这些研究所采用的材
料种类 、 外植体及培养方法各异 〔 4一 7〕 。 迄
今 , 蝴蝶兰的组织培养快速繁殖技术被认为
是 比较成熟 〔 ’ ,6 7〕 , 而卡特兰和蝴蝶石解兰
仍是较难培养的二类气生兰 即 。 本试验在
前人研究的基础上 , 重点进行了在继代培养
过程中提高繁殖系数的研究 , 以期将组织培
养快速繁殖气生兰技术用于实际生产 。
材料和方法
(一 ) 材料
蝴蝶石解兰 ( D en dr ob i“ 用 ) 的盆栽苗 、
收稿 日期 : 19 90 一 07 一 05
卡特兰 (aC t t le) 夕a ) 无菌苗和蝴蝶兰杂交种
hP
a al e n op
s is ( H 6 3: X ( W i lm
a H u g h e s 火
W
o t o n M a id e n ) ) 种子无菌萌发形成的无
菌苗 。
(二 ) 外植体培养
蝴蝶石解兰取 小芽的茎尖 , 长约 0 . 5一
1
.
oc m
, 自来水冲洗 h2 , 然后用 0 . 1% 升汞
消毒 3m in , 无菌水漂洗 3 次 , 再接种到
M S+l o m g / BI A 的培养基上 。 卡特兰外植
体是有根的无菌小苗 , 小苗在无菌条件下剪
去根 , 剥去外叶 , 接种到添加不同外源激素
的 M S 培养基上 (表 4) 。 蝴蝶兰采用种子
无菌发芽形成的实生苗作材料 , 剪去根 , 剥
去 外 叶 ,接 种 到 M S+l . Om g八N A A +
.5 om g / BI A 的 培 养 基 上 , 2 5 天 转 到
M S+ l
.
o m g八 N A A + 5 . o m g / IB A + 5% 椰子
乳十 0 . 2% 活性炭的培养基上 , 25 天后再转
移到添加不同外源激素配比的 M S 培养基
上 (表 l ) 。
(三 ) 继代培养
浙江农业学报 第 3卷 ( 1 9 91 )
将原球茎状体切成约 0. 5 cm 3的小块 , 继
代培养在 M S+ 1 . o m g / BI A 再添加不同种类
果汁的培养基中 ; 同时切取单个小芽接种在
添加不同外源激素的培养基中 。
(四 ) 培养条件
基本培养基为 M S 培养基 , 添加不同种
类和浓度的外源激素 。 蔗糖 30 9 / l , 琼脂
.0 79 / l
。 培养温度 2 5士 2℃ 。 用 日光灯照
明 , 每天照光 12 h , 光照强度约 2 , 2 0 0 l x 。
实验结果
(一 ) 原球茎状体的诱导
蝴 蝶 石 解 兰 的 茎 尖 接 种 在
M S+ B A I
.
o m g八 的培养基上 , 在光照条件
下培养 , 巧 天后可见外植体膨大 , 并有侧
芽伸出 (图 1 ) , 随后在顶端有小球状原球
茎状体形成 。 18 天时可见部分原球茎状体
增大 , 顶端长出小叶 , 到 32 天后整个外植
体已形成愈伤组织 , 愈伤组织表层长满原球
茎状体 (图 2) 。 经 45 天左右的培养 , 这些
原球茎状体进一步增大 , 形成完整的原球茎
(图 3) 。 这些原球茎在原来的培养基上继续
生长 , 到培养 6 0 天左右时长成有 2一3 片叶
的小苗 。
卡特兰的无菌苗去外叶后在添加不同外源
激素配比的培养基上培养约 3 个月后 , 才开
始 启动 增殖 。 其 中仅在 M S+ K T .O sm g /
+l B A O
.
s m g 八 的培养基上 ,外植体形成了愈
伤组织并进而形成了原球茎状体 ; 在培养约
4 个月时 , 原球茎状体形成具 2一 3 片叶的
小苗 (图 6) 。 在其它培养基上 , 外植体均是
长出小叶 , 再从基部长出不定芽 。
蝴蝶兰无菌发芽形成的实生苗切除叶片后
接 种 到 M S+ B A .S o m g / +1 N A A
l
.
Om g l/ 的培养基上培养约 10 天后观察到
一部分外植体长出小叶 。 约 20 天时 , 观察
到从叶片上长出颗粒状的原球茎状体 (图
8)
。 另一部分外植体则基部膨大 , . 从膨大
的部位长出一些突出状的原球茎状体 (图
7)
。 上述 2 种 类 型 的原 球 茎状 体 转 到
M S+ N A A I
.
o m g 八+ B A S , om g / l 的培养基
上继代培养时 , 原球茎状体可增大 (图
9)
, 部分原球茎状体可分化出 Z es 一3 片小叶
(图 10 ) , 在转到 M S+ B A I . om g八 的培养
基上培养约 30 天后可形成具根的小苗 (图
1 一 12) 。 但大多数原球茎状体增殖十分缓
慢 , 无苗丛形成 。
不同的外源激素配比对蝴蝶兰外植体启动
脱分化具有不同的影响 (表 l ) , 但形成的
原球茎状体大多未能形成原球茎和小苗 。
=( ) 原球茎状体的增殖 入
蝴蝶石解兰的原球茎状体在早期阶段类
似愈伤组织块 , 在继续培养过程中 , 原球
茎 状体 表 面 突 出 一些 圆球 状颗 粒 ( 图
2
,
3)
, 延长培养时可形成具根的小苗 。 在
M S 培养基上添加 10 % 的水果汁 , 可维持
原球茎状体的增殖 。 在试验的 4 种水果汁
中 , 苹果汁 、 香蕉汁和椰乳均具较好的效
果 , 而桔子汁的效果则相对差一些 。 在添
加水果汁的基础上 , 再添加外源激素 , 对
原 球 茎 状 体 的 增 殖 影 响 不 大 。 在
M S十 B A 1 . Om g / l十 10% 椰 乳 的 培 养 基
上 , 原球茎状体的增殖量最大 。 但从原球
茎状体分化小苗的数量来看 , 添加外源激
素抑制了小苗的形成 (表 2) 。
将已形成部分原球茎的原球茎状体转移
到 M S + N A A O . Zm g / 1的 培 养基 上培养
4 0一60 天 , 原球茎可形成具 3一 5 片叶的
有根小苗 ; 将在 M S + B A I . o m g八 的培养
基上培养的原球茎状体上的小苗取下 , 接
种 到 M s十 N A A I . 0一 2 0m g / 1的培养基
上 , 小苗可长大并 形成 发育 良好 的根系
(图 4 ) 。
从原球茎状体上剥下单个小芽 , 分别接种
到添加不同外源激素配 比的培养基上 (表
3)
, 经 45 天左右培养 , 部分单芽外植体可
形成芽丛 , 其 中以在添加 B A .O smg l/ 和
B A I
.
o m g 八+ N A A o . smg 八 2 种培养基上
单芽外植体形成芽丛的频率高 , 芽丛中芽数
多 、 芽大 , 并且分别有 68 %和 69 % 的芽形
蝴蝶石解兰卡特兰蝴蝶兰离体快速繁殖的研究36
田 1, 4 蝴雌石杆兰 : 了.培 养 乃 天 , 示 茎尖外 植体膨大 , 侧 芽伸 长 ; 艺培 养 3 2 天 , 原球茎状体形 成 ; 主培
养 4s 天 , 原球 茎形成 ; 峨在 M +S N A A ] o m g / l 的培养基上 生根 。 图 5一 6 卡特兰 : 万
. 由 原球 茎状体形 成 的
小苗么 ; 叹培养 卯 天 , 无 菌苗启动 形成 的 原球 茎状体 。 图 7一 12 蝴深兰 的器 官发 生 : 7 , 采 自实 生 苗的 茎尖
外植体容 大 , 形成薄球茎 ; 8 . 茎尖外植体 长出 叶 片 , 并在叶 片上 形成 原球茎 ; 夕. 原球 茎继代培养增殖 ; 10 . 原
球茎长 出小叶 ; 1 .1 从原球茎形成 的 小 苗丛 ; 了2 .具根的 小 苗 。
鞠 .1 礴
b叱 s ;
: 1
.
1 5 d a y s i n c u b a it o n
,
s h o w in g e x P a n s i o n o f s h o o t t iP e x P la n t a n d a P P e a r a n e e o f Ia t e r a l
2
.
P r o t o c o r m币 k-e b o d ies fo rm e d fr o m e x P la n t s a ft e r 3 2 d a y s i n e u b a t i o n ; 3于 r o t o e o rm s fo rm e d fr o m
P ro t
o c o n n 一公 亡种 b o d油 a s s h o w n in if g Z a ft e r 4 5 d a y s c u l t u r e ; 4 . R o o t fo rm a t io n w a s in d u e e d o n th e m e d iu m o f
M+S N A A 1 0 m g / 1
. 叭g’ 5 e ` aC 之￡eyI a : 5
,
P la n t le t s c lu s t e r fo
r
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e d fr o m th e p r o t o e o r m 一 l ik e 一b o d i e s ; 6 T h e s e e d -
li n g s d e d i fl允 r e n t ia t e d t o fo mr P r o t o e o r m 一 li k e一 b o d ie s a ft e r 9 0 d a y s e u l t u r e
.
F ig
.
7一1 2 o r g a n o g e n e s i s o f
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a la en 口p s “ : 7 · S h o o t t iP ex P la n r s t a k o n for m
s e e d lin g s e x P a n d e d a n d fo mr ed P
r o t o e o mr
s : 8名h o o t t 主p ex P l a n t s
fo r m e d le a fl e t s a n d Por ot 。。
msr
a P P e a er d
o n t h e le a fl e t s ; 9
.
M u l t i p lie a it o n o f P r o t o e o mr 一 li k e一 b o d i e s d u r i n g
s u b c u l t u r e ; 10 L e a fle st
血pep a er d o n th e P r o t o co mr
s : 1 1
.
s h o o t e ut s t e r d e r iv e d fr o m p r o t o e o r m s : 12
.
p l a n t le t s o f
hP
a la e n oP
s is
浙江农业学报 第 3卷 ( 19 91 ) 3 7
表 1 外源激素对蝴蝶兰外植体启动脱分化的影响
T a b l e 1 E fe
e t o f e x o g e n o u s ho rm
o n e s o n th e d e d ife
r e n t ia t io n o f Ph
a翻亡月 op s括 e x P la n t s
外源激素种类和浓度
E x o ge
n o u s
h o r ln o n u S
接种的外植体数
N O刀 f
e x P la n t s
褐变的外植体数
N o 习 f b r o w n e d
e x P la n t s
启动形成原球茎的外植体数
N o
.
o f e x P l a n t s d e d ife
r e n一
t i a t e d t o of
r m P r o t o e o r m s
n八,11山fùnù`J八“1LU
,、l
,乙
4
C八
6
户1
421N A A I
.
o m g / l+ B A 0 j m g / l
N A A I
.
o m g / l+ B A S
.
o m g / l
K T O
.
sm g / l+ B A O
.
s m g / l
B A I
.
o m g / 1
N A A 1 0m g / l+ B A S
.
o m g / l
+ 椰汁 ( C o e o n u t ju ie e ) 5%
基本培 养基为 M s 培养基 , 蝴蝶兰品种为 S C 0 o l . T h e b a s a l m e d iu m w a s M S , th e cul t iv a r w a s S C 0 o l .
表 2 不同果实汁液对蝴蝶石解兰原球茎状体增殖及原球茎 ( P L )B 形成的影响
T a b le 2 E fe
c t o f fr u i t j
u i e e s o n th e m u l t ip l ie a t io n o f p r o t o e o r m 一l ik e一 b o d i e s ( p L B ) a n d fo rm
a it o n o f P r o t o e o rm
s o f
D e n dr o b iu l ,7
果汁种类及浓度 原球茎状体增加的重量 具 2 片叶的苗数 / g伊 L )B
K in d o f fr u i t j u ie e s I n c r e a s e d N o
.
o f P la n t le t s
a n d i t s e o n e n w t o f P L B (g ) w i th tw o le a ve
s / g ( P L B )
苹果汁 A J 1 0% 13 . 2 土 2 9 2 6 . 8 士 5 3
香蕉汁 B J 10% 14名 士 1 . 3 4 1 . 7 土 12 7
桔子汁 O J 10% 9 . 8士 0 . 6 4 6 . 5士 1 . 3
椰汁 C J 10% 13乃 士 3刀 4 5刀 士 12 2
B A 1 0 m g / l+ 苹果汁 A J 10% 13 ` 0 士 2名 19 7 土 0 . 6
B A 1
.
o m g / l+ 香蕉汁 B J z o % 13 7 士 2 . 6 2 5 .0 土 7 . 6
B A 1
.
o m g / l+ 桔子汁 O J 10% 9名 士 2 , 3 13刀 士 0万
B A I
.
o m g / l+ 椰汁 C J 10% 16 4 土 1 .8 1 1 . 8 士 4之
A J = A P P le j u ie e
,
B J = B a n a n a J
,
O J = o r a n g e J
,
C J = C o c o n u t J
.
表 3 外源激素对蝴蝶石解兰不定芽增殖的影响
T a b l e 3 E fe
e t o f e x o g e n o u s h o r m o n e s o n t h e m u l t i P li e a t i o n o f a d v e n t i t io u s b u d s o f D e n dr o b iu m
外源激素种类及浓度 (m g / l)
E x o g e n t io u s h o r m o n e s
接种的外植体数
N o 刀 f e x P la n t s
丛生芽 B u d s c lu s t e r
芽数 / 外植体数
N o
,
o f b u d s P e r e x P l a n t
3
.
0 士 1 . 5
4
一
0 士 1 . 7
3
.
2 土 1 . 6
4
.
1 士 2 一 5
2
.
3 土 0 . 5
2
.
8 土 1 . 5
2 5 土 1 . 2
2
.
4 土 1 . 0
4
.
0 士 1 . 7
5 0 土 1 . 6
2
.
0 士 0
3
.
5 士 2 . 1
4
.
4 土 2 . 5
诱导率 (% )
P e r e e n t o f in d u c t io n
904526837
n`ù八曰onù七、0j凡10入0,1.,ó ,咭111几B A O
.
5
B A I
.
0
B A 3
.
0
B A 1
.
0+ N A A O
.
5
B A 3
.
0十 N A A I . 0
B A S
.
0+ N A A I
.
0
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.
5
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.
0
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.
0
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.
5+ N A A O
.
5
Z T S
.
0+ N A A O .5
B A O
.
5+ K T O
.
5
B A Z刀+ I B A O .4
蝴蝶石解兰卡特兰蝴蝶兰离体快速繁殖的研究
表 4 外源激素对卡特兰不定苗形成的影响
T a l 4 Eb ef e
e to f x eo g e no u s ho rm
o n es o n thefo rm
a tio no f a d v e n ti ti o u s Pl a n tl e ts o f Ca t tly e
a
外源激素及浓度
E x o g e no u s
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o n es (m g /l )
外植体数
N O
.
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形成芽丛的外植体 (% )
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r e e n to f ex Pla n ts
fo r 们。 ed bu d s elu s tr e
芽数 /形成芽丛的外植体数
N o 七u d s N /o 启x l Pa n ts
fo r 们。 ed bu d s elu s t er
生根植株 (% )
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Pla n tl e ts
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.
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.
5十 K T O . 5
0
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0 土 0
0
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.
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2
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0 士 0
2
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0 士 0
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0士 0
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.
0士 0
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.
8士 7 . 2
2 8
.
6
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.
7
10 0刀
0o0n
亡、ótlù傀乙n八14,
.人1f1.` .,,1JJl
成了根 。 再继续培养 1 5一30 天后 , 一些处
理中单芽外植体可形成原球茎状体 。
卡特兰形成原球茎状体较难 , 但一旦原球
茎状体形成 , 则其增殖就较容易 。 在原球茎
形成阶段 , 将原球茎状体切成小块 , 继代培
养到 M S+ B A O . s m g / l+ K T O . sm g八 的培
养基上 , 在培养的最初 l 个月内 , 原球茎状
体增殖很快 , 到 60 天左右可形成一丛具根
和叶的完整小植株 (图 5) 。 每丛可多达 3一
14 颗有根小苗 , 每只 10 Om l 三角瓶最多可
达 70 颗有根小苗 。 外源激素对卡特兰不定
苗形成的影响见表 4 。 结果可见 , 在供试的
1 种 培 养 基 中 , 以 M S 添 加
K OT
.
sm g / +l B A O
.
s m g
, / 1的培养基效果最
佳 。
蝴蝶兰的原球茎状体在继代培养过程中易
褐变死亡 , 不易增殖 。
讨论
3种气生兰在本试验条件下 , 均能启动脱
分化形成原球茎状体 。 但相比之下 , 蝴蝶石
解兰的原球茎状体较易诱导 , 而卡特兰 、 蝴
蝶兰原球茎状体的诱导则较难 。 卡特兰外植
体一旦形成原球茎状体 , 则原球茎状体的增
殖就较容易 。 在本试验的条件下 , 蝴蝶兰实
生苗外植体形成的原球茎状体较少 , 且在形
成后又难于继续增殖 , 这可能与培养条件有
关 〔 ` ’ 。 要获得能快速增殖的蝴蝶兰原球茎
状体还有待于进一步试验 。
本试验结果表明 , 通过原球茎状体的增
殖 , 建立快速繁殖无性系 , 是实现气生兰工
厂化生产的关键技术 。
致谢 : 承浙江农业大学裘文达先生 、 本园陆
准裘同志提供部分实验材料 , 谨此致谢 !
参考文献
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A用 -
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.
O r e h id s o c
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B u l l3 6 : 8 5 6
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P r o P a g a t io n o f D e n dr e b lu m b y m e a n s o f n o d e e u l
-
t u r e s
.注脚e r . O r e h id 占 o c 一刀左 1 4 3 : 10 5 5
〔6 〕 T s e A T , Sm i th R J , H a e k e t t W P 19 7 1
.
A d v e n t i
-
t io u s s h o o t fo
rm a t io n o n P h a la e n op
s is n o d e s
`
A m
-
e r
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O r e h id S o e
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B u l
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hP
a la e n op
s is fl o w e r s t a lk s古 e i 一 H o r r 名 : 16 9