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文山兜兰白变种的无菌播种和试管成苗



全 文 :植物生理学通讯 第 46卷 第 10期, 2010年 10月 1069
收稿 2010-07-08 修定  2010-07-29
资助 国家科技支撑计划课题(2008BAC39B05)和广东省农业
攻关项目(2009B020 201009)。
* 通讯作者 (E-mail: zengsongjun@scib.ac.cn; Tel: 020-
3 7 2 5 2 9 9 0 )。
文山兜兰白变种的无菌播种和试管成苗
黄玮婷 1,2, 曾宋君 1,2,*
1中国科学院华南植物园植物种质资源保存和可持续利用重点实验室, 广州 510650; 2中国科学院研究生院, 北京 100039
Asymbiotic Seed Germination and in vitro Seedling Development of
Paphiopedilum wenshanense f. album Gruss & Petchl
HUANG Wei-Ting1,2, ZENG Song-Jun1,2,*
1Key Laboratory of Plant Resources Conservation and Sustainable Utilization, South China Botanical Garden, Chinese Academy of
Sciences, Guangzhou 510650, China; 2Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China
1 植物名称 文山兜兰白变种( Pa p h i o p e d i l u m
wenshanense f. album Gruss & Petchl)。
2 材料类别 种子。
3 培养条件 种子萌发和继代培养基: (1) 1/2MS; (2)
1/2MS+1 g·L-1活性炭; (3) 1/2MS+1 g·L-1活性炭 +
100 mL·L-1椰子乳; (4) 1/2MS+1 g·L-1活性炭 +100
mL·L-1椰子乳 +NAA 1.0 mg·L-1 (单位下同); (5) 2
g·L-1花宝 1号(美国Haponex公司产品, N:P:K=7:6:
19)+2 g·L-1蛋白胨 +1 g·L-1活性炭 +NAA 1.0+50
mL·L-1椰子乳; (6) 2 g·L-1花宝 1号+2 g·L-1蛋白胨+
1 g·L-1活性炭 +NAA 1.0+50 mL·L-1香蕉汁。壮苗
培养基: (7) 1 g·L-1花宝 1号 +1 g·L-1花宝 2号(美国
Haponex公司产品, N:P:K=20:20:20)+2 g·L-1蛋白胨+
1.5 g·L-1活性炭 +NAA 1.0+50 g·L-1土豆汁; (8) 1 g·L-1
花宝 1号 +1 g·L-1花宝 2号 +2 g·L-1蛋白胨 +1.5 g·L-1
活性炭+NAA 1.0+50 g·L-1香蕉汁; (9) 1 g·L-1花宝
1号 +1 g·L-1花宝 2号 +2 g·L-1蛋白胨 +1.5 g·L-1活
性炭 +NAA 1.0+100 g·L-1香蕉汁。以上培养基均
附加 20 g·L-1蔗糖和 6.5 g·L-1琼脂, pH 5.2~5.4。培
养温度为(25±2) ℃, 光照强度为30~40 μmol·m-2·s-1,
光照时间为 12 h·d-1。
4 生长与分化情况
4.1 材料的无菌处理 收取文山兜兰白变种人工授
粉 180或 240 d的黄绿色荚果, 在超净工作台上用
75%酒精的棉球擦拭干净蒴果表面, 用75%酒精浸
泡 30 s, 再用 0.1%升汞消毒 15 min, 无菌水冲洗 5
次。用无菌滤纸吸干蒴果表面水分, 剪除上下两
端, 纵向切开蒴果, 将灰色粉沫状的种子散落到播
种培养基上。
4.2 种子萌发和原球茎分化 在光照培养条件下, 人
工授粉180 d的种子在所有播种培养基上均表现出
比授粉 240 d的种子具有高的萌发率, 适合于播种
繁殖。人工授粉 180 d的种子在培养基(1)~(6)中
均能萌发; 在培养基(6)中萌发率低, 即使萌发, 种
子发育形成的原球茎大部分也随后死亡, 其原因可
能是香蕉汁中含有不利于种子萌发和早期生长的营
养物质。在培养基(1)~(5)中, 培养基(1)中无活性
炭, 种子萌发较快, 但萌发率较低, 40 d左右形成白
色原球茎, 50 d左右转绿, 萌发率约为30%, 但随后
部分原球茎死亡, 在同样的培养基上继代培养, 根
粗而长, 小苗生长不佳。培养基(2)中, 45 d左右
形成白色原球茎, 55 d左右转绿, 萌发率约为 40%
(图 1)。培养基(3 )和(4)中由于加入了椰子乳和
NAA, 萌发率与培养基(2)相当, 均为 40%左右, 但
萌发后小苗生长状况较好; 特别是培养基(4)中由于
加入了 1.0 mg·L-1的NAA, 小苗生长较快。
图 1 文山兜兰白变种无菌萌发
植物生理学通讯 第 46卷 第 10期, 2010年 10月1070
4.3 继代培养 将萌发后 90 d左右的无根小苗转移
到相同的培养基中培养, 在培养基(5)的效果最好, 90
d后小苗能生长至 1.5~2.0 cm (图 2); 而在培养基
(3)和(4)中, 120 d后小苗能生长至 1.5~2.0 cm; 在
培养基(1)和(2)中的小苗生长效果较差; 而在培养基
(6)中仍有部分小苗死亡。
图 3 文山兜兰白变种移栽成活的试管苗
色斑点, 但其退化雄蕊上有尾尖。它的白变种花瓣
白色或淡黄色(图4), 观赏价值更高, 同时还是十分
珍稀的育种亲本, 扩大文山兜兰白变种的种群数量
具有重要的科研价值和应用价值。文山兜兰白变
种的常规繁殖可采用分株, 但由于母株少, 繁殖速
度慢, 繁殖率低; 同时, 由于其种子无胚乳, 在野外
需与真菌共生才能萌发, 发芽率极低。通过无菌播
种能获得大量种苗。同属植物中的杏黄兜兰、硬
叶兜兰、带叶兜兰、同色兜兰、彩云兜兰和长
瓣兜兰的离体培养已有过报道(陈之林等 2004; 丁
长春等 2005; 王莲辉等 2008, 2009; 曾宋君等2006,
2009), 但文山兜兰及其白变种的种子离体快速繁殖
尚未见报道。
参考文献
陈之林, 叶秀粼, 梁承邺, 段俊(2004). 杏黄兜兰和硬叶兜兰的种
子试管培养. 园艺学报, 31 (4): 540~542
丁长春, 虞泓, 刘方媛, 魏兴强(2005). 杏黄兜兰胚培养与快速繁
殖. 植物生理学通讯, 41 (1): 55~56
王莲辉, 姜运力, 余金勇, 罗在柒, 陈景艳(2008). 同色兜兰的组
织培养与快速繁殖. 植物生理学通讯, 44 (6): 1171~1172
王莲辉, 姜运力, 余金勇, 罗在柒, 陈景艳(2009). 长瓣兜兰的组
织培养与快速繁殖. 植物生理学通讯, 45 (9): 997~888
曾宋君, 陈之林, 段俊(2006). 带叶兜兰的无菌播种和离体快速
繁殖. 植物生理学通讯, 42 (2): 247
曾宋君, 陈之林, 吴坤林, 段俊(2009). 彩云兜兰的离体快速繁殖.
植物生理学通讯, 45 (10): 1011~1012
图 4 文山兜兰白变种母株
图 2 文山兜兰白变种继代培养
4.4 壮苗培养 将分化出具有 2~3片叶、株高 1.
5~ 2.0 cm的小苗转入壮苗培养基(7)~(9)上培养, 培
养基(8)的效果最好, 90 d左右能形成 3~4 cm高的
植株, 生根率达 100%, 每株有 3~4条根, 平均根长
3~4 cm; 而培养基(9)中由于含有 100 g·L-1香蕉汁
仍会引起大量小苗死亡, 成活的植株根系粗壮, 小
苗生长差; 培养基(7)中用土豆汁代替(8)中的香蕉
汁, 植株的生长状况明显较培养基(8)差。
4.5 出瓶移栽 当小苗长至 3~4 cm高时, 将培养瓶
置于温室中炼苗1周后, 从培养瓶中取出生根苗, 洗
净根部附着的培养基, 采用进口智利水苔包裹或水
浸泡过的树皮、碎椰壳和兰石(体积比为 1:1:2)的
混合基质中种植, 种植器器皿为口径 5 cm的塑料
营养杯。种植后, 对植株和基质表面喷施 800倍多
菌灵杀菌液, 置于通风的温室中栽培。移栽后, 注
意保持适宜的湿度和温度, 7 d内不要浇水, 随后进
行正常水、肥和农药管理, 30 d左右植株恢复生
长, 种植 4个月后统计, 小苗移栽成活率在进口水
苔中可达 90%以上, 而在树皮、碎椰壳和兰石的
混合基质中为 82%。8个月后可换至直径为8.4 cm
的塑料营养杯中栽培(图 3)。
5 意义与进展 文山兜兰属于兰科兜兰属, 是珍稀
的观赏植物, 属于 “野生动植物濒危物种国际贸易
公约 ” (CITES)附录 I的保护对象而被禁止贸易。
文山兜兰原产我国云南东南部文山县等地方, 生长
于海拔 1 000~1 300 m有茂密灌丛和草层的山坡
上。它是巨瓣兜兰的近缘种, 萼片和花瓣上有紫褐