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Effect of Different Hormone on Rapid Propagation of Phalaenopsis

不同植物生长调节剂对蝴蝶兰快速繁殖的影响



全 文 :武汉植物学研究 2003, 21 (5) : 452~ 456
J ourna l of W uhan B otan ica l Resea rch
不同植物生长调节剂对蝴蝶兰快速繁殖的影响
秦 凡 , 周吉源Ξ
(华中师范大学生命科学学院, 武汉 430079)
摘 要: 探讨了蝴蝶兰快速繁殖中不同植物生长调节剂的作用。实验表明: 改良型 VW 培养基诱导原球茎有良好
的效果, 改良型VW + 62BA 510 m göL 诱导花梗产生原球茎最合适, 改良型VW + 62BA 310 m göL 诱导茎尖产生原
球茎最合适。降低分裂素 62BA 浓度后, 原球茎可以分化成完整小植株; 壮苗阶段以改良型 KC+ 62BA 0. 1 m göL +
NAA 015 m göL 效果较佳。移栽基质选用水苔, 成活率高。
关键词: 蝴蝶兰; 组织培养; 原球茎
  中图分类号: Q 944; Q 943. 1     文献标识码: A      文章编号: 10002470X (2003) 0520452205
Effect of D ifferen t Horm one on Rap id Propagation of P ha laenop s is
Q IN Fan, ZHOU J i2YuanΞ
(Colleg e of L if e S ciences, Cen tra l Ch ina N orm a l U n iversity , W uhan 430079, Ch ina)
Abstract: T h is paper repo rts the effect of d ifferen t ho rmone on rap id p ropagat ion of P ha laenop 2
sis. T he resu lts are fo llow ing: Imp roved m edium VW + 62BA 510 m göL is the op t im um m edium
fo r PLB (p ro toco rm 2like body) induced from bud; Imp roved m edium VW + 62BA 310 m göL is the
op t im um m edium fo r PLB induced from stem opex. If the concen tra t ion of 62BA is reduced, PLB
m ay differen t ia te in to p lan t; M edium KC+ 62BA 011 m göL + NAA 0. 5 m göL does good to p lan t2
let2p romo ting. T he op t im um tran sp lan ta t ion m edium is w ater p lan t and the su rvival ra te is h igh.
Key words: P ha laenop sis; T issue cu ltu re; P ro toco rm 2like body
  蝴蝶兰 (P ha laenop sis)为兰科蝴蝶兰属植物, 它
是一种热带气生兰, 俗称“洋兰”。蝴蝶兰花型似蝴
蝶, 形态美妙、色彩丰富、花期长, 在热带兰中素有
“兰花皇后”之美称[1 ] , 是近年来在国际花卉市场上
最受欢迎的洋兰之一。蝴蝶兰是单茎性气生兰, 植株
极少发育侧枝, 较难进行常规无性繁殖。目前, 蝴蝶
兰人工繁殖主要通过两大途径: 一是利用种子无菌
发芽。二是从离体器官诱导产生原球茎 (PLB ) , 通过
原球茎的增殖培养, 而得到大量幼苗。由于蝴蝶兰是
一种杂交品系, 因此, 前者虽然简单易行, 短期内可
获得大量幼苗, 但是有性后代变异率高, 除了少数自
花系列较稳定以外, 难以形成品质划一的大规模栽
培; 后者品质比较一致, 增殖系数较高, 变异型较少,
适合大规模繁殖[2, 3 ]。
本实验首先诱导花梗芽得到大量无菌苗, 然后
利用无菌苗的茎尖、叶片等外植体进行原球茎
(PLB ) 的诱导, 通过原球茎的增殖培养而得到大量
幼苗, 从而达到大规模繁殖的目的。
1 材料与方法
1. 1 材料
外植体取自省林业局花卉中心从台湾引进的白
瓣红唇、黄瓣红唇 2 个品种的蝴蝶兰, 该蝴蝶兰为二
年生具有 40 cm 左右幼嫩花梗的成苗。取其花梗进Ξ 收稿日期: 2003201215, 修回日期: 2003205229。作者简介: 秦凡 (1969- ) , 男, 硕士研究生, 从事植物组织培养研究和中学生物教学工作。通讯作者。
行诱导获得 2 种不同品种的蝴蝶兰无菌苗, 待无菌
苗长成 2 叶苗时, 取其茎尖、叶片等作为实验材料。
叶片: 将叶片按叶尖、中部和基部分别切成
25 mm 2的小块, 小于 40 mm 2 的叶片不切直接平放
在培养基上。切割后的叶片按正、反、斜 3 种方式接
种在培养基上。
茎尖: 先将茎尖生长点用无菌解剖针剥离出
来, 再将生长点外围组织轻轻的切割一下, 不要使其
分开, 靠在一起置于培养基中。
1. 2 方法
灭菌: 将花梗从母体切下, 再将花梗切成带芽的
1. 5~ 2 cm 小段, 首先将花梗切段放入 5% 漂白粉溶
液中漂洗 20 m in, 将芽外的包叶剥掉。然后放入
011% 升汞溶液消毒 7 m in, 无菌水冲洗 4 次。最后
用 75% 酒精溶液消毒 10 s 后用无菌水冲洗 4 次, 放
入干燥无菌滤纸上, 并将花梗切段下端切成斜角。
培养基: 选用改良型VW 和改良型 KC 2 种培
养基[4 ]。附加活性炭 0. 2%、蔗糖 2. 0%、琼脂 0. 7% ,
pH 值调至 5. 0~ 5. 5。不同的培养阶段附加不同种
类和浓度的植物激素。然后配制分装, 经高压灭菌
25 m in 后备用[4, 5 ]。
光照、温度: 散射光照, 10 höd, 25℃左右。
移栽基质: 采用水苔作为移栽基质, 装盆前所
有基质均经高压灭菌。
2 结果与分析
2. 1 花梗芽的诱导
将带芽的花梗植于改良型VW 培养基上, 附加不
同浓度和种类的激素诱导花梗芽萌发, 其中62BA 分
别为1. 0、3. 0、5. 0、7. 0 (m göL ) 4种浓度梯度, 2. 42D、
NAA 浓度分别为1. 0、3. 0 (m göL ) 2种, 每处理3瓶共
用花梗24个左右, 45 d后统计其萌发率 (见表1)。
表 1 不同激素对花梗芽的诱导效果
T able 1 Effect of differen t ho rmone to PLB
in P halaenop sis peduncle
激素 (m göL )
Ho rmone
花梗数 (个)
N o. of
peduncle
萌发的花
梗数 (个)
N o. of peduncle
germ inating
萌发率 (% )
Germ inating
rates
62BA 1. 0 21 0 0
62BA 3. 0 24 4 16. 7
62BA 5. 0 24 19 79. 2
62BA 7. 0 24 19 79. 2
2. 42D 1. 0 24 0 0
2. 42D 3. 0 21 0 0
NAA 1. 0 21 0 0
NAA 3. 0 21 0 0
从表 1 可知, 蝴蝶兰花梗芽的萌发对 62BA 较
为敏感。2. 42D、NAA 都不能诱导花梗芽的萌发, 在
62BA 浓度为 5. 0 m göL 时效果最好, 诱导率达到
79. 2% , 随着 62BA 浓度的升高诱导率没有变化。萌
发后的花梗芽经过 3~ 4 周的培养能长出 2 叶幼苗。
然后经壮苗、生根等阶段的培养即可长成试管苗。其
试管苗既可移栽又可用于快繁的外植体。本实验用
其无菌苗进行快繁研究。
2. 2 无菌苗不同部位的原球茎诱导
2. 2. 1 叶片的原球茎诱导 在改良型VW 培养基
中分别加入不同浓度 62BA 以及不同浓度的激素组
合, 再加入 15% 左右椰子汁, 每处理 5 瓶, 每瓶接种
叶片 6~ 9 块, 置于散射光下, 光照 10 höd 左右,
25℃培养 75 d 后, 观察原球茎诱导率 (见表 2、
表 3)。
从表 2 可知, 叶切块诱导原球茎的形成中, 62
BA 浓度起着决定作用。同时, 椰子汁也有一定促进
作用。62BA 浓度为3. 0m göL 时产生原球茎数目较
表 2 不同浓度 6-BA 对叶片产生原球茎的影响
T able 2 Effect of differen t BA on PLB fo rm ation
in P halaenop sis leaves
62BA
(m göL ) 外植体数 (个)N o. of
exp lan ts
产生原球茎
的外植体数 (个)
N o. of exp lan ts
p roducing PLB
诱导率 (% )
Induction
rate
(75 d)
0 36 0 0
1 36 0 0
3 36 4 11. 10
5 45 16 35. 60
7 45 16 35. 60
9 45 17 37. 80
10 45 15 33. 30
15 45 10 22. 20
表 3 不同种类激素组合对叶片原球茎诱导率的影响
T able 3 Effect of differen t ho rmone com bination on PLB
in P halaenop sis leaves
激素组合 (m göL )
Ho rmone com binate
叶片数 (个)
N o. of
leaves
产生原球茎的
叶片数 (个)
N o. of
p roducing
PLB
诱导率 (% )
Induction rate
(75 d)
62BA 3. 0+ 2. 42D 0. 5 36 1 2. 80
62BA 3. 0+ 2. 42D 1. 0 36 0 0
62BA 3. 0+ NAA 0. 5 36 0 0
62BA 3. 0+ NAA 1. 0 36 0 0
62BA 5. 0+ 2. 42D 0. 5 36 4 22. 20
62BA 5. 0+ 2. 42D 1. 0 36 0 0
62BA 5. 0+ NAA 0. 5 36 0 0
62BA 5. 0+ NAA 1. 0 36 0 0
354 第 5 期            秦 凡等: 不同植物生长调节剂对蝴蝶兰快速繁殖的影响
少, 但是, 原球茎颗粒大, 呈绿色。随着 62BA 浓度达
到 15. 0 m göL 时产生原球茎数不断减少, 且长势
弱, 颜色偏黄, 极易玻璃化, 最后褐化死亡。本实验以
改良型VW 培养基附加 62BA 5. 0 m göL 处理, 既能
获得较高的原球茎数, 又能使原球茎正常发育。
从表 3 可以发现, 除低浓度的 2. 42D 与 62BA
的组合可以诱导出少量的原球茎外, 其它的组合形
式均不能诱导出原球茎, 其接种的叶片于 2 个月左
右都发黄, 最后变成水浸状慢慢死亡。我们通过进一
步的研究了解到, 蝴蝶兰叶切块在离体培养过程中
未出现愈伤组织阶段, 而是直接产生原球茎, 这种情
况是属于单子叶植物的体细胞胚胎发生过程[6 ]。由
表 2、表 3 可以发现, 62BA 对蝴蝶兰的体细胞胚胎
发生起着一定的促进作用, 而 2. 42D 对蝴蝶兰的体
细胞胚胎发生有抑制作用。叶片原球茎的诱导与切
取的部位以及在培养基上放置的方式有关。其中, 叶
基部诱导率明显高于叶片中部和叶尖部位; 正放在
培养基上的叶片原球茎的诱导率明显高于反放和斜
放在培养基上的叶片, 反放和斜放在培养基上的叶
片几乎不能诱导原球茎 (图 1: 2)。
1. 蝴蝶兰茎尖诱导产生 PLB; 2. 蝴蝶兰叶片诱导产生 PLB; 3. 蝴蝶兰壮苗期; 4. 蝴蝶兰成苗
1. PLB induced from stem opex of P halaenop sis; 2. PLB induced from leaves of P halaenop sis; 3. P lan tlet2p ro2
mo ting stage of P halaenop sis; 4. A dult P halaenop sis
图 1 蝴蝶兰原球茎的诱导及成苗
F ig11 T he induction of PLB and adu lt P halaenop sis
454 武 汉 植 物 学 研 究                 第 21 卷  
2. 2. 2 茎尖的原球茎诱导 通过茎尖进行原球茎
的诱导关键在激素调节。激素是植物组织培养的重
要条件, 为了确定较佳的激素种类及浓度, 我们配制
一组 62BA、NAA 以及 2. 42D 的激素组合, 用于茎
尖原球茎诱导, 其中 62BA 浓度为 0、3. 0 m göL、
5. 0 m göL、6. 0 m göL 4 个浓度梯度, NAA、2. 42D
浓度都为 0. 5 m göL、1 m göL 2 个浓度梯度, 均以改
良型VW 为培养基附加 15% 椰子汁, 每个处理 2 瓶
共用茎尖 10 个左右, 60 d 后统计原球茎数 (表 4)。
表 4 不同种类激素对茎尖原球茎诱导率的效果
T able 4 Effect of differen t ho rmone
com bination to PLB in stem apex
外源激素 (m göL )
Exogenous
ho rmones
茎尖数 (个)
N o. of
stem apex
产生原球茎
茎尖数 (个)
N o. of
p roducing
PLB
诱导比
(60 d)
Induction
rate
改良型VW 12 0 0ö12
62BA 3. 0 10 7 7ö10
62BA 5. 0 10 5 5ö10
62BA 6. 0 11 4 4ö10
62BA 5. 0+ NAA 0. 5 10 4 4ö10
62BA 5. 0+ NAA 1. 0 10 3 3ö10
62BA 5. 0+ 2. 42D 0. 5 10 2 2ö10
62BA 5. 0+ 2. 42D 1. 0 10 0 0ö10
NAA 0. 5 10 0 0ö10
NAA 1. 0 11 0 0ö10
2. 42D 0. 5 10 0 0ö10
2. 42D 1. 0 12 0 0ö10
  由表 4 可以看到, 单加NAA、2. 42D 以及不加
任何激素的情况下都不能诱导原球茎。同时, 62BA
在茎尖诱导原球茎的过程中起着主要作用。茎尖诱
导以改良型VW + 62BA 3. 0 m göL 为最佳浓度。
当 62BA 浓度达到 6 m göL 时出现褐化死亡, 这可能
与高浓度 62BA 刺激多酚氧化酶作用有关[7, 8 ] (见图
1: 1)。
2. 3 原球茎的继代培养
初代培养所得到的原球茎可以在初代相同的培
养基上继代增殖, 但是 62BA 的浓度以 2. 0 m göL 时
最佳, 原球茎的增殖系数 2 个月内能达到 4 倍以上,
原球茎增殖后转接到新鲜培养基中, 就会陆续出芽,
形成丛生芽, 从而诱导出苗 (见图 1: 3)。
2. 4 壮苗与生根
将继代得到的小苗转入到各种壮苗生根培养基
上, 即: 改良型VW、改良型 KC 培养基, 其中以改良
型 KC 为最佳, 浓度以改良型 KC+ 62BA 0. 1 m göL
+ 0. 5 m göL NAA 组合较佳[9 ] (见图 1: 4)。
2. 5 炼苗
当蝴蝶兰试管苗长至 2~ 3 cm 高, 具有 3~ 4 片
叶时, 打开封口膜在室温下炼苗一周, 方法采用金波
方法[5 ] , 出瓶时洗净根部培养基在 011% 的高锰酸
钾 (KM nO 4) 溶液中泡 5 m in 后风干叶面上的水分,
然后用高温灭菌的水草, 经过清水浸泡数小时, 挤干
水分后将幼苗根包住, 栽于塑料盘中, 不要立即浇
水, 可在一周后开始浇水。武汉地区一般情况下, 夏
季每天浇 1 次, 而春、秋、冬隔天 1 次为好, 温度应保
持在 20℃以上, 湿度达 80% 左右。苗移栽 1 个月后
用花宝系列肥, 结合浇水进行叶面施肥用, 2 个月后
即可上大盆。
2. 6 大苗栽培及管理
(1) 温度光照 由于蝴蝶兰主要分布于热带低
海拔地区, 栽培对温度要求比较严格, 最适栽培温度
为白天 25~ 28℃, 夜间 18~ 20℃在这样的环境中,
蝴蝶兰处于长期生长状态, 因此, 武汉地区从每年
5~ 11月都可进行大规模的大苗栽培。蝴蝶兰不适于
强烈阳光下生长, 在强阳光下要用遮阳网遮蔽阳光,
冬季可少遮些。
(2) 栽培基质及方法 选用水苔作基质的盆栽
法, 主要适用多孔塑料盆, 盆高最好小于直径, 盆下
部用小块泡沫填充以利排水, 上面用水苔填充, 将小
苗栽植于盆中, 切不可压得太紧, 以防烂根。
(3) 施肥及花期管理 蝴蝶兰在温度适宜条件
下生长迅速, 全年都可以生长, 因此, 它需肥量比其
它兰花稍多, 主要以液肥为主, 春天适当少施, 夏秋
多施, 促进其生长, 每周 1 次液肥, 主要用花宝 5 号
1 000 倍液, 春节前 1 个月左右改用含磷、钾元素高
的花宝 3 号 1 000 倍液喷施。蝴蝶兰形成花茎主要
受温度影响, 短日照、低温利于花茎形成及生长, 武
汉地区每年春节前后, 基本适合蝴蝶兰开花期生长,
但注意夜间温度一定要控制在 18℃以上, 并且不能
一直低温, 否则会延迟花期。
3 讨论
本实验主要通过不同外源激素及其组合对蝴蝶
兰花梗、茎尖、叶片等外植体进行快繁研究, 同时也
对其形态发生作了一些初步研究。
(1) 62BA 在促进蝴蝶兰体细胞胚胎发生过程
中起着决定作用, 实验研究表明, 蝴蝶兰原球茎的诱
导过程就是典型的体细胞胚胎发生过程。这个发生
过程主要受 62BA 浓度的影响, 但 62BA 对体细胞胚
的持续发育并不是十分重要的, 它还受到一些其它
554 第 5 期            秦 凡等: 不同植物生长调节剂对蝴蝶兰快速繁殖的影响
激素、培养基等因素的影响。低浓度 2. 42D 对体细
胞胚的发生也有一定的促进作用[10 ]。
(2) 蝴蝶兰的组织培养过程中, 由于兰科植物
易褐化[1 ] , 因此, 培养基的无机盐成分特别关键。我
们通过不断研究配制, 发现 2 种培养基 (改良型
VW、改良型 KC) 附加一定量的活性炭和椰子汁对
蝴蝶兰的组织培养较适合。
(3) 蝴蝶兰叶片作为外植体时, 张秀清等[11 ]以
M S+ 62BA 3. 0 m göL 时, PBL 诱导率为 20% ; 杨美
纯等[12 ]以M S+ 62BA 5. 0 m göL 时, PBL 诱导率为
61. 1%。以茎尖为外植体时, 郭达初等[6 ]用M S+ 62
BA 5. 0 m göL + NAA 1. 0 m göL 附加椰汁时, PBL
诱导率为 30%。本实验采用改良型VW 培养基也取
得较高的诱导率。
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654 武 汉 植 物 学 研 究                 第 21 卷