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A STUDY ON TISSUE CULTURE AND RAPID PROPAGATION OF PHALAENOPSIS HYBRIDS

蝴蝶兰的组织培养和快速繁殖



全 文 :武汉植物学研究 2000, 18( 4) : 344~346
Journal of Wuhan Botanical Research
蝴蝶兰的组织培养和快速繁殖
曾宋君 彭晓明 张京丽 赵逢畔
(中国科学院华南植物园 广州 510520)
A STUDY ON TISSUE CULTURE AND RAPID
PROPAGATION OF PHALAENOPSIS HYBRIDS
Zeng Songjun Peng Xiaoming Zhang Jingli Zhao Fengpan
( S outh China B otanical G ard en, The Chine se A cademy of S ciences Guan gzhou 510520)
关键词 蝴蝶兰, 原球茎, 组织培养, 快速繁殖
Key words P halaenop sis hybrids, Pr oto corm-like body, T issue culture, Rapid pr opagation
中图分类号: Q945 文献标识码: A 文章编号: 1000-470X ( 2000) 04-0344-03
蝴蝶兰(P halaenop sis)属热带气生兰, 多产于热带亚州, 其株型美观、色彩艳丽、花期持久, 在热带兰
中有“兰花皇后”之美称, 是兰科植物中栽培最广泛、最普及的种类之一。它的原生种只有 20多种,观赏
性较差。商业上用于大规模生产的品种多为杂交种, 其品种繁多,易栽培, 深受人们的喜爱。但由于蝴蝶
兰是单茎性气生兰, 很难进行分株繁殖,常规情况下种子发育不完全,极难萌发,因此世界上多采用组织
培养来繁殖种苗。台湾及东南亚一些国家利用组织培养技术对蝴蝶兰进行了工厂化生产,并出口欧美获
得了较大的经济效益〔1〕。近年来我国从国外引进了一些蝴蝶兰的观赏品种, 并利用组培技术对胚〔2〕、花
梗〔3~5〕、幼叶、茎尖与根尖〔6〕为外植体进行了组培研究,但品种陈旧,增殖效果不理想, 成本高, 均未能形
成规模与产业, 笔者对蝴蝶兰的育种、以多种器官为外植体的组织培养技术及试管苗生产成本的降低进
行了较为系统的研究, 为我国蝴蝶兰的大规模工厂化生产提供参考。
1 材料与方法
1. 1 材料
供试材料为华南植物园种植的蝴蝶兰杂交品种 2 种,花色分别为白花红唇和花瓣红色带白色条纹
种。用于胚培养的材料为这 2 个品种的自交胚及其相互杂交的杂种胚,花梗来自这 2 个品种的当年生花
茎, 幼叶、茎尖与根尖来自胚培养与花梗培养所得试管苗内实生苗。
1. 2 方法
将蝴蝶兰人工杂交后的自交胚和杂交胚进行离体培养, 胚龄分别为 1 个月、2 个月、3 个月、4 个月
(基本成熟)。实验时将蒴果先用 75% 的酒精浸泡 1 min, 再用 0. 1%的升汞溶液消毒 15 min,无菌水冲

收稿日: 1999-07-27,修回日: 2000-04-13。第一作者:男, 1965年生,硕士,副研究员,现主要从事观赏与药用植
物的组织培养与开发利用工作。
中国科学院华南植物园科学基金资助( 970013)。
洗 5~6 次后在超净工作台上切开蒴果, 将胚均匀散播于 1/ 2 MS、MS、Knudson C、V & W、White、N 6、
B5、Kyo to、自制 G3〔7〕培养基(附加多种激素浓度及其组合)上萌发,并将得到的原球茎进行继代增殖。
将蝴蝶兰母株的花梗切割成段后常规消毒, 每个外植体带一个节接种到胚培养相同的基本培养基
中诱导原球茎, 并将原球茎继代增殖。
将胚培养和花梗培养中所得的试管内实生苗的叶片、茎尖、根尖作外植体接种到与胚培养相同的基
本培养基上诱导原球茎并进行继代增殖。
所有培养基均用 0. 8%的琼脂固化, 蔗糖浓度 2%~3% , pH 5. 2~5. 4,培养温度( 25±2)℃ ,每日光
照 10~12 h, 光照度 1 500~2 000 lx。
2 结果与分析
2. 1 以胚诱导原球茎
以蝴蝶兰 4 个月(基本成熟)时的胚为外植体, 在兰花播种常用的 1/ 2 MS、MS、Knudson C、V & W、
White、N 6、B5、Kyot o 和自制 G3 培养基上播种, 所用激素 6-BA、NAA 的浓度分别为 0、0. 1、0. 2、0. 5、
1. 0、2. 0、3. 0 mg / L 进行组合。在无激素时,在最适培养基G3 上胚的萌发率可达 50%左右, 萌发期 1个
月。低浓度的 6-BA 有利于胚的萌发, 0. 2 mg / L 时效果最佳;当其浓度为 0. 5 mg / L 时,胚的萌发率略
低, 但形成的原球茎繁殖速度较快; 当 6-BA 浓度超过 1. 0 mg / L 时, 对胚的萌发抑制作用比较明显。
NAA 对胚萌发的作用不明显,但低浓度 (小于 1. 0 m g/ L )时能促进已萌发的原球茎生长。
在最佳激素浓度配比 0. 2 mg / L 6-BA+ 0. 5 mg / L NAA 时, 不同培养基的效果以 G3 最好, K yot o
次之, N 6、White、B5 的效果最差。在最佳培养基中附加 10% 的椰子汁能促进胚的萌发和原球茎的生长,
附加 0. 2%的活性炭能促进胚的萌发。
在不同胚龄的蝴蝶兰胚培养实验中, 在最佳培养基 G3+ 0. 2 mg / L 6-BA + 0. 5 mg / L NAA+ 10%
椰子汁+ 0. 2%活性炭上, 1 个月左右的胚不萌发, 2 个月左右的胚少数萌发,萌发期一般 40 d, 3 个月左
右的胚萌发率可达 40%左右,萌发期一般 30 d, 4 个月左右( 基本成熟)时的胚萌发率可达 80% ,萌发期
一般 20 d 左右。
2. 2 以花梗、叶片、茎尖、根尖为外植体诱导原球茎
以花梗为外植体在与胚培养相同的基本培养基上进行离体培养, 花梗在 MS 培养基上的效果最好。
6-BA 在 1. 0~20 mg / L 范围内均能诱导出原球茎, 但以 5. 0 mg / L~10 mg / L 的效果最好; 低浓度的
2, 4-D和 NAA 对花梗诱导原球茎没有明显的效果,高浓度的 2, 4-D 能促进愈伤组织形成,但抑制了愈
伤组织形成原球茎。
以试管内实生苗的叶片、茎尖、根尖为外植体在与胚培养相同的基本培养基上诱导原球茎。叶片培
养在MS、B5 培养基上的效果均比较好,但以 B5的效果最佳。6-BA 的浓度在3. 0 mg / L~5. 0 mg / L 时诱
导原球茎的数量最多, 速度最快。NAA 对叶片诱导原球茎作用不明显,低浓度( 0. 5 m g/ L 以下)的2, 4-D
能促进愈伤组织的形成, 但抑制原球茎的分化。以茎尖、根尖为外植体时, 1/ 2 MS、MS、Knudson C、V &
W 效果均较好,但以 MS 培养基的效果最佳, 6-BA 浓度以 5. 0 mg / L 时较好,低浓度( 0. 5 mg / L ) 的 2,
4-D明显地能促进原球茎的形成, NAA 对茎尖、根尖原球茎的诱导也无明显的促进作用。
2. 3 原球茎的增殖与诱导出苗
将初代培养所得到的原球茎在初代培养相同的培养基上继代增殖, G3培养基的效果最好, MS 培养
基的效果次之, N 6、White 培养基的效果最差。6-BA 浓度以 2. 0mg / L 时较佳, NAA 能促进原球茎的增
殖, 浓度以 0. 5 mg / L 最好。在 G3+ 6-BA 2. 0 mg / L+ NAA 0. 5 mg / L 时, 原球茎的增殖系数 2 个月内
能达 5 倍以上,原球茎在增殖的同时,产生大量丛生芽, 但丛生芽长得较为弱小;如果降低 6-BA 的浓度,
当其为 0. 5~1. 0 mg / L 时, 原球茎的增殖系数减少, 但形成的丛生芽多而粗壮。
2. 4 壮苗与生根
将继代培养得到的小苗转入到各种生根壮苗基上, K yo to 和 G3 培养基均具有较好的效果, 激素浓
345 第 4期            曾宋君等:蝴蝶兰的组织培养和快速繁殖
度以 0. 1 mg/ L 6-BA+ 0. 5 mg / L NAA 组合效果最佳。在此激素浓度下, K yo to 培养基更有利于生根,
而 G3 更有利于壮苗。在培养基中加入 10%香蕉、2% 苹果、2%胡萝卜混合汁明显地能促进试管苗的生
长和根系的形成, 而在培养基中加入 0. 2%的活性炭也有利于根系的形成。
2. 5 不同碳源及其浓度的影响
在试管苗的初代培养、继代增殖与生根壮苗阶段, 以白糖、片糖代替蔗糖进行实验, 白糖与片糖的效
果比蔗糖还好, 这与本人在墨兰〔7〕、石斛兰〔8〕组培实验中的结果一样, 碳源浓度在继代培养时以 3 g / L
较佳, 在初代增殖与生根壮苗阶段以 2 g / L 较佳。
2. 6 试管苗的出瓶栽培
当蝴蝶兰试管苗长至 2~3 cm 高, 具有 3~4 片叶时,打开瓶塞, 在室温下炼苗一周。出瓶时,洗净根
部的培养基, 在 0. 1%的高锰酸钾溶液中浸泡 5 min 后风干叶面上的水分, 种植于浸湿的碎砖块 3 份、碎
木炭 1 份、珍珠岩 1 份、蕨根适量混合基质中或带气孔的火山岩基石中, 成活率较高, 一般可达 90%以
上。广州地区在 3~10 月均可出瓶, 出瓶后保持较高的空气湿度, 半个月后每周施肥一次,冬季适量加
温, 5个月左右可上盆, 种植 2~3年能开花。
3 讨论
( 1) 由于商业上所用的观赏蝴蝶兰多为杂交种, 利用胚培养技术会产生性状分离,难以获得整齐划
一的试管苗, 有些后代甚至会失去观赏价值。因此在以繁殖优良品种为目的时,应以花梗或其它器官为
外植体; 但利用胚培养技术进行杂交育种, 特别是利用早期胚培养技术,能克服远缘杂交的不亲和性,
加速育种的进程〔8〕,同时在常规情况下也能获得观赏价值高的组合。
( 2) 以白糖、片糖代替蔗糖, 以花宝一号、花宝二号为主要成分的 G3 培养基用于蝴蝶兰的商品化生
产可以降低成本, 提高经济效益。
参 考 文 献
1 卢思聪.中国兰与洋兰.北京:金盾出版社, 1994. 96~104
2 李昕.兰之胚培养.中国园艺, 1990, 36( 4) : 223~244
3 王怀宇,陈明昭.蝴蝶兰花梗腋芽的离体培养.植物生理学通讯, 1984( 1) : 40
4 王亦非,杨竹平.蝴蝶兰和嘉德利亚兰的离体快速繁殖.上海农业学报, 1996, 12( 4) : 59~62
5 刘荣维,梅庆超,崔元方等.丛生芽——蝴蝶兰无性快速繁殖的新途径.热带作物学报, 1993, 14( 2) : 105~107
6 傅连芳.蝶兰的快速繁殖.热带作物研究, 1990( 2) : 24
7 曾宋君,程式君,张京丽等.墨兰及其杂种的组织培养和快速繁殖研究.广西植物, 1998, 18( 2) : 153~156
8 曾宋君,程式君,张京丽等.五种石斛的胚培养及其快速繁殖研究.园艺学报, 1998, 25( 1) : 75~80
346 武汉 植 物学 研究               第 18卷