张海波 张国禹 黄桂云 吴笛 胡梅香
(长江三峡生态园林有限公司,湖北宜昌 443000)
蝴蝶兰的组织培养研究
张海波 张国禹 黄桂云 吴笛 胡梅香
(长江三峡生态园林有限公司,湖北宜昌 443000)
自古以来,人们都有发现美、欣赏美的艺术追求。花卉等具有“美”的特质的植物理所当然的成为了养殖、欣赏的对象。在几十年以前,我国人民尚徘徊在生存的边缘,无暇追求美丽事物,随着我国社会经济的发展,人们生活水平的也逐渐提升,人们越来越重视生活中的美。花卉作为人们欣赏美的载体,不论是各类庆典、宴会,还是环境绿化建设等都是不可或缺的。蝴蝶兰的花形奇特,类似蝴蝶,色彩艳丽鲜明,花期持久,是最适合作为观赏植物的花种之一。
蝴蝶兰 组织培养 培育材料 培育方法 激素配方
蝴蝶兰具有极高的观赏价值和经济价值,是当今国际上商业价值最大的热带兰花之一。但因为蝴蝶兰属于单茎性气生兰,其再生能力不强,因此要进行分株繁殖显得异常困难。蝴蝶兰的种子十分细小,在一般的自然条件下很难发芽,这也导致其增殖系数极低。虽然其有较高的观赏价值,但是因为不易养殖,所以在市场上的蝴蝶兰显得极为珍贵。为了提高蝴蝶兰的繁殖力,相关的专家人员利用组织培养法进行蝴蝶兰的快速繁殖,并取得了成功。蝴蝶兰的组织培养程序为:选取外植体——诱导形成不定芽——增殖不定芽——分化小植株——生根壮苗培养——温室移栽。这整个程序都是根据蝴蝶兰的生长习性而设计的,对蝴蝶兰的培育有着显著效果,解决了以前在蝴蝶兰工厂化快速繁殖中遇到的技术问题,增加了蝴蝶兰的成活率。本文就蝴蝶兰的组培方案进行了分析,首先阐述了蝴蝶兰组织培育中必须要准备的材料,然后阐述了蝴蝶兰组织培育的方法。期望通过本文的分析,能够让读者对蝴蝶兰的组培方案有更加深刻的认识。
在蝴蝶兰组织培育中可以作为外植体的有蝴蝶兰的嫩茎、花梗、叶片、茎段、茎尖等。必须要确保所取外植体的原蝴蝶兰没有虫害、没有病害,生长状态要极好。本文所选蝴蝶兰是白瓣红唇蝴蝶兰。若取花梗作为材料,则要剪去上端无须的花梗,剪成长度为五至十厘米的小段。若取叶片为材料,则要先取花梗进行诱导,当获得蝴蝶兰无菌苗后,待其成长为2叶苗时,再取其叶片或是茎尖作为培育材料。
表1 花梗诱导不定芽培养基编号表
表2 不定芽增殖培养基编号
2.1 不同外植体的消毒
不同外植体的消毒可分为三个步骤,下面就对这三个步骤进行仔细分析。
(1)第一步:在取得蝴蝶兰的培育材料以后,需要先对其进行清理,去除多余的部分,将主要的部分清洗干净。然后将材料剪成适当大小,以能放入灭菌容器中的大小为宜。将剪好的培育材料放在水龙头下冲洗,冲洗的时间要根据材料的清洁程度而定,可能是几分钟,也可能是几小时。在污染严重的情况下,流水清洗是最有效的清洁方式。在清洗的过程中,可以适当加入少量的洗衣粉,洗衣粉能够很容易的去除附着在材料上的污物,尤其是脂质性的污物。再用自来水将洗衣粉水清洗干净。为了使清洗的效果更好,还可以适当的加入表面活性物质——“吐温”。
(2)第二步:培育材料的表面浸润灭菌。首先要准备好灭菌的器械,比如玻璃棒、烧杯、无菌水、70%酒精、消毒液等等。先在烧杯中倒入消毒溶液,并加几滴消毒助剂Tween-80,在消毒的过程中要不断的用玻璃棒进行轻轻搅动,这样有助于消毒液与培育材料的充分接触,能够驱除气泡,使消毒更为彻底。在设计的消毒时间结束之前的一到两分钟,就可以将消毒液慢慢倾入另一个烧杯,切记不要将材料也倒入另一个烧杯。在消毒液倒完以后,立即注入无菌水进行涮洗,涮洗结束以后,再用自来水冲洗30~60min。接着在超净工作台上,将已经切割好的材料用准备好的酒精清洗半分钟时间,再用无菌水进行冲洗,完成以后,如果所取材料是叶片,则将其放入0.1%HgCI溶液中浸泡八到十二分钟左右的时间,再用无菌水冲洗五到八次;如果所取材料是花梗,则将其放入0.1%HgCI溶液中浸泡十到二十分钟,再使用无菌水冲洗三到五次。
(3)第三步:使用无菌水涮洗。无菌水涮洗的主要目的是免除消毒剂对材料细胞的副作用,在使用无菌水涮洗的过程中,必须要坚持涮洗五到十次,每次清洗都要确保持续时间在30s以上。其中必须要注意的几点:1)在酒精中浸泡的时间要短,避免因浸泡过久导致材料失绿;2)对于老熟材料,比如种子等,要在酒精中浸泡久一点;3)升汞的渗透力较弱,可以多浸泡一些时间;4)在消毒液中加入浓度在0.08%~012%之间的Tween-20或是Tween-80,能够降低植物材料表面的张力,使消毒效果更加明显。
2.2 培养基激素配方
初代培养的目的是为了诱导类不定芽(PLB)或丛生芽,基本培养基为2/3MS培养基。在培养基中均要加入蔗糖、琼脂、碳粉等,蔗糖的加入量为20mg.L-1,琼脂的加入量为5mg.L-1,碳粉的加入量为AC1.0mg.L-1。接种之后,将其放入暗培养室25~30小时,再改为光照培养,此时温度应该控制在23~25℃之间,日光灯照明的强度为2000 Lux,光照时间设定为10h/d。其具体配方如下表1所示。一般情况下,30小时以后,就会分化出新芽。在30小时以后,再开始统计,选择出分化最好的培养基。
表3 瓶苗质量分级
2.3 不定芽增殖
将花梗初代培养萌发的不定芽切下,转接到增殖培养基上,如表2所示。每隔40~50天就继代增殖一次,次数不宜超过15次。随着继代增殖次数的增加,6-BA的浓度也随着降低。在接种的过程中,要确保材料不受到伤害。培养室的温度要控制在24~28℃之间,光照强度要控制在1900~2100Lux之间,光照时间以10h/d最合适。培养基的附加材料与基本培养基一致。
2.4 生根
在生根培养期间,其温度要控制在24~28℃,光照强度要设置在4000~10000Lux,时间要设置为12h/d。若是直接利用太阳散射光也可以。当芽生长到有两三片叶子,叶长有一到两厘米时,此时可将芽单个分开,按大小分级接种到生根培养基中。
2.5 炼苗移栽
当苗长至2~3cm,有1~3根条根和3~4片叶子时,便可进行炼苗。先取掉瓶盖,将其置于常温室内的散射光下,炼苗六天左右,然后再取出试管苗,将其附着的琼脂清洗干净,放入1000倍的多菌灵溶液中浸泡20s,再取出晾干,接着将其栽到不同的基质中。基质可以使用水苔、树皮块以及水苔和蕨根按1:1配合这三种。在移栽以前,必须要对基质进行消毒处理。具体的管理方法宜采用温室内小拱棚的方式。首先是环境设计,必须要将拱棚内的温度控制在18~28℃之间,棚内必须要有太阳散射光,光照强度为5000~8000Lux。其次是管理方面,移栽以后,每天都要对其进行喷雾浇水两次左右,前两周时间,要将湿度控制在80%~90%之间,后面几周要将湿度保持在70%~80%。瓶苗质量的要求必须做到:根系粗壮、品种纯正、无污染、不徒长、变异率小于5%。见表3。
总而言之,蝴蝶兰组织培育方式是当前最为有效的培育方式,虽然其中还有很多方面需要完善,但是只要通过试验和努力,必定会将该方法打造得更加完美和可行。
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张海波(1980—),男,内蒙古赤峰人,工程师,主要从事三峡珍稀濒危野生植物繁育与保护方面的研究工作。