摘 要 以蝴蝶兰花梗腋芽为外植体,在诱导培养基为MS+3~5 mg/L BA,增殖培养基为MS+3 mg/L BA+15%椰汁,生根培养基为1/2MS+1.5 mg/L IBA+0.05 mg/L NAA+150 g/L香蕉泥时获得了最理想的培养效果。
关键词 蝴蝶兰;组织培养;激素
中图分类号:S682.31 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.09.065
蝴蝶兰也叫洋兰,是兰科蝴蝶兰属植物,多年生热带气生兰。蝴蝶兰株形美观、花姿婀娜、色彩艳丽、花期持久,在热带兰中素有“兰花皇后”之美称。蝴蝶兰因花形似蝴蝶而得名,在世界各国广为栽培,是近年来在国际花卉市场上最受欢迎的洋兰。蝴蝶兰常规繁殖方法有分株法和播种法。在常规繁殖中,有3个难题:一是蝴蝶兰属单茎类兰花,植株极少发育侧芽,用分株繁殖方法增殖缓慢;二是蝴蝶兰的种子非常瘦弱,胚很弱小,种子中几乎没有营养物贮藏,若在自然条件下繁殖,几乎绝大多数种子会在发芽过程中死亡;三是严重感染病毒,导致种性降低。采用组织培养的方法进行蝴蝶兰无性繁殖,可以在一定程度上解决上述问题,因此目前大都是通过植物组织培养的方式来大量繁殖蝴蝶兰。
虽然根据细胞全能性理论,植物体的任何器官、任何组织和细胞都可以作为组培快繁的外植体,但实际上,蝴蝶兰的不同器官和组织拥有不同的分化再生能力,因此选择最适宜的外植体十分重要。蝴蝶兰的组培外植体主要有叶片、花梗腋芽、花梗节间、茎尖、根尖等,其中花梗腋芽因具有取材和灭菌容易、不伤及母株、组培效果好等优点而成为蝴蝶兰组培的最佳外植体。
1 材料与方法
1.1 外植体
选择已过盛花期带休眠芽的花梗作为外植体。
1.2 初代培养
取蝴蝶兰花梗,除去已开放的花朵和未开放的花蕾,在自来水下用细软毛刷轻刷表面,并吸干表面水分,将花梗剪成长4 cm左右的花梗段(腋芽上下各2 cm),剥去腋芽外的苞片,放入经高温灭菌过的烧杯中,在工作台上进行灭菌:加入75%的酒精浸泡10 s;0.1%的HgCl2灭菌
6 min,灭菌后用无菌水冲洗5次,每次2 min;将带芽茎段接种到诱导培养基上。切取外植体的工具要锐利,同时切割动作要快,防止挤压,以免使材料受伤;切取外植体时切口或切点要适宜、准确,例如:切花梗时,下端切口45°,上端切口平面。
蝴蝶兰花梗接种到不同激素浓度的培养基上,每天光照12 h,光强1 600 Lx,温度(25±2)℃,生长7 d后在花梗的基部有褐色物质产生,腋芽开始萌动,1 月后腋芽可以长到1.5 cm高,出芽率可达50%。
1.3 增殖培养
50 d之后,花梗基部和培养基逐渐变黑,将长出的芽选取约1.5 cm高的苗,取出后切去叶片和基部褐化部分,转接到增殖培养基中,大约40 d后,增殖倍数可达到3倍以上。
1.4 生根培养
将高约2.0 cm的蝴蝶兰试管苗接种到生根培养基中,50 d后全部生根,平均生根3.5条,长2.5 cm。
1.5 驯化移栽
移栽前7 d内,在培养室内将蝴蝶兰培养瓶封口膜松开,使空气进入培养瓶与幼苗接触。2 d之后,移栽到基质中转移到炼苗室内,使幼苗完全暴露在自然空气中,炼苗期间要用遮阳网适当遮阳,避免高温灼烧和强光直接照射。移栽方法:将已生根的蝴蝶兰组培苗从培养瓶取出,小心洗去根部的培养基,移栽到灭菌后的苔鲜基质中。用镊子划出痕迹后,夹住蝴蝶兰组培苗的根部,插入基质中,深度以至第1轮叶为好,用手仔细压实,覆盖薄膜,室温保持在21~25 ℃,相对湿度65%~80%,控制好温度和水分,移栽成活率可达85%以上。当幼苗长出新叶、新根伸长时,用0.3%~0.5%磷酸二氢钾进行叶面施肥,每周1次即可,成苗率可以达到85%以上。
2 结果讨论
第一,以蝴蝶兰花梗腋芽为外植体,在诱导培养基为MS+3~5 mg/L BA,增殖培养基为MS +BA3 mg/L +椰汁15%,生根培养基为1/2MS+1.5 mg/L IBA+0. 05 mg/L NAA+150 g/L香蕉泥时获得了最理想的培养效果。
第二,和其他兰科植物一样,蝴蝶兰在组培快繁生产中极易出现褐变死亡的现象。因此防止褐变成了蝴蝶兰组培快繁成功的关键。研究表明,添加2 g/L的活性炭时效果较为显著;及时去除蝴蝶兰培养物的褐变部分并经常更换新鲜的继代培养基,能有效抑制蝴蝶兰外植体褐变死亡现象的发生。
第三,外植体的来源是决定蝴蝶兰组培成败的重要因素。首先,在选择外植体时,应先选择生长健壮、无病虫害、无变异的母株。其次,在采取外植体之前5~7 d,用杀菌剂喷洒蝴蝶兰母株,这种采前预处理的方式,可在很大程度上预防和降低污染,提高初代培养时诱导出芽的成功率。最后,采取外植体的最佳时间为第一朵花现蕾时的花梗腋芽。
第四,生长素和细胞分裂素对蝴蝶兰原球茎增殖与芽的分化有着决定性的作用。蝴蝶兰组培快繁过程中最常用的细胞分裂素为6-BA,大量研究资料表明,当采用低浓度的6-BA时有利于原球茎的增殖,而用高浓度的6-BA时会促進多酚氧化酶作用,产生大量醌类物质,使原球茎发生褐变。低浓度的NAA对原球茎增殖和出苗均有促进作用,高浓度的则不利。
第五,天然复合物对蝴蝶兰原球茎增殖和分化的影响。往培养基中加入一些天然复合物,如椰汁、黄熟的小香蕉泥等,能为培养物提供一些必要的营养物质,如微量元素、生理活性物质和植物生长激素等,在培养基中加入100~200 g/L的香蕉泥,对培养基的pH值具有较大的缓冲作用,可促进蝴蝶兰幼苗的发育。水解酪蛋白也是天然复合物,它对蝴蝶兰原球茎增殖也有明显的促进作用,但若将水解酪蛋白和香蕉匀浆组合使用却对适得其反,它会抑制蝴蝶兰原球茎的增殖,可能天然复合物之间会发生相互作用,或者天然复合物与培养基之间的相互作用也可能对原球茎增殖有影响。许多研究资料表明,添加适量的椰乳、黄熟的香蕉泥或含胶质的果蔬汁等均对原球茎增殖有明显促进效果。如果在培养基中添加一定量的活性炭也会对原球茎增殖产生影响,低浓度(0.5~1.0 g/L)的活性炭对原球茎增殖影响不明显,高浓度(2.0~3.0 g/L)的活性炭对原球茎增殖有促进作用,但原球茎易出现黄化现象。蔗糖是培养基的能源物质,也是培养基的渗透调节剂,对原球茎的增殖影响较大,2%浓度的蔗糖有利于原球茎生长,2%~3%浓度的蔗糖可以促进蝴蝶兰芽的形成,5%的蔗糖则有利于根的分化和生长。
第六,继代培养次数的控制。大多数蝴蝶兰品种培养材料在组培过程中会随着继代培养次数的增加而逐渐衰退,主要表现在种性退化、生长不良、再生能力和增殖率下降、变异率提高等。
第七,壮苗生根。为了提高移栽成活率,通常在生根移栽之前会进行壮苗培养。壮苗的关键在于选择合适的激素种类和浓度,一般需要适当降低培养基中的激素含量,以便形成健壮苗。常用的植物生长激素有IBA、NAA。研究表明,在壮苗生根阶段,无机盐成分是影响蝴蝶兰丛生芽生根率的主要原因,其次是培养基中蔗糖的量,最后是NAA和多效唑。
(责任编辑:赵中正)
收稿日期:2017-02-18
作者简介:卢娟(1978—),女,湖北宜昌人,硕士,讲师,主要研究方向为园林园艺、水保、水文等。