独蒜兰组培快繁技术研究进展

郑 听，张家春，蒋 影，周 颖，熊鹏飞

(贵州省植物园，贵阳 550004)

独蒜兰[Pleionebulbocodioides(Franch.)Rolfe]是兰科独蒜兰属多年生草本植物，独蒜兰属约有20种，中国分布有16种，其中独蒜兰和云南独蒜兰俗称冰球子，和毛慈菇杜鹃兰一起合称为山慈菇，是传统名贵中药材，有清热解毒、化痰散结之效，主要用于治疗臃肿疗毒、瘰疬痰核、蛇虫咬伤、癥瘕痞块[1]。独蒜兰花型美观，有较高的观赏价值，同时又有极高的药用价值，有较大的市场需求。随着对独蒜兰的深入研究和新产品的开发，市场对独蒜兰的需求不断增大，长期以来，独蒜兰都依靠采挖野生资源满足市场需求，但是人们无节制的采挖和野生环境的破坏，独蒜兰野生资源急剧减少，种质资源生物多样性遭到严重的破坏。独蒜兰果实为蒴果，透水透气性较差，同时独蒜兰种子细小、无胚乳，种子没有贮藏足够的营养物质供其萌发，在自然条件下很难萌发成苗，其有性繁殖率较低[2]，且独蒜兰生长周期长，以种子繁殖到开花结实需要4～5年。因此，独蒜兰种群数量在自然条件下增殖很慢[3]，群落更新能力弱，很难对人为造成的破坏进行恢复。近年来随着野生资源的减少和市场需求的上升以及人们对野生资源保护意识的觉醒，开始对独蒜兰进行人工种植。目前，独蒜兰的繁殖主要是依靠假鳞茎进行无性繁殖，每年增殖3～4倍[4]，繁殖系数较低。植物组织培养通过提供合适的营养物质和环境条件，以植物组织为材料，能快速有效地培育新的植株，实现独蒜兰种质资源快速繁殖。因此，很多学者也通过组培的方式对独蒜兰的繁殖进行研究，为独蒜兰生产和野生资源保护提供了理论依据。本文通过对独蒜兰组培过程中外植体的选择、培养基的选择、植物生长调节剂和有机物对组培的影响以及炼苗移栽等方面进展进行综述，以期为独蒜兰组织培养和种植生产提供参考。

1 外植体

植物组织培养的理论依据是植物细胞的全能性和植物的再生理论，植物不同组织分化程度不同，其脱分化恢复分裂的能力和形成愈伤组织的再分化能力也不同。因此，在组织培养中，选择合适的外植体是试验能否成功的关键因素。独蒜兰组织培养中使用的外植体还有种子、叶片和假鳞茎。于晓娟等[5]使用毛唇独蒜兰原球茎作为外植体进行培养成功获得了组培苗；张燕等[6]以独蒜兰种子、组培苗的原球茎和叶片为材料进行培养，发现以种子和原球茎为外植体能培养出新的植株，而以叶片为材料则不能得到新的组培苗；吴丽芳等[7]对滇独蒜兰的种子、假鳞茎和叶片进行组织培养，结果表明种子通过培养能得到组培苗，而以假鳞茎和叶片为外植体均未获得组培苗；黄成林等[8]以独蒜兰种子、假鳞茎和假鳞茎细胞悬浮液为材料进行培养，发现假鳞茎培养后虽然能产生愈伤组织增殖小原球茎并萌发叶片，但生长异长，而以假鳞茎细胞悬浮液为材料则不能获得植株，只有以种子为外植体能培养出健康的组培苗。在目前的研究中，独蒜兰组培外植体以种子为最佳，同时独蒜兰由于蒴果不透气不透水，容易消毒灭菌，能有效降低污染率，而且独蒜兰种子非常细小，每个蒴果中种子量大能达到数万粒，因此常用种子作为外植体进行组织培养。

2 培养基

植物组织生长发育需要的营养由培养基提供必需，在不同培养阶段植物组织对营养的需求不同，而各种培养基所含无机盐和有机物不同，其种类和成分直接影响组培苗的生长[9]，因此选择合适的培养基对植物组织培养有重要意义。独蒜兰常用的培养基有MS、1/2 MS、VW、MSN、TH、B 5、KC等。涂艺生[10]等以MS和1/2 MS培养基为基础培养基，发现独蒜兰在1/2 MS培养基上幼胚发育较快且生根率较高，MS+2.0 mg/L 6-BA对原球茎和丛生芽的诱导效果最好。张丽娜等[11]研究发现，培养基B5+0.5 mg/L NAA最适合种子萌发和生长、MSN+1.2 mg/L NAA+100 g/L 土豆汁等较好地促进独蒜兰幼苗生长。于晓娟等[5]发现，毛唇独蒜兰在TH+NAA 0.2 mg/L时丛生芽的出芽率最高，MS+土豆50 g/L培养基有利于原球茎生长。张燕等[6]采用MS、1/2MS和1/5MS为基础培养基对独蒜兰种子进行培养，发现独蒜兰在1/2 MS培养基上种子萌发效果和原球茎增殖效果最好。古碧珠等[12]以秋花独蒜兰种子为材料，选择MS、B 5、KC液体培养基诱导原球茎，发现B 5培养基上诱导产生的原球茎最多，原球茎在KC固体培养基上的成活率最高。黄永会等[13]选用云南独蒜兰种子，以KC、1/2 MS、B 5为基础培养基进行培养，发现B 5有利于种子萌发和原球茎的增殖。

3 植物生长调节物质

植物生长调节物质是诱导独蒜兰种子萌发和植株再生所必需的，其种类、浓度和配比直接影响独蒜兰种子的萌发、原球茎的诱导、增殖和分化，因此在不同时期需要加入不同种类和浓度的生长调节剂。黄成林等[8]研究发现，以MS为基础培养基，加入2 mg/L 2，4-D+0.25 mg/L 6-BA 和2 mg/L 2，4-D +0.25 mg/L KT 时外植体死亡率较低，说明2，4-D有利于愈伤组织的形成，加入6-BA浓度为2 mg/L时幼苗长势最好过高则会抑制生长，而加入IBA有利于根系的诱导。李斌等[14]以VW为基础培养基，加入0.005 mg/L TDZ+0.3 mg/L NAA有助于独蒜兰种子萌发，1.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA有助于芽的增殖，0.2 mg/L NAA+0.2 mg/L IBA+0.3 g/L活性炭有助于根系诱导。张燕等[6]采用1/2 MS为基础培养基，在加入0.1 mg/L 6-BA+ 1.0 mg/L NAA+2 g/L 活性炭培养基上独蒜兰种子萌发效果最好，加入5.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA有助于原球茎诱导增殖，加入KT则能抑制衰老，促进独蒜兰原球茎分化成苗。黄永会等[13]研究发现，NAA、2，4-D对种子萌发有促进作用，6-BA则有抑制作用，以B 5为基础培养基加入1 g/L活性炭+ 1.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA有利于原球茎的增殖于生长。李蕾[15]研究发现，以1/2MS为基础培养基，加入1.5 mg/L NAA+0.5 mg/L 6-BA时云南独蒜兰小苗增殖效果最好，而加入2.0 mg/L NAA +0.3 mg/L 6-BA 则有利于云南独蒜兰组培苗壮苗和生根。

4 其他添加物

兰科植物由于种子小无胚乳不易萌发，在萌发实验中常加入一些有机添加物，天然有机添加物含有丰富的氨基酸、激素和酶等有机物质，对植物的生长发育有积极作用。兰科种子培育常用的有机添加物有土豆汁、椰汁、蛋白胨、香蕉汁等[16-17]。在独蒜兰的组织培养中也常加入有机物。李斌等[14]研究发现，培养基中加入香蕉有助于独蒜兰种子萌发；黄永会等[13]发现，添加蛋白胨和土豆泥有助于独蒜兰种子萌发形成球茎。此外，在独蒜兰幼苗和原球茎增殖、诱导生根时常加入活性碳吸附有毒物质，防止植物组织褐化甚至死亡。

5 炼苗移栽

炼苗和移栽是影响组培苗成活率的关键因素，种苗的大小、育苗基质等都影响组培苗的成活率，独蒜兰一般为陆生、岩生或附生，其根系浅，在密林下腐质丰富的土壤或沟谷旁有苔藓覆盖的石壁上常见大片野生独蒜兰分布[18]。张丽娜等[19]研究发现，独蒜兰组培苗球茎直径≥0.6 cm，百粒重≥20 g时，独蒜兰组培苗成活率可达80%以上，基质采用木屑和蛭石1∶1独蒜兰组培苗成活率高且长势好。陈之林等[20]研究发现，使用碎蛇木和水苔混合作为基质移栽，白花独蒜兰组培苗成活率在60%左右，但该基质并不适合长期种植独蒜兰。张燕等[21]在引种时采用苔藓作为基质进行盆栽获得很好的效果。

6 展 望

随着独蒜兰市场需求的上升和野生资源的减少，独蒜兰种植成了独蒜兰产业可持续发展的主要途径，从根本上解决独蒜兰供需问题并保护野生资源不被破坏，但独蒜兰自然繁殖较难，因此组培快繁成为独蒜兰种苗供应最有效的方法，为独蒜兰进行大规模生产提供技术支持。目前对独蒜兰组织培养已经有了较深的研究，并能成功培育出组培苗。但是独蒜兰组培耗时较长和组培苗成活率低限制了独蒜兰种苗的生产，种苗的匮乏成了限制独蒜兰发展的瓶颈，这可能是目前独蒜兰无法进行大规模种植的原因。张丽娜等[11，19]通过对独蒜兰组培技术进行优化使培养周期缩短了3个月，并通过提高组培苗质量和选择合适的基质提高独蒜兰组培苗成活率达到80%以上，为独蒜兰种苗培育提供了技术支持。随着科技进步和不断的试验研究，独蒜兰组培快繁中存在的问题将会被逐渐克服，独蒜兰种苗快速繁殖的工业化生产体系将为独蒜兰产业的发展和野生资源的保护做出重要贡献。