曾燕红,玉新爱,苏荣军
(1.广西玉林农业学校,广西 玉林 537000;2.玉林市农业科学院,广西 玉林 537000)
蝴蝶兰属兰科蝴蝶兰属。花体轻盈美丽,花形奇特,花色艳丽,花期长,被称为“洋兰皇后”(图1)。由于其观赏和经济价值高,深受国内外花卉市场的青睐。蝴蝶兰属单茎气生兰,极少数侧枝。所以,在大规模生产中,采用分株繁殖是非常困难的。此外,由于大部分的种子尚未完全成熟,而且种子中没有胚乳,因此发芽速度较慢,难以通过播种技术进行有性生殖。组织培养技术具有快速的生长速度和较高的繁殖能力;具有年生产能力高的优点,是目前工厂式育苗的主要技术途径。目前,国内外关于蝴蝶兰的组培技术已较为成熟,但由于品种之间的诱导率差异大、增殖系数低、植物生长调节剂的种类和浓度比例不确定等原因,其技术水平也有差异。所以,开发适合于特殊品种的组培快繁技术系统具有十分重要的现实意义。因此,本文选择了蝴蝶兰“火凤凰”的茎秆作为实验材料,通过对蝴蝶兰“火凤凰”的不定芽诱导、增殖和生根等各个阶段的影响进行了研究,确定了“火凤凰”组培快繁的最佳培养条件,使其快速繁殖技术系统得到优化,为其工业化、规模化生产提供技术支撑[1]。
图1 蝴蝶兰
加入不同比例的植物生长调节剂。用8.00 g/L的琼脂对所有的载体进行了固化,并且在25 g/L的蔗糖和5.6的 pH值下进行了固化。加入0.50 g/L的活性碳(AC)以防爆炸褐化,然后在121℃下进行30 min的杀菌,如图2所示。
图2 蝴蝶兰组织培养(一)
开花期间,从花卉市场购买蝴蝶兰“火凤凰”,应选择生长旺盛、无病虫害、无变异的母株为外植体。在收集前对外植体进行预处理(在收获前5~7 d向母株喷洒菌剂),能有效地预防和降低内源污染,增加诱变成功率。外植体的最佳选择是蝴蝶兰第一芽开花的带腋芽花梗。将其切成5 cm左右的小段,小镊子去除腋芽外部苞片,放入烧杯中,如图3所示。
图3 蝴蝶兰组织培养(二)
在烧杯中滴入几滴洗涤剂,用自来水冲洗6~8 h,再用无菌水冲洗,然后在无菌工作台上消毒表面。表面用75% 酒精消毒30 s,用无菌水冲洗3次,然后用0.1% HgCl2溶液浸泡花梗10 min,继续摇动,用无菌水清洗4~5次;用消毒过的滤纸将物料表面的湿气吹干,然后进行接种。无菌材料是蝴蝶兰组织培养的一个重要条件和保障,而灭菌是一种行之有效的方法。采用表面消毒方法,将表面的细菌杀死,使其在最大程度上维持其活性。所以,在蝴蝶兰的组织培养中,杀菌是一个非常关键的环节(注:消毒时间取决于外植体的种类或成熟度)。
首先是对疫苗室和操作台进行清洁和消毒,然后是酒精灯;消毒器、接种刀、镊子等接种器具的准备;随后完成接种。
将蝴蝶兰的花梗两端切去,将带腋芽的花梗节切成1~2 cm的小段,根据生长极性插入培养基中。每个处理接种30个外植体,重复3次。注意严格规范无菌操作,尽可能减少因操作不当而引起的污染;严格消毒器具,减少与病毒的交叉感染;切取外植体时要用锐利的刀具和快速的切割,同时要避免互相挤压,以免损伤材料;所有的外植体取刀时,刀口的尺寸和切点都要合理、正确(例如:切花梗的下端为45°切口,上端为平面);为了确保所需的养分和光照,外植体应在培养皿中均匀地分布。
以MS+花宝1号+花宝2号为基质,添加不同比例的6-BA和NAA。各培养基上分别接种带有腋芽的蝴蝶兰花梗小段,每处理均为20个花梗段,重复3次,30 d后统计各处理诱导率。
采用MS+花宝1号作为基质,添加了6-BA、NAA等不同比例的植物生长调节剂。将初代培养30 d左右的蝴蝶兰不定芽转入增殖培养基中。每次处理20个不定芽,重复3次,培养30 d左右时,统计新的不定芽的发生情况,计算增殖系数。
以1/2 MS、MS为基质,添加不同比例的植物生长调节剂IBA和NAA。选择发育均匀的蝴蝶兰,将其接种于不同的发芽基中进行生根实验。每次处理20株,3次重复,约45 d后统计各处理出根情况。
适宜的温度为25~28℃,环境湿度为60% ~80% 。在黑暗中培育7~9 d,防止褐变,光照强度为2 000~2 500 Lx,光照时间为每天11~13 h。
将消毒后的“火凤凰”花梗接种到不定芽诱导培养基上,14 d左右开始萌发不定芽。添加不同的植物生长调节剂配比,虽然对“火凤凰”花梗诱导率不同,但添加一定浓度的6-BA和NAA都有利于“火凤凰”不定芽的诱导。在9组处理中,处理5的诱导率最高,达到86.7% ,即最佳的不定芽诱导培养基为MS+花宝1号+花宝2号+3.00 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA培养基。
诱导率=萌发的外植体数/接种的总外植体数×100% 。
将不定芽从花梗中分离出来,在15 d后,不定芽基部开始生长出原球茎,25 d左右逐渐长出叶片。当植物生长调节剂NAA浓度相同时,蝴蝶兰“火凤凰”的不定芽增殖系数随着6-BA的浓度升高而升高。但增殖系数大时,叶片颜色淡、生长玻璃化、脆嫩。综合增殖系数和幼苗长势,增殖培养基最优的组合是处理6:MS+花宝1号+5.00 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA,增殖系数达到3.9。
增殖系数=增殖不定芽总数/增殖不定芽外植体数。
在引种蝴蝶兰的基本培养基中,1/2 MS培养基的生根率均高于 MS,而1/2 MS+1.0 mg/L IBA+0.5 mg/L NAA的9号培养基,其生根率达86.7% 。结果表明,最适宜的培养基是1/2 MS+1.0 mg/L IBA+0.5 mg/L NAA。
蝴蝶兰的组织培养是影响组织培养成败的重要因素。不同品种的蝴蝶兰,不同的栽培材料,不同的生长时期,不同的栽培材料对培养基的需求也不同。因此,对蝴蝶兰的培养基进行筛选,既是蝴蝶兰组织培养的基础,又是其重要的一步。
在诱导蝴蝶兰“火凤凰”花梗腋芽萌发的实验中,添加一定浓度的6-BA和NAA都有利于“火凤凰”不定芽的诱导,这和高壮壮等[2]的试验结果一致。本试验中最佳的不定芽诱导培养基为MS+花宝1号+花宝2号+3.00 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA培养基。
细胞分裂素对蝴蝶兰不定芽增殖的试验中,6-BA对增殖效果的影响强于 NAA;且浓度5.00 mg/L 6-BA比浓度3.00 mg/L 6-BA的增殖效果要更优。当6-BA浓度为5.00 mg/L时,NAA浓度为1.0 mg/L时的增殖系数比0.50 mg/L增殖效果更高,但幼苗长势受到影响。所以MS作为不定芽增殖的基本培养基,在不同植物生长调节剂浓度配比下,5.00 mg/L 6-BA+0.50 mg/L NAA最适合不定芽增殖生长。这个试验结果与陈春等[3-6]的试验结论相似,表明蝴蝶兰增殖时要同时增殖系数和幼苗生长状态。
而在诱导蝴蝶兰生根的基础培养基中,1/2 MS培养基的生根率总体优于MS培养基,其中生根率最高的是1/2 MS+1.0 mg/L IBA+0.5 mg/L NAA的9号培养基,其生根率为86.7% 。由此可知,诱导蝴蝶兰生根的最适培养基配方为1/2 MS+1.0 mg/L IBA+0.5 mg/L NAA。