兰花组织培养进展研究
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研究报告兰
本次研究报告将围绕着兰花展开讨论。
兰花是一种美丽的花卉,被广泛栽培和研究。
本报告将涵盖兰花的分类、生态特性、栽培技术以及研究进展等内容。
首先,对兰花的分类进行介绍。
兰花属于兰科植物,是种类繁多的花卉。
常见的兰花包括文心兰、蝴蝶兰、仙客来等。
根据花色、花形、叶型等特征,可以将兰花分为多个属、多个种类。
其次,介绍兰花的生态特性。
兰花一般生长在温暖、湿润的气候环境中,如热带雨林、亚热带地区。
兰花喜好充足的光照和适度的湿度,对土壤要求较为宽松和排水良好。
然后,讨论兰花的栽培技术。
兰花的栽培首先要选择合适的品种,并提供适宜的环境条件。
兰花的繁殖方式有种子繁殖、分株繁殖和组织培养等。
栽培过程中需要注意控制光照、湿度和温度,合理施肥和浇水,及时防治病虫害。
最后,介绍兰花的研究进展。
随着科技的发展,对兰花的研究逐渐深入。
研究者通过分析兰花的基因组、遗传变异等,探索兰花的遗传特性和演化历史。
此外,还有人从兰花中提取活性物质,进行药用价值的研究。
综上所述,兰花是一种重要的花卉,在观赏和研究价值方面都有很大潜力。
未来的研究可以进一步深入兰花的分类和物种关系,探索其生态适应性,以及开发兰花的新品种和应用价值。
蝴蝶兰组培的研究进展研究论文蝴蝶兰组培的研究进展研究论文蝴蝶兰,兰科蝴蝶兰属植物,属热带、亚热带气生兰。
原产于菲律宾、印度尼西亚、泰国、马来西亚和我国台湾等地,其株型美观、花形奇特似蝶、枝叶繁茂,花朵硕大、花色鲜艳、花期持久,观赏价值极高,在热带兰中素有“兰花皇后”的美誉,有较高的观赏和经济价值,深受国内外花卉市场的欢迎。
但是,由于蝴蝶兰是单茎性气生兰,植株很少发育侧枝,很难采用常规分株方式进行无性繁殖。
其种子也不含胚乳或其他组织,在自然条件下萌发率极低,因此无法利用播种方式进行有性繁殖。
而采用组织培养方法进行种苗繁殖是目前蝴蝶兰大规模生产的唯一途径。
蝴蝶兰快速繁殖的途径主要是利用无菌播种和利用各种类型的外植体诱导类原球茎,进而诱导分生苗实现快繁,不用通过诱导愈伤组织而直接分化丛生芽。
蝴蝶兰组培快繁的影响因素1.无菌播种途径蝴蝶兰种子的胚发育不完全,不易发芽,用人工合成的培养基促使种子无菌萌发,可以得到较高发芽率。
种子培养过程中使用的培养基有KC、MS、花宝等,其中改良KC 培养基是蝴蝶兰种胚萌发的理想培养基。
对不同无菌播种方法包括撒播法、涂布法、稀释法进行了比较,结果表明稀释法较好,种子分布均匀,利用率高,明显减少转接次数,且原球茎发育健壮整齐【1】。
果龄采收期也影响着无菌播种效果。
也可采用无菌播种途径快繁蝴蝶兰,能够在短期内获得大量幼小植株,且技术简单、成本较低,是现阶段经济有效的快速繁殖方法,也是工厂化育苗的重要途径【2】。
但由于蝴蝶兰种子苗是一种杂交品系,因此后代变异率高,除了少数自花系列较稳定以外,难以形成品质均一的大规模栽培品种。
因此,在采用无菌播种进行蝴蝶兰种苗生产时,要对父母本进行严格的选择,以确保后代性状的尽可能一致。
2.类原球茎途径原球茎是兰科植物组织培养产生的特有现象,通过离体器官诱导原球茎快繁法获得试管苗基本一致,增殖系数较高,变异性较少,适合大规模繁殖,是兰花组培快繁的一个主要形式。
兰花辐射诱变与组织培养技术初步研究
中国兰花是我国传统名花,对我国的传统文化发展也有着深刻影响,在我国
和亚洲各地深受人们喜爱。
国兰栽培历史悠久,但是目前在生产中存在突出问题,大量挖掘野生兰花导致资源严重流失,品种选育和栽培技术急需提高。
本试验以辐射诱变育种结合组织培养进行工厂化生产的探索,得到如下试验结果:兰花辐射诱变的最佳剂量、半致死剂量为10GY~20GY,此范围既能达到较
多的变异,又不至于过大的损伤植株,且后代变异频率高,性状稳定。
不同品种耐辐射能力具有差异,品种间耐辐射能力:报岁兰>四季兰>建兰;同一品种同一植株间发育程度高的组织耐辐射能力大于发育程度低的组织。
探明了不同辐射剂量处理对中国兰花生长效应。
经辐射诱变选育出线艺叶型、矮化短小型变异株系2个,变异性状比较稳定。
BA与NAA的组合对建兰茎尖诱导原球茎起主导作用;BA+NAA组合对建兰原球茎增殖作用明显,探明影响建兰原球茎诱导增殖选用MS培养基附加BA4mg/L和NAA3mg/L培养原球茎,可使原球茎一次性成苗,降低培养成本。
探明提高国兰瓶
苗移栽的成活率的因子。
兰花组培实验报告1. 实验目的通过组织培养技术,实现兰花的无性繁殖,加速繁殖速度,提高兰花的经济价值。
2. 实验材料与方法2.1 材料- 真兰属兰花种苗- 高葡萄糖培养基- 植物生长调节剂- 消毒酒精、消毒器具2.2 方法1. 准备工作台和培养瓶,对工作台和培养瓶进行消毒处理。
2. 从健康的兰花种苗上剪取茎秆,长度约为2-3厘米。
3. 将茎秆表皮剥去,取内部的茎骨,切成1-2毫米长的组织块。
4. 将组织块置于消毒的高葡萄糖培养基上,加入适量植物生长调节剂。
5. 将培养瓶密封并置于暗处,温度控制在25-28摄氏度,光照强度为2000-3000勒克斯。
6. 观察培养过程,通常在3-4周后,组织块开始呈现出小苗的形态。
7. 将小苗转移到含有较低濃度植物生长调节剂的培养基上,继续培养。
3. 实验结果与分析经过3个月的培养,成功培育出大量的兰花幼苗。
观察发现,这些幼苗生长良好,根系发达,叶片翠绿。
与传统的兰花繁殖方法相比,组织培养技术显著地加快了兰花的繁殖速度。
利用组织培养技术可以同时繁殖多个兰花品种,加大了兰花生产的规模。
4. 实验总结与展望本次实验通过兰花的组织培养技术,成功实现了兰花的无性繁殖。
组织培养技术具有繁殖速度快、突破品种限制、容易获得大批量无病毒种苗等优势。
未来,可以进一步研究优化培养基的配方,进一步提高兰花幼苗的成活率和生长速度。
此外,也可以尝试引入基因工程技术,通过基因转化的方式培育抗病虫害、提高花期持久性等优良特性的兰花品种。
5. 参考文献[1] 王明. 组织培养技术在兰花生产中的应用[J]. 浙江农业科学, 2006(4):79-80.[2] 谢丽. 兰花组织培养技术的研究进展[J]. 南兰科技, 2012(6): 42-43.。
蝴蝶兰组织培养技术研究进展摘要:蝴蝶兰的传统繁殖方式为分株繁殖,繁殖系数低,速度慢,不能满足日益增长的市场需求。
组织培养是蝴蝶兰快速繁殖的有效途径,本文综述了蝴蝶兰的原球茎诱导增殖培养,并对我国未来蝴蝶兰研究发展进行了展望。
关键词:蝴蝶兰;原球茎;组织培养蝴蝶兰是兰科蝶属植物,花形奇特,色彩艳丽,花期持久,一般2~3个月,最长可达半年,适于家庭摆设或作切花用于花篮、花束等。
但蝴蝶兰很难用传统的方式进行无性繁殖。
蝴蝶兰是单茎性气生兰,植株很少发育侧芽,且种子极难萌发,对其进行常规性的繁殖,增殖速度很慢,故多采用组织培养的方法对其进行快速繁殖。
原球茎是兰科植物组织培养产生的特有现象。
原球茎的发生途径可以由花梗节段、幼叶、根段、茎尖等部位直接产生,也可以通过诱导愈伤组织,再从愈伤组织诱导原球茎产生。
不同外植体原球茎的诱导,其特点及培养基的选择也不同。
本文就蝴蝶兰原球茎诱导增殖培养的研究现状进行综述。
1 外植体的选择外植体的来源是决定外植体能否培养成功的重要因素,不同品种、不同器官之间的分化程度和能力存在差别,因此,在进行组织培养时必须选择合适的外植体进行无菌操作才能保证蝴蝶兰组织培养的成功。
常用于蝴蝶兰组织培养的外植体有茎尖、根、叶片和花梗芽。
1.1 茎尖茎尖是最早用于兰花快速繁殖的外植体,较容易诱导培养,是成功率较高的部位。
利用蝴蝶兰的茎尖诱导出类原球茎,再由类原球茎分化成苗。
这种培养的突出问题在于蝴蝶兰为单茎性植株,剥取茎尖就损坏了母株本身,而蝴蝶兰茎极短,操作困难,易污染。
但茎尖培养的优点是比较容易获取类原球茎或愈伤组织,因为茎尖分生组织细胞的生理年龄小,易于脱分化和分化,同时,操作细致还能达到脱毒效果,获得无病毒苗。
1.2 根尖蝴蝶兰根为外植体诱导原球茎的诱导率相对较低。
以蝴蝶兰新发生的根尖段切成0.5~0.8 cm接种到培养基上,遮光处理4~5 d,14d后可形成愈伤组织。
将蝴蝶兰根平放在培养基上经过约50 d的培养后,根尖顶端可长出原球茎,其诱导率在75%左右,而根尖分生区以外的根段上却诱导不出原球茎。
兰花组织培养研究进展穆玉珍,朱美瑶(重庆师范大学生命科学学院,重庆沙坪坝401331)综述了目前兰科植物组织培养的研究进展,着重从外植体的选择与消毒、褐化的防控、基础培养基、植物生长调节剂配方、天然植物成分等方面阐述了兰花组织培养技术研究进展,并总结了目前兰花组织培养过程中的常见问题,同时对未来兰花的研究进行了讨论与展望。
兰科植物;外植体;组织培养;培养基试验体系也在不断的试验研究中逐渐形成。
试验中通常取蒴果进行消毒,在无菌条件下剖开蒴果,取出种子播种到培养瓶中。
不同时期的蒴果萌发率不同。
有试验表明,春兰种子作为外植体时,授粉后8~9个月的种子萌发率较高,而墨兰的种子在3~5个月时容易萌发[2-3]。
预处理也可以提高种子的萌发率,研究者对种子进行1min 的超声波处理,种子萌发率达到20%;用蜗牛酶处理2~3min ,种子萌发率可达70%以上[4]。
1.2叶片叶片也可作为组织培养的材料,其取材对母株的伤害不大,受季节影响较小。
一般选取试管苗幼嫩的叶片,其更容易诱导原球茎,而成熟植株的叶片诱导成功的研究较少,多发生褐化死亡。
杨美纯等[5]研究发现,叶片正面向上放置时,诱导率更高,且对叶片进行切割,更利于切割边缘诱导出原球茎,切块应大于0.5cm ×0.5cm ,否则容易褐化死亡。
1.3花梗花梗常作为外植体材料,在多种兰科植物中皆有运用,如蝴蝶兰、大花蕙兰、文心兰等,国兰以花梗作为外植体的研究较少,多集中在种子、茎。
通过对石斛兰的研究发现,用带有节间的花梗进行诱导,会出现大部分死亡,从而使诱导效率较低[6]。
花梗的取材受到季节影响,通常不同时期的花梗诱导率也不同。
有试验发现,开花后的花梗比开花前幼嫩的花梗更容易诱导出芽[7]。
具体的原理还有待探究。
1.4茎尖茎尖是最早用于兰花组织培养的外植体,早在1960年,Morel [8]采用大花蕙兰的茎尖,诱导分化出了植株。
但茎尖的切取会对母株造成较大伤害,而且在茎尖的培养中,容易出现褐化现象[9]。
兰花的组织培养张婷婷20081070175摘要: 对兰花的组织培养进行了综述。
着重阐述了兰花组织培养中组织培养程序、外植体的选择、培养基与激素的选择、培养方式和培养条件的研究进展情况。
关键词: 兰花; 组织培养; 外植体; 培养基兰科(Orchidaceae) 是有花植物中最大的一个科, 约有800 属, 25 000~30 000 种, 广泛分布于全球各地。
兰花是整个兰科植物的总称, 常见的有春兰、蕙兰、建兰、蝴蝶兰、石斛、卡特兰, 文心等, 其花具有极高的欣赏价值和经济价值。
有些种类如天麻等则具有极高的药用价值。
兰花的组织培养始于20世纪60 年代。
Morel[1]采用大花蕙兰的茎尖, 在含有细胞分裂素的KC 培养基上进行培养, 茎尖分生组织膨大形成原球茎, 并分化出根和叶, 首次获得兰花无病毒小植株。
目前大约已有60 余属数百种兰花可以用组织培养的方法进行繁殖。
1 组织培养程序与外植体选择种子、胚形态建成途径用于兰花离体繁殖的外植体材料很多, 通常选择有新芽、幼叶、茎尖等。
茎尖是最早用于兰花快速繁殖的外植体。
大花蕙兰(Cymbidium) 、嘉德丽亚兰(Cattleya) 、石斛兰(Dendrobim) 蝴蝶兰( Phalaeanopsis) 、文心兰(Oncidium) 等首先在茎尖培养中取得成功[2]。
侧芽的应用也很广泛, 一般认为带1~2 个叶原基的茎原椎成活率高, 中间部位侧芽成活率及生长率较高。
但因为有的兰花只生一茎,摘取茎尖就有可能丧失母株, 因此, 人们在更大范围内寻找外植体。
用叶片作外植体可以减轻或避免对母株的伤害。
大多数以叶片为外植体的成功报道是取试管苗的幼叶为培养材料, 从成熟植株上取幼叶为外植体培养成功的报道不多。
有研究指出: 蝴蝶兰试管苗幼叶原球茎发生率可达90%, 而成熟叶对诱导反应极弱[。
这可能是由于成熟植物组织向培养基中释放高浓度的抑制生长物质, 严重影响兰花组织的存活。
设计试验|四川农业与农机/2022年6期|>>>兰花种苗远缘杂交高效繁育技术研究章来军杭州市园林绿化股份有限公司,浙江杭州摘要:目前的兰花繁育技术主要是利用同属兰花进行杂交,无法一次性得到特殊品种的后代,降低了繁育效率与繁育质量。
为提高兰花的繁育效率,获取多种不同性状的F1代,将研究兰花种苗远缘杂交高效繁育技术。
选择不同属的兰花植株作为亲本,并测定亲本花粉生活力和柱头可授性。
通过远缘亲本之间的杂交,培养杂交种子得到F1代种苗。
将远缘杂交技术得到的F1代与常规技术繁育的F1代对比,使用远缘杂交技术的F1代变异系数高于14%,种苗性状表现多样,杂交后代出苗率提高,加快了兰花种苗的繁育效率。
关键词:兰花种苗;远缘杂交;高效繁育;繁育技术作者简介:章来军(1976年-),大学本科,高级工程师。
研究方向:园林施工、养护,兰花育苗。
兰花虽然是一种具有较高观赏价值的园艺植物,但是普通的兰花品种生长速度慢、养护难度高、繁育难度较大,导致兰花无法大面积地应用于园林绿化施工。
虽然兰花种苗可以自然分株繁殖,但是繁殖速度较慢,难以满足市场应用的需求[1]。
当前主要是通过组织培养等技术大量培养种苗实现快速兰花繁育。
为提高种苗繁育效率,普遍采用技术加快种苗生长速度。
然而这种繁育技术容易造成兰花的抗性降低、相关性状发生变化,影响后续繁育兰花品质[2]。
远缘杂交技术利用亲缘关系较远的兰花杂交,改善兰花繁育过程中表现出的不良形状。
杂交物种优势能够更加快捷地提高繁育速度与繁育后代植株的质量。
因此,本文将利用远缘杂交原理对兰花种苗进行繁育。
1兰花种苗繁育现状兰花繁育主要是利用种子、分株培养、组织培养、多倍体诱导四种方式。
其中,利用种子繁育兰花不仅受到兰花生长速度缓慢的限制,而且因为兰花种子发芽率低、部分兰花品种不依靠种子进行繁殖,增加了繁育难度。
分株培养能够提高繁育速度,但是对于兰花母株的伤害较大,无法大规模应用。
收稿日期:1999206203;修改稿收到日期:1999209227第一作者简介:丁兰(1964—),女,四川德阳人,讲师,硕士.主要研究方向为细胞生物学及植物组织培养.・科研综述・兰花生物工程研究进展丁 兰1,付庭治2(1.西北师范大学生物系,甘肃兰州 730070; 2.南京大学生物系,南京 210093)摘 要:对兰花组织培养的历史和进展作了扼要综述.着重阐述了外植体取材、培养基、激素等因素对外植体培养、原球茎增殖及芽分化的影响,并介绍了兰花种子离体萌发技术、兰花原生质体培养、原生质体融合及基因工程的研究进展情况.关键词:组织培养;外植体;原球茎;培养基;离体萌发;基因工程中图分类号:Q 819;S 682131 文献标识码:A 文章编号:10012988Ⅹ(2000)0320111206兰科是显花植物中最大的科之一,大约有500多个属,20000多个种,分布于世界各地.大多数种类分布于东南亚、澳大利亚、中南美洲、非洲和马达加斯加.兰花是珍贵的观赏花卉,此外还有作为药用的天麻、白芨、红门兰等和作为香料的香籽兰等,有极高的经济价值.由于兰科植物在自然状态下繁殖困难,种子萌发率极低,故传统栽培靠分株繁殖,因而繁殖周期长,繁殖率低,育种进程缓慢.另外,由于长期无性繁殖,造成带病毒的植株日益增多,使兰花的优良品质下降.因此,兰花的生物工程技术格外引人注目.生物工程技术可用于兰花的快繁、品种复壮、优良品种的培育等,在加快育种进程、挽救珍稀濒危的种类等方面具有重要作用.利用这些技术进行大规模的兰花工业化生产取得了巨大的经济效益,目前已在世界范围内形成了高效益、大规模的兰花工业.1 兰花的组织培养技术兰花的组织培养始于20世纪60年代.M orel 采用大花蕙兰的茎尖,在含有细胞分裂素的K C 培养基上进行培养,茎尖分生组织膨大形成原球茎,并分化出根和叶,首次获得兰花无病毒小植株[1].Wimber 对M orel 的方法进行了改进,采用液体振荡培养的方法,大大加快了原球茎增殖的速度,短期内可获得大量再生植株[2].此后,组织培养技术在兰花生产上得到了广泛应用,目前大约已有60余属数百种兰花可以用组织培养的方法进行繁殖.111 兰花组织培养程序外植体(茎尖、侧芽、花梗、叶片等)→诱导形成原球茎→原球茎大量增殖→芽诱导及丛芽大量增殖→育苗培养→温室移栽.112 不同外植体的培养茎尖是最早用于兰花快速繁殖的外植体.国际上最具商业价值的几个大属的兰花,如大花蕙兰(Cymbidium )、卡德丽亚兰(Cattleya )、石斛兰(Dendrobim )、蝴蝶兰(Phalaeanopsis )、111 第36卷2000年第3期 西北师范大学学报(自然科学版) V ol 136 2000 N o 13 Journal of N orthwest N ormal University (Natural Science ) 文心兰(Oncidium )等首先在茎尖培养中取得成功.侧芽应用也相当广泛.学者们对茎尖及侧芽的取材季节、最适取材部位、大小等进行了深入研究,一般认为带1~2个叶原基的茎园锥成活率高[3],中间部位侧芽成活率及生长率较高.但兜兰(Paphiopedium )的培养极为困难,至今有关报道极少.特别值得一提的是中国兰的芽端组织培养.中国兰指蕙兰属的部分地生兰种,其栽培历史已有千年,有许多名贵珍稀品种.近10年来,我国学者在中国兰的培养中取得了一些成就,先后在建兰、春兰、墨兰等几十个品种的芽端培养中获得成功.吴汉珠等对素心兰等20个品种进行培养,有11个品种建立了快速无性繁殖系[4].据吴汉珠等3年的统计,国兰诱导启动后,褐化死亡几乎占3/4.因此,解决褐化问题是中国兰组织培养的关键所在.尽管顶芽和侧芽是极好的高质量外植体,但芽的来源有限.尤其是蝴蝶兰、万代兰(Vanda )、仙人指甲兰(Aerides )等80多个属的兰花只生一茎,摘取茎尖就有可能丧失母株,这对于珍稀品种来说损失很大.因此,人们倾向于在更大范围寻找外植体.用叶片作为外植体可以减轻或避免对母株的伤害,而且叶片数量多,取材又不受季节的影响,是较理想的外植体.大多数以叶片为外植体的成功报道是取试管苗的幼叶为培养材料,从成熟植株上取幼叶为外植体培养成功的报道不多.Vij [5]和王怀宇[6]曾相继报道,啄蕊兰(Rhynchostylis retusa )、蝴蝶兰试管苗幼叶原球茎发生率可达30%,而成熟幼叶对诱导反应极弱.C om pto 和Preece 指出,成熟植物组织向培养基中释放高浓度的抑制生长的物质,严重影响兰花组织的存活[7].尽管如此,肾药兰成熟植株最上面3片幼叶在培养中却显示出明显的增殖能力,在10~12周内基部分化出芽,但不产生原球茎.Seeni 和Latha 采取单叶片不切割,基部向下插入培养基内的方法,减小了创伤面,较大程度减弱了褐化[8].在过去的一个世纪,植物学家们认为根顶端分生区是由高度决定的细胞构成,按照Peters on 的芽根形成观点,根分生组织转化为芽体的可能性极小.Stewart 和Buttor 用树兰等材料进行培养,首次成功地获得原球茎[9].虽然仅从愈伤组织分化出一个植株,但此后这一领域得到许多学者的关注,根培养相继在不同兰花中获得成功[10~14].大部分兰花具有总状花序,花梗上的花芽较多,取材方便,不伤母株.目前报道最多的是花梗培养,以花瓣、萼片、子房为外植体的报道较少.幼嫩花梗腋芽可直接诱导丛生芽(王怀宇)[6],也可用花梗薄切片(林其金)[3]从切口处诱导原球茎,诱导率因花梗取材部位不同而有差异.除蝴蝶兰外,花梗培养已在万代兰[15]、树兰[16]、石斛兰[16]、文心兰[17]等属中获得成功.花梗培养已成为目前兰花繁殖的主要手段.113 培养基与激素用于兰花组织培养的培养基种类繁多,所含成分有无机盐类、维生素类、激素、氨基酸、核苷酸以及复合添加物.具体含量根据需要不尽相同.常用基本培养基有:K C 、MS 、VW 、BM 及其改良型.激素浓度、种类及不同组合对外植体的诱导和原球茎的增殖及分化起着主导作用.K T和NAA (或I AA )配合使用对啄蕊兰叶片诱导效果极好[5].Mroginiski 等在Arachis 杂种幼叶培养中用同样的激素组合得出了相同的结论[18].Seeni 和Latha 提出,BA 在兰花组织培养中对叶诱导与芽增殖起着重要作用[8].谷祝平报道,较高浓度的BA 能促进大花蕙兰原球茎的增殖,较低浓度BA 促进原球茎分化[19].据有关资料,洋兰的组织诱导、原球茎增殖及分化211西北师范大学学报(自然科学版) 第36卷 Journal of N orthwest N ormal University (Natural Science ) V ol 136 一般需用较高浓度细胞分裂素与低浓度生长素的配合.但在中国兰芽端诱导培养中,生长素使用浓度范围较大(110~510mg/L ),生长素浓度一般高于细胞分裂素,NAA 诱导效果好于2,42D 和I BA.吴汉珠等用MS 附加015mg/L BA 和110mg/L NAA 对素心兰等20个品种诱导成功,在根状茎诱导芽分化时需提高BA 浓度(012mg/L ),降低生长素浓度(NAA 012mg/L )[4],这与洋兰诱导启动及芽分化时激素浓度使用相反.生长素在根培养中是必需的.K erbauy 在卡德丽亚兰杂种根尖培养中进一步强调了生长素参与的重要性,并指出2,42D 对愈伤组织的产生起着主导作用[20],单独使用NAA 及I AA时,仅对根尖的延长生长有促进作用.这与Oncidium varicosum 的根尖培养反应一致[12].2 兰花种子离体萌发技术211 共生萌发法 兰科植物的种子极小,但荚果产生的种子数量极多,约104~106粒.兰科植物种子从结构上可分为两个主要类型:少数种类的种子的胚初步分化,具有一个发育不全的子叶,这类种子比较容易萌发;绝大多数种类的种子不具子叶和胚乳,在自然条件下极难萌发.因此,人们对兰花种子萌发经历了一个较长的认识过程.19世纪前,兰花种子萌发还不为人知,有人甚至认为兰花种子是不能萌发的[21].Link 早在1824年观察到,自然条件下的兰花种子萌发总伴随着真菌感染现象[22],但并未引起足够重视.Noel Bernared 在1899年首次认识到真菌的真正作用及重要性.他认为真菌的浸染可能对兰花种子萌发是必需的.后来他用从相关种类纯化的真菌感染种子,种子萌发良好,幼苗发育正常,由此创立了共生萌发法.他指出,自然条件下兰科植物的种子萌发需要适宜的真菌的感染,真菌与种子之间建立了一种共生关系,种子从感染的真菌得到了萌发所需的养分[23].许多学者进一步发展了这一实用技术,并在生产中大量应用,同时从理论上进行了多方面研究和探索,取得了可喜的成就.徐锦堂从天麻原球茎中分离出紫萁小菇(Mycanaosmudicola ),用天麻种子伴该菌播种后,萌发率可达20%以上[24,25],大大促进了天麻的人工载培.郭顺星等对白芨种子的共生萌发进行了研究,伴菌后的种子萌发率、原球茎和营养器官生长速率显著高于对照,并且成苗整齐,植株健壮[26].由于共生萌发需先分离出相应的真菌,分离程序繁杂,目前已很少使用,替而代之的是非共生萌发法.212 非共生萌发法Bernard 以Ophrys L 1的块茎配制培养基,使卡德丽亚兰与蕾丽亚兰杂交种子成功萌发,开创了非共生萌发的先例[27].随后,其他研究者用非共生萌发法也使不同种类的兰花种子萌发,并得到了正常的种苗,其中有齿瓣兰、蝴蝶兰、石斛兰、文心兰等[28].随着兰花工业的发展,兰花属间和种间杂种大量出现.研究者们尝试改进K nuds on 的培养基,以适合不同属种的兰花的需要,进一步提高萌发率及促进种苗的生长发育,因此设计了上百种种子及种苗培养基.无菌萌发简化了萌发及育苗技术,有很大的实用价值,极大地推动了兰花工业的发展.兰花种子成熟较慢,一般在受粉后几个月方能成熟.有关资料显示,某些种类的未成熟或接近成熟的种子就可收获播种培养,甚至比成熟种子更容易萌发[29].一般认为,这些种类的种子一旦成熟就可能进入休眠期,或随着种子的成熟成活率降低.仙人指甲兰、白拉索311 2000年第3期 丁 兰等:兰花生物工程研究进展 2000 N o 13 Progress of study on biotechnology of orchid 兰、布鲁通氏兰、卡德丽亚兰、厚杯兰、树兰、文心兰、蝴蝶兰、肾药兰和万代兰等10个属的19个种和15个杂交种的萌发实验证明,未成熟种子的确能很好萌发,最短接种时间为授粉后40~85d.但如果种子胚珠发育不全就不能萌发生长[30].许多实验证实,播种前对种子进行适当的预处理可以提高种子萌发率.这种方法主要是针对萌发难度较大的地生兰种类,对于那些比较容易萌发的附生兰或半附生兰,预处理意义不大,而且不适当的处理会损伤种子,还会影响到种苗的生长发育.预处理方法多种多样,可以用物理方法,即用剪刀剪破种皮和用超生波处理种子;或用化学方法,即用不同种类及不同浓度的溶液浸泡种子,时间不等.田梅生等用剪刀将四季兰种子种皮剪破后再进行无菌培养,结果萌发率大大提高[31].段金玉等对兰属10种植物种子离体萌发进行研究,发现用011m ol/L NaOH 溶液处理多花兰、朵朵香、双飞燕、豆瓣绿、寒兰、套叶兰等,时间为10~30min ,效果很好,萌发率可提高10倍以上[32].也有人用蔗糖溶液、H 2O 2等处理种子.一般认为,兰科植物种子难以萌发,一方面是由于胚发育不全或无胚乳,另一方面是由于种皮阻碍了空气和水的透入,并且种子中很有可能存在ABA 等阻碍萌发的化学物质.预处理在一定程度上消除了这些障碍,但其机理还有待进一步研究.目前看来,大部分兰花种子可以通过无菌萌发的方式进行萌发,只是萌发率各有所不同.气生兰及杂交后代萌发力较强,这类种子无菌萌发技术已基本成熟.地生兰种子的萌发率普遍较低,包括中国兰在内,仍待进一步研究.由于目前兰花优良品种的获得主要还是用传统的遗传育种的方法,即通过有性繁殖的方式获得种苗,因此,种子离体萌发技术的研究显得尤为重要.213 兰花原生质体培养,原生质体融合与基因工程兰花原生质体培养及融合不仅给细胞壁及细胞膜相关的基础性课题提供了良好的材料,开辟了新的研究途径,而且倍受日益发达的兰花产业的关注.因为通过这种技术能够培养远缘杂交产生的新品种,尤其是利用基因工程技术得到转基因兰花,不论对植物生物工程研究还是对兰花产业的发展都有不可估量的价值.事实上,作为单子叶植物的兰花,原生质体培养和融合与双子叶植物相比所取得的成功非常有限.目前,已从卡德丽亚兰、石斛兰、蕙兰、蝴蝶兰等十几种兰花分离得到原生质体.外植体的来源有根、叶、原球茎、花瓣等,不同的外植体难度各有不同.兰花原生质体的融合比原生质体的分离培养难度更大,成功报道很少.Neuman 先后用蝴蝶兰、石斛兰、肾药万代兰为材料,得到3%~5%的融合原生质体.台湾的Chen W H 等从几种蝴蝶兰的根、叶、花瓣、原球茎得到了大量的原生质体[33].试验证实,从试管苗幼叶能得到高质量的原生质体,存活率约90%,通过电融合,融合率达10%.研究者们还从酶液、培养方式及培养基的选择等方面进行了有益的探索.兰花基因工程起步晚,进展缓慢,主要是因为兰科植物对根癌农杆菌或发根农杆菌不敏感,缺乏合适的载体,而一些直接转移的方法如PEG 介导和电激法成功率又不高.但Y ang H H 等从一种石斛兰分离出了色素合成基因,并且得到了高度表达.他们还成功地克隆了蕙兰花叶病毒外壳蛋白基因,用电子枪轰击法将这一基因导入兰花的原球茎和愈伤组织,得到较高的转化表达[34],给兰花基因工程带来了希望.411西北师范大学学报(自然科学版) 第36卷 Journal of N orthwest N ormal University (Natural Science ) V ol 136 参考文献:[1] M orel G.Producing virus 2free 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of orchidDI NGLan 1,FU T ing 2zhi 2(1.Department of Biology ,N orthwest N ormal University ,Lanzhou 730070,China ;2.Department of Biology ,Nanjing University ,Nanjing 210093,China )Abstract :The history and development of study on tissue culture of orchid are summerized.E ffects of explants ,media ,growth regulators on culture of explant ,multiplication of P LBs ,differentiation of shoots and the seed germination of orchid in vitro ,and the progress on orchid protoplast culture ,protoplast fusion ,orchid genetic engineering are introduced.K ey w ords :tissue culture ;explant ;P LB ;medium ;germination in vitro ;genetic engineering(责任编辑 孙晓玲) 611西北师范大学学报(自然科学版) 第36卷 Journal of N orthwest N ormal University (Natural Science ) V ol 136 。
兰花组培快繁研究进展作者:李慧敏来源:《农业研究与应用》2014年第01期摘要:文章综述了兰花组织培养快繁技术的研究进展,着重阐述了不同外植体、培养因素对类原球茎诱导、增殖和分化的影响,扼要介绍了兰花快繁存在的问题,并对未来兰花的研究与开发进行了初步的探讨。
关键词:兰花组培快繁兰花是整个兰科植物(orchidaceac)的总称,主要分布于热带、亚热带地区。
我国以西南、东南地区居多。
兰花花型奇特,花色高洁、花香素雅,有“花中君子”之称,可盆栽,也可作为切花,深受各国人民喜爱,具有很高的观赏价值和商业价值。
自然条件下,兰科植物生长周期长,无性繁殖困难。
传统的分株繁殖方式繁殖系数低,而有性繁殖也存在胚发育不完全,无子叶和胚乳,萌发时间长,萌发率极低等不足,难以大量繁殖和生产。
随着人们对兰花需求量日益增大,传统繁殖已无法满足市场需求。
通过组织培养建立无性繁殖体系进行繁殖,具有繁殖系数高,速度快、不受季节限制、可周年生产,短期内可获得大量实生苗等优点。
本文旨在总结兰花组培快繁培养的研究进展。
1 外植体的选择兰花组织培养根据所选外植体的不同可分为茎尖和侧芽培养、叶片培养、根尖培养、花器官培养等。
1.1 茎尖和侧芽茎尖和侧芽顶端部分分生区的细胞具有分裂能力强,易诱导,遗传稳定等特性。
对于远缘杂交所获得的品系,用此法可得到与母体遗传性状一致的植株。
茎尖较适于复茎性兰花的快速繁殖,已经被有效用于大花蕙兰(Cymbidium)、卡特兰(Cattleya)、石斛兰(Dendrobium)、文心兰(Oncidium)、金线莲(Anoectochilus)、鹤顶兰(Phaius)、香子兰(Vanilla)、竹叶兰(Arundina)等兰花花芽和类原球茎(Protocorm like body,PLB)的诱导。
这可能是由于茎尖及其周围组织较为幼嫩,容易脱分化并再分化成完整植株。
但对一些单茎性兰花,如蝴蝶兰(Phalaeanopsis)、指甲兰(Aerides)等,摘取其茎尖就有可能损失母株,造成浪费 [1,2],因此人们在实际应用中倾向于寻找其他可能的外植体。