蝴蝶兰组培研究进展
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蝴蝶兰组织培养及诱变育种的研究进展刘亮,易自力3,蒋建雄,彭筱娜,黄丽芳 (湖南农业大学细胞工程实验室,湖南长沙410128)摘要 从蝴蝶兰(phalaenopsis)的组织培养及诱变育种两个方面进行了探讨。
就当前蝴蝶兰外植体的选择、培养基的选择、原球茎增殖、生根壮苗、炼苗移栽化学诱变几个方面作了详细的讨论。
关键词 蝴蝶兰;组织培养;诱变育种中图分类号 Q943.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2007)27-08451-02R esearch P rogress in the Tissue Culture and Mutation B reeding of Phalaenopsis spp.LIU Liang et al (Cell Engineer Lab of Hunan Agriculture University,Changsha,Hunan410128)Abstract T he research progress in the tissue culture and mutation breeding of Phalaenopsis,including the effect of ex plants,m edium,multiplication of protocorm2like b ody,m eth od of rooting and seedling strengthening,transplantation and chem om orph osis and s o on,was discussed,in order to provide in for2 m ation for this field.K ey w ords Phalaenopsis spp.;T issue culture;Mutation breeding 蝴蝶兰(phalaenop sis)为兰科蝴蝶兰属兰花,原产于我国台湾、菲律宾、印度尼西亚、泰国、马来西亚等地[1]。
蝴蝶兰的组织培养研究本试验以蝴蝶兰原优良品种满天红花梗为外植体,对休眠芽萌发诱导、叶片原球茎诱导、原球茎增殖、根诱导和组培苗的移栽等方面进行初步研究,得出以下结果: 1、花梗休眠芽的诱导在夏季、秋季、春季三个季节选取含休眠芽的花梗节段进行培养,对污染率、休眠芽萌发诱导率和芽生长状况进行了比较。
试验表明秋季选取的花梗外植体灭菌效果最好,休眠芽萌发诱导率最高。
MS+BA 5.0培养基较适合休眠芽的诱导。
2、无菌苗叶片的原球茎诱导本试验以无菌苗叶片为外植体诱导原球茎产生,结果表明,BA浓度5.0mg·L<sup>-1</sup>最适合叶片原球茎诱导,添加15%(V/V)椰乳(CW)能提高原球茎的诱导率,并有利于原球茎的生长。
MS+BA 5.0+CW 15%培养基较适合诱导叶片产生原球茎,诱导率最高达到38%。
3、原球茎的增殖在MS培养基中添加一定浓度的BA和果汁能提高原球茎的增殖率。
另外,添加聚乙烯吡咯烷酮(PVP)100~200mg·L<sup>-1</sup>能有效控制培养基的酚污染、提高原球茎的增殖率。
MS+BA 5.0+CW 15%培养基较适合原球茎的增殖。
J‘西大学祝眨d卜学位论文4、根的诱导在1/2 Ms培养基中附加一定浓度NAA(0 .1一0.5mg’L一’)和多效哇MET(0 .1<sup>0</sup>.5mg’L一‘)与BA配合,能诱导小苗生根。
用多效哇诱导生根,幼苗矮壮,叶片较绿,有利提高幼苗的移栽成活率。
添加0.39一’活性炭(AC)能大大提高生根苗的平均根数和平均根长。
对根诱导较适合的培养基是:1/2 MS+B A 2.0+NAA 0.卜AC或1/ZMS+BA 2.0+MET 0.3。
5、组培苗移栽土上!苦篇乐左牙湘于丁石,卜Z戈寸汗吞目J 立伏禽己七心不破万县‘nl翻云六刁一谁才曰丢,卜Z人叹产1才曰日之习隆百冬观兀笠气1土刃尺水万万U圣a猫田联硒平葵啊权人。
蝴蝶兰组织培养研究本文以蝴蝶兰满天红品种为研究材料,以花梗和叶片为外植体,通过对消毒方法、培养基种类、激素浓度、褐化现象等的研究,建立了一套通过蝴蝶兰组织培养快速繁殖的有效途径。
主要结论如下:(1)蝴蝶兰花梗灭菌的最佳处理方法为用0.1%升汞消毒13分钟或15分钟,成功率达到85%以上;叶片最佳消毒处理的方法为:预处理后0.1%升汞灭菌13分钟,灭菌成功率达97.7%。
(2)采用正交试验设计,结果表明最适宜蝴蝶兰花梗诱导的培养基配方为MS+琼脂(7.5g·L-1)以+蔗糖(30g·L-1)+6-BA(3.0mg·L-1)+NAA(2.5mg·L-1)+PH(5.6);叶片诱导的最佳组合为:MS+琼脂(7.5g·L-1)以+蔗糖(30g·L-1)+6-BA (5.0mg·L-1)+NAA(2.5mg·L-1)+pH(5.0)。
(3)植物激素对蝴蝶兰类原球茎的实验研究表明,诱导蝴蝶兰原球茎的最佳激素组合为:6-BA(3.0mg·L-1)、NAA(0.5mg·L-1)和pH=5.4或6-BA(3.0mg·L-1)、 NAA(1.0mg·L-1)和pH=5.6.(4)植物激素组合对蝴蝶兰生根率的影响较小,差异性不显著(P>0.05)但不同激素组合对促进蝴蝶兰生根数及根长影响较大,更有利于生根,经方差分析,差异性均达到显著性水平(P<0.05)。
适宜蝴蝶兰根培养的培养基最佳配方为:1/2MS+6-BA3.0mg·L-1+NAA1.0-1.5 mg·L-1+蔗糖30g·L-1+琼脂7.5g·L-1,pH=5.4-5.6。
(5)本实验采用的蝴蝶兰满天红品种,发现在蝴蝶兰花梗芽诱导的较优基本培养基为:MS基本培养基,诱导率为77.8%,高于1/2MS基本培养基(77.3%);叶片诱导的培养基为MS和1/2MS,考虑到苗的后续生长状况以及MS培养基的褐化现象较严重,而且1/2MS培养基更能节约成本,故选择1/2MS培养基为叶片萌发的培养基。
蝴蝶兰组织培养研究进展摘要通过不同培养基、不同激素及添加物对蝴蝶兰各培养再生途径的影响进行了概述,为蝴蝶兰的组培技术研究提供参考。
关键词蝴蝶兰;组织培养;研究进展蝴蝶兰(Phalaenopsis)属热带或亚热带的兰科植物,深受人们的喜爱,研究和开发蝴蝶兰的组织培养具有重要的意义[1]。
组织培养是蝴蝶兰快速繁殖的有效方式,目前主要有3条途径:一是利用蝴蝶兰杂交种子在无菌条件下诱导发芽,获得再生植株[2];二是从离体器官诱导产生原球茎(Protocorm like-body,以下简称PLB),通过原球茎的增殖、分化获得再生植株,即原球茎再生途径[3,4];三是通过离体器官诱导产生丛生芽,通过培养丛生芽获得再生植株,即器官再生途径[4-7]。
1无菌播种再生途径蝴蝶兰经人工授粉可获得种子,但种子个体极其微小,结构简单,没有胚乳,只有1层极薄的种皮,通常在自然状态下很难萌发,需经组织培养无菌播种才能获得植株。
在蝴蝶兰开花时选择优良植株进行自交或杂交授粉,生长4~6个月后尚未开裂的蒴果可用于试管无菌播种。
由于蒴果内种子数量达几千万之多,1个蒴果便可繁殖出成千上万的植株[8]。
通过无菌播种人工培养,能够在短期内获得大量幼小植株,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。
种子无菌播种10d后胚明显膨大,呈鹅黄色,陆续变成绿色,约1个月的时间形成原球茎)。
随后,原球体拉长,同时原球体上伴随着长出白色根毛状物,接着在顶端生长点处长出芽鞘,芽鞘不断长大,形成第1片鞘叶。
至2个月时,于第1片鞘叶对面长出第2片鞘叶,随着鞘叶的生长,2~3个月的时间在2片鞘叶之间长出真叶。
最后,转移到新的培养基上形成再生植株[8-10]。
魏翠华等[9]研究发现,添加香蕉汁对蝴蝶兰种子发芽、原球体形成以及叶片的生长具有促进作用,水解乳蛋白对种子萌发有抑制作用,比较光照和黑暗2种培养条件,种子萌发无明显差异。
章玉平等[10]研究表明,外源植物生长调节剂对种子萌发有抑制作用,天然物质如苹果汁、香蕉汁、胰蛋白胨和活性炭对种子萌发具有促进作用。
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。
题目:蝴蝶兰组织培养研究进展姓名:曾庆才学号:1009010060专业:农学班级:农学101班蝴蝶兰组织培养研究进展摘要:本文从蝴蝶兰外植体的选择、不同基本培养基、激素及添加物对其增殖与分化的影响,外植体褐变的防治以及生根壮苗方法等,概述蝴蝶兰组培快繁方面的研究进展,为其组培技术研究提供参考。
关键词:蝴蝶兰;组织培养;原球茎蝴蝶兰(Phalaenopsis spp.)属热带或亚热带的兰科植物,其花形奇特,姿态优雅,色彩鲜艳,花期长久,素有“兰花皇后”之美誉,观赏价值极高,深受人们的喜爱,国内外市场的需求量越来越大。
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。
因此,研究和开发蝴蝶兰具有重要的意义。
组织培养是蝴蝶兰快速繁殖的有效途径,主要通过两条途径:一是利用种子无菌发芽,二是从离体器官诱导产生原球茎通过原球茎的增殖培养,得到大量幼苗。
早在1949 年,Potor利用无菌培养技术成功地促使蝴蝶兰花梗上的休眠芽发育成完整植株,该方法经过其他研究人员改进后,曾一度成为蝴蝶兰的主要无性繁殖方式。
1974 年,Intuwong 等利用蝴蝶兰茎尖诱导产生了原球茎状体,再由原球茎分化成植株,为实现蝴蝶兰工厂化生产奠定了基础。
原球茎是一类呈珠粒状的幼嫩器官,在兰科植物中多以这种器官发育、增殖和分化。
蝴蝶兰的组织培养中有几个关键的时期:原球茎的诱导、原球茎的继代增殖、壮苗的培育。
根据这几个重要的时期及其组织培养的外界条件,国内外研究人员对蝴蝶兰组织培养进行了广泛的研究,并取得了一定的成效。
本文就近年来蝴蝶兰组培快繁技术的研究现状进行综述,包括外植体的选择,不同基本培养基、激素、添加物对其增殖与分化的影响,外植体褐变的防治,以及生根壮苗的方法等。
同时展望未来的发展趋势,为该研究领域今后的发展提供有益的信息。
1 外植体的选择诱导蝴蝶兰原球茎采用的外植体主要有根段、花梗苗根尖。
花梗腋芽、茎尖、叶片、胚、花葶节间、花梗节或花梗节间切段、种子等。
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。
蝴蝶兰组织培养技术研究蝴蝶兰组织培养技术研究一、实验目的1.能够正确选取外植体,并最其进行前处理2.能够有效防止外植体褐变的发生。
3.能够正确进行继代培养与壮苗正根培养。
4.能够利用无菌播种方式进行种子繁殖。
5.培养团队精神、责任心和科学的思维能力。
二、实验原理随着植物组织培养技术在植物快繁上的应用,近年来,对蝴蝶兰组织培养研究较多的是用胚、幼叶、茎尖和根尖、花梗腋芽等多种器官为外植体进行组织培养研究,由于所选外植体材料各异,难度也有高低,虽然有些技术已经用于大规模工厂化生产,但仍面临一些困难,有待于进一步探索和完善。
根据目前蝴蝶兰的发展状况,本文将在以花梗侧芽、茎尖、叶片为外植体材料进行组织快繁技术上作深入的探讨和研究。
三、实验仪器及试剂花梗腋芽诱导培养基为1/ 2MS +BA2. 5 mg/L + NAA0. 2 mg/L 增殖培养基为1/ 2 MS + BA3. 5 mg/L + KT1.0 mg/L + NAA0.5 mg/L + 椰乳10 %。
生根培养基为1/ 2MS + BA1. 5 mg/L +NAA0.3 mg/L + 80 g/L 香蕉泥诱导培养基为1/3MS+NAA0.5~1.0毫克/升+6-BA3.0~5.0毫克/升+椰乳15%+蔗糖30克/升+琼脂6克/升,或KC+NAA1.0毫克/升+6-BA5.0毫克/升+椰乳15%+蔗糖20克/升+琼脂6克/升柠檬酸300毫克/升以上培养基p H 均为5.6四、实验步骤与方法(一)花梗腋芽和顶芽组织培养快速繁殖技术蝴蝶兰为总状花序,通常由花梗基部算起在第4或至第7节才会分化花朵。
除最基部一节外,剥开位于该节位以上各节的苞片都可看到腋芽,近顶端的节含有未完全分化的花原始体,花轴基部的芽往往为休眠芽,常具有苞片覆盖,连同花序的顶端,都是花梗腋芽组织培养的好材料。
1.花梗腋芽的培养途径对花梗腋芽有两条培养途径,一是切取带腋芽的花梗茎段培养;二是不带花梗组织剥取茎尖生长点培养。
一、实习目的通过本次蝴蝶兰无菌组培实习,了解和掌握蝴蝶兰的组织培养技术,学习无菌操作规程,提高实验操作技能,并深入了解蝴蝶兰的生长特性和繁殖方法。
二、实习时间2023年X月X日至X月X日三、实习地点XX大学园艺学院植物组织培养实验室四、实习内容1. 实验材料- 蝴蝶兰外植体:选取健康、无病虫害的蝴蝶兰叶片、茎尖和花梗侧芽。
- 培养基:MS培养基、改良KC培养基、花宝培养基。
- 无菌器材:超净工作台、手术刀、剪刀、镊子、酒精灯、无菌滤纸、无菌水等。
2. 实验步骤1. 外植体消毒- 将外植体放入75%酒精中浸泡30秒,取出后用无菌水冲洗3次。
- 将外植体放入0.1%的氯化汞溶液中浸泡5分钟,取出后用无菌水冲洗5次。
- 将外植体放入无菌滤纸上,用无菌镊子轻轻夹取,放入超净工作台中。
2. 接种- 将消毒后的外植体接种到MS培养基上,每瓶接种3-5个外植体。
- 将接种好的培养瓶放入培养箱中,温度控制在25±2℃,光照时间为12小时/天。
3. 培养- 每2周更换一次培养基,同时观察外植体的生长情况和分化情况。
- 当外植体长出愈伤组织后,将其转移到分化培养基上进行分化培养。
4. 生根- 将分化出的芽苗转移到生根培养基上进行生根培养。
- 待芽苗长出2-3条根后,将其移栽到基质中。
3. 实验结果- 经过无菌培养,蝴蝶兰外植体成功诱导出愈伤组织,并分化出大量芽苗。
- 部分芽苗成功生根,并长成完整的植株。
五、实习体会1. 无菌操作的重要性- 无菌操作是组织培养成功的关键,可以有效防止细菌和真菌的污染。
2. 培养基的选择- 不同的外植体和培养阶段需要选择合适的培养基,以保证培养效果。
3. 培养条件的控制- 温度、光照、湿度等培养条件对蝴蝶兰的生长和分化有重要影响。
4. 实践操作技能的提升- 通过本次实习,我掌握了蝴蝶兰无菌组培的操作技能,提高了实验操作水平。
六、总结本次蝴蝶兰无菌组培实习让我受益匪浅,不仅学习了蝴蝶兰的组织培养技术,还提高了实验操作技能。
蝴蝶兰组织培养与花期调控技术研究本课题研究了蝴蝶兰组织培养类原球茎快繁技术,以及氮、磷、钾水平和激素施用对蝴蝶兰开花的影响。
结果如下:1.花梗节间切段作为外植体,其不同幼嫩程度对类原球茎诱导率有较大影响,以花梗生长天数为10d的诱导率最高,达30%。
活性炭控制外植体褐化的效果明显优于VC,诱导类原球茎的较适宜培养基为N6 +6-BA5.0mg/L +KT0.2mg/L +活性炭2m/L。
2.叶片诱导类原球茎增殖试验,采用L16(45)正交试验,类原球茎接种个数、pH值、6-BA、NAA、蔗糖5因素处理;增殖培养基筛选结果表明,类原球茎接种个数是影响增殖系数的主要因素,蔗糖、pH值及6-BA次之,NAA影响程度较弱;试验结果分析表明,蝴蝶兰类原球茎增殖的较优组合为:接种PLB个数30,pH 6.0,6-BA5.0mg/L,蔗糖10g/L。
进一步的类原球茎群体效应研究结果表明,在一定范围内增殖系数随类原球茎的接种个数增加而明显上升:在100 ml瓶底直径6.5cm的三角瓶中,以接种个数60~75的增殖系数最大,PLB接种个数达90的增殖系数明显减少。
3.试验采用L16(45)正交设计法探讨了基本培养基、NAA、IBA、pH值、蔗糖5因素对蝴蝶兰类原球茎分化苗生根的影响。
结果表明,基本培养基类型是主要影响因素,NAA影响程度较弱;较优组合为最佳水平组合是A4B4C3D1E3,即最适生根培养基配方为:White培养基,NAA0.5mg/L,IBA0.3 mg/L,pH 4.0,蔗糖30g/L。
4.组培苗移栽试验结果表明,置于温室内炼苗15d后的移栽成活率明显高于其他处理。
不同基质移栽试验,60d后检测,泥炭土、椰丝处理的幼苗生根数及鲜重显著高于珍珠岩、水草处理,且泥炭土和椰丝处理间无明显差异。
5.不同氮、磷、钾水平对蝴蝶兰开花影响试验的结果表明,氮、磷、钾比例为1:1:3(高钾)条件下,植株单枝小花数量显著高于氮、磷、钾比例为3:1:1(高氮)和氮、磷、钾比例为1:3:1(高磷)处理;花茎长度以氮、磷、钾比例为1:1:1(均肥)处理最长,但与氮、磷、钾比例为3:1:1(高氮)和1:1:3(高钾)处理间无显著差异;1:3:1(高磷)条件下,蝴蝶兰植株的假鳞茎大小和花枝数量分别高于其它处理,达显著和极显著水平。
蝴蝶兰组织培养与基因工程育种研究进展王云惠1,2,陈雄庭13 (1.中国热带农业科学研究院生物技术研究所,海南海口571102;2.海南职业技术学院,海南海口570216)摘要 综述了利用种子、花梗芽作为外植体通过愈伤组织、体细胞胚、P LB、原生质体途径再生植株技术以及基因枪和农杆菌介导的遗传转化体系建立的研究成果。
关键词 蝴蝶兰;组织培养;基因工程育种中图分类号 S682.31 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2007)16-04827-04R esearch A chievem ents of Tissue Culture and G ene E ngineering B reeding in Phalaenopsis spp.W ANG Yun2hui et al (Institute of T ropical Biological Sciences,Chinese Academ y of T ropical Agricultural Sciences,H aik ou,H ainan571102) Abstract T his paper reviews achievem ents of plant regeneration from flower stalk buds and seed of Phalaenopsis through callus,s om atic embry ogenesis, protocorm2like b odies(P LB),protoplasts and genetic trans form ation by particle b ombardm ent and Agrobacterium2m ediated were establishm ent.K ey w ords Phalaenopsis spp.;T issue culture;G ene engineering breeding 蝴蝶兰(Phalaenop sis)又称蝶兰,为兰科蝴蝶兰属花卉,其花形酷似蝴蝶,花色丰富艳丽,花期持久,在国内外花卉市场深受欢迎,被誉为“兰花皇后”,是兰科植物中栽培最广泛、最普及的种类之一,具有较高的观赏价值和经济价值。
蝴蝶兰组织培养技术研究进展以及应用分析关键词:蝴蝶兰;组织培养;研究进展;应用摘要:蝴蝶兰作为美丽的花卉植物,极具市场价值及广阔的应用前景。
从外植体的选择、常见的三种培养方式(原球茎的诱导和增殖、丛生芽的诱导、无菌播种)等方面概述了蝴蝶兰组织培养技术的研究进展。
并对我国蝴蝶兰的研究与开发前景进行展望。
蝴蝶兰是兰科蝴蝶兰属植物,因花型奇特、色彩艳丽、花期长久而享有“洋兰皇后”的美誉。
蝴蝶兰原产于缅甸、菲律宾、台湾、马来西亚、印度尼西亚等热带亚洲地区,具有极高的观赏和经济价值,是国际上最具商业价值的四大观赏热带兰之一。
蝴蝶兰属单茎性附生兰,再生能力强,很难进行分株繁殖,且种子无胚乳,自然条件下难以萌发,增殖系数低,难以满足日益增长的市场需求。
应用植物组织培养技术进行蝴蝶兰快速增殖可以缩短繁育周期,获得大量成株,并可保持优良性状,维护种质资源,是蝴蝶兰快速繁殖的有效途径。
1949年Rotor利用无菌技术成功在试管中培养出蝴蝶兰的花梗苗,此后,国内外学者纷纷对蝴蝶兰的组织培养技术进行了研究。
1974年,Intuwong等利用蝴蝶兰茎间诱导产生了原球茎状体,再由原球茎分化得到完整的蝴蝶兰植株,为实现蝴蝶兰工厂化生产奠定了基础[1]。
原球茎是一类呈珠粒状的幼嫩器官,在兰科植物中多以之中器官发育、增殖和分化。
目前,蝴蝶兰的组织培养方式只要有3种:1、利用离体器官诱导产生原球茎,通过原球茎增殖,得到大量蝴蝶兰幼苗;2、利用各种外植体直接诱导出丛生芽3、利用种子无菌播种得到实生苗[2]。
蝴蝶兰组织培养的程序一般为:选取外植体(叶片、根尖、茎尖、花梗等)—诱导形成原球茎(PLB)—原球茎大量增殖—分化出小植株—生根壮苗培养—温室移栽[3]。
笔者对蝴蝶兰组织培养的研究进展进行阐述。
1从离体器官诱导产生原球茎进行繁殖1.1原球茎的诱导(1)外植体的选择常见外植体外植体优缺点叶片对母株伤害小,不受季节所限。
成熟叶片对诱导反应弱,多选用试管苗生长旺盛的肥厚幼叶基部,切取0.5-1.0cm叶片作为外植体,平放于培养基上诱导最佳。
蝴蝶兰组培研究进展
张丹桂
201310010125
集贤创新实验131班
蝴蝶兰(Phalaenopsis spp.)为兰科多年生附生草本,花形态优美似蝶,枝叶繁茂,花期持久,观赏价值极高,在热带素有“兰花皇后”的美誉。
蝴蝶兰是目前兰科植物中栽培最广泛的种类之一,同时也是室内绿化美化的新型观赏花卉,国内外市场对其需求量越来越大。
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。
本文概述了近年来蝴蝶兰的组织培养与快繁技术的研究进展。
外植体繁殖途径糊蝶兰组培的过程一般分为外植体的诱导、继代增殖、壮苗、生根、健化移栽5个阶段。
目前,国内外蝴蝶兰组培研究主要集中在外植体的选择、基本培养基选择、植物激素种类和配比浓度、褐变防治措施等方面。
1.外植体选择及培养方法
关于糊蝶兰组培外植体选择方面的报道较多,不同外植体各有优缺点。
常见的用作组培的外植体有种子(曾宋君,彭晓明,张京丽,等.蝴蝶兰的组织培养和快速繁殖[J].武汉植物学研究,2000,18(4):344- 346. 章玉平,刘成运,胡鸿钧,等.蝴蝶兰无菌萌发技术的研究[J].武汉植物学研究,2004,22(1):82- 86.)、叶片(李成慧,蔡斌,单丽丽,等.应用正交设计法探讨蝴蝶兰叶片类原球茎的诱导[J]. 扬州大学学报(农业与生命科学版),2004,25(2):76- 78.)、花梗节间(鲁雪华,郭文杰,徐立晖,等.蝴蝶兰花梗节间段培养繁殖的初步研究[J].园艺学报,2002,29(5):491- 492. 刘福林,李淑萍.蝴蝶兰花梗的组织
培养和植株再生[J].商丘师范学院学报,2001,17(6):98- 99.)、根尖(曾宋君,彭晓明,张京丽,等.蝴蝶兰的组织培养和快速繁殖[J].武汉植物学研究,2000,18(4):344- 346.)、花梗腋芽(刘林,李淑兰.温度、节位和BA 对蝴蝶兰花茎腋芽生长的影响[J].北方园艺,2003(5):50- 51.)等。
常用基本培养基有:KC、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。
1.1茎尖培养
茎尖分裂最旺盛,易诱导,是极好的高质量外植体。
但芽的来源有限,蝴蝶兰只生一茎,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。
除此消毒不易掌握,容易造成茎尖死亡或污染。
1.2叶片培养
叶片对母株伤害小,不受季节所限,消毒方便,但成熟叶片对诱导反应弱,激素不足时不易诱导或激素添加过量容易出现变异。
叶片作为外植体时,以选用试管苗生长旺盛的肥厚幼叶基部,切取0.5~1.0 cm叶片作为外植体,平放于培养基上诱导效果最佳(安运华.兰花组织培养研究进展[J].湖北农业科学,2006,45(1):122-124)(陈菁琪,蓝贺胜,陈雄鹰.兰花组织培养与快速繁殖技术[M].北京:中国农业出版社,2001:70-74)(乔永旭,张永平,陈超,等.蝴蝶兰组培苗类原球莲的诱导与分化[J].北方园艺,2010(4):138-141)杨美纯等认为BA是决定叶片原球茎发生的主要因子,没有BA则诱导不出原球茎,BA以5mg/L最佳,基本培养基以MS最佳。
(杨美纯,许鸿源.外部因子对蝴蝶兰叶片原球茎状体发生的影响.广西植物,2000,20(1):42~46 )
1.3花梗腋芽培养
花梗腋芽虽取材时间受限,但因具有苟片包被,离基质远,带菌少,容易取材,对母株危害小,易消毒,诱导率高等优点,是应用最广的外植体,所诱导的丛生芽能够很好的保留母本植株的优良性状,不易产生分离,适合商业品种快繁,通常以中上部饱
满腋芽为佳,切成1.5~2.0 mm的薄片。
曾宋君以花梗切片在MS培养基上诱导原球茎效果最好,BA浓度1~20mg/L都可以诱导出原球茎,但在5~10 mg/L 范围内最佳。
(曾宋君,彭晓明,张京丽等.蝴蝶兰的组织培养和快繁技术.武汉植物学研究,2000,18(4):344~346)操作过程中为避免酷类物质扩散可采用三点接种方法。
1.4根尖培养
剪取根尖对母体影响甚微,外植体多,取材不受季节限制,是最理想的外植体来源。
但是按照Peetosrn的芽根形成观点,根分生组织转化为芽体的可能性极小。
以根诱导原球茎的报道也很少。
1995年张秀清等在MS+0.5mg/LBA上获得75%的根尖原球茎诱导率,但在根尖分生区以外的根段上诱导不出原球茎,同时根尖过小易褐化死亡,因此难度较大,不易进行。
(张秀清,王志武,刘玉敬等.蝴蝶兰实生苗原球茎诱导研究.莱阳农学院学报,1995,12(1):42~46 )
图1-1引自叶小曲,2005
2.外植体褐变的防治措施
蝴蝶兰外植体在组织培养过程中容易褐变死亡,褐化问题是影响其成活率的关键因素。
褐化是由于植物组织中含有的PPO 作用于酚类物质形成醌而引起的。
印芳等研究了蝴蝶兰外植体初代培养过程中不同浓度Fe、K、Ca、Zn、Cu 等矿质元素对其褐变的影响,结果表明,
培养基中Fe、Cu浓度越高,褐变情况越严重;培养基中K、Ca、Zn 浓度越高, 褐化越轻。
(印芳,彭克勤,葛红等.矿质元素对蝴蝶兰组培褐变的影响[J].北方园艺,2006(6):137- 139.)培养前的黑暗预处理能减轻外植体的褐化,其中以黑暗预处理10 d 的褐化程度最轻;此外,当培养基pH 值为6.5 或培养温度为20℃时外植体的褐化率最低。
叶小曲在实验中发现添加活性炭虽然有效抑制了褐化现象,但对于蝴蝶兰的分化和增殖却没有促进作用,相反抑制了基部侧芽萌发,而不加活性炭,加入柠檬酸的培养基,却促进了侧芽的萌发,同时也一定程度的抑制了分泌物的浸出,这只是暂时的缓和了褐化的现象。
而如何完全的控制蝴蝶兰的褐化问题,有效地整治,使得褐化现象不再出现,还需要进一步的研究,探讨,形成完整的措施和方案。
3.建议
蝴蝶兰是重要的切花和盆花,具有很高的经济价值,国内外在蝴蝶兰组培快繁方面取得了一定的进展,但仍然存在繁殖系数低、增值难、继代周期偏长等问题,而且有些研究结果不一致, 说明不同品种、不同外植体对培养基和培养条件的要求也大大不同。
目前国内关于蝴蝶兰的组培快繁和生理的研究较多,但对于新品种的选育很少,以至研究品种较为单一,因此应加强蝴蝶兰的育种工作,培育观赏性强、生长快、且易于栽培的新品种。