張偉等
摘要:為優(yōu)化蝴蝶蘭組培快繁及小苗溫室移栽技術(shù),研究以蝴蝶蘭花梗段側(cè)芽為外植體的高效快繁技術(shù)。在MS+3.0 mg/L 6-BA+1.0 g/L 花寶1號培養(yǎng)基中誘導(dǎo)出營養(yǎng)芽,2個月誘導(dǎo)率達90%;而用VW+3.0 mg/L 6-BA+1.0 g/L花寶1號+10%香蕉泥培養(yǎng)基誘導(dǎo)出花葶,2~3個月誘導(dǎo)率達80%。利用誘導(dǎo)的無菌營養(yǎng)芽、花葶節(jié)段切片在MS+5.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+10%椰子汁+30 mg/L 檸檬酸培養(yǎng)基中,2個月誘導(dǎo)出叢生芽,再利用小塊叢生芽分化增殖叢生芽,1.5個月增殖率可達6倍。當(dāng)芽長超過1.5 cm時,在1/2MS+0.1 mg/L 6-BA+0.3 mg/L NAA+0.2%活性炭培養(yǎng)基中壯苗生根,2個月后小苗長出3條以上的根,根長超過1.5 cm,于智能溫室煉苗3~4周后移栽。應(yīng)用該小苗移栽試驗方法,經(jīng)統(tǒng)計3個月后成活率可達95%。
關(guān)鍵詞:蝴蝶蘭;花梗側(cè)芽;營養(yǎng)芽;花葶;叢生芽
中圖分類號: S682.31文獻標(biāo)志碼: A文章編號:1002-1302(2015)09-0083-04
收稿日期:2014-10-12
基金項目:河南省平頂山市農(nóng)業(yè)科學(xué)院自選項目。
作者簡介:張偉(1977—),男,陜西漢中人,助理研究員,主要從事現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)組培的研究。E-mail:zhw9380@163.com。蝴蝶蘭(Phalaenopsis amabilis)別稱蝶蘭,被譽為“洋蘭皇后”,是熱帶蘭中的珍品[1]。蝴蝶蘭花朵碩大、朵數(shù)多、開花期長、花色艷麗、色澤豐富,可盆栽放置于書房、客廳、臥室等處,典雅大方并給人以美的享受,花朵可作新娘的捧花、襟花、胸花,同時是切花的好材料[2]。蝴蝶蘭是蘭科植物中栽培最廣泛、普及程度最高的品種之一,深受各國人民喜愛。蝴蝶蘭是單莖性氣生蘭,植株極少發(fā)育側(cè)枝,且種子極難萌發(fā),實生苗變異嚴(yán)重,不適于大規(guī)模商業(yè)種植。應(yīng)用植物組培快繁技術(shù)可在短期內(nèi)生產(chǎn)大量整齊一致的種苗,因此大規(guī)模商業(yè)種植一般采用組織培養(yǎng)快繁的方法[3]。關(guān)于蝴蝶蘭組織培養(yǎng)的報道較多[4-7],多以蝴蝶蘭的葉片[8]、莖尖[8-9]、花梗腋芽[8-11]、種子[12]、根尖[8]、花梗節(jié)間[13]為外植體進行組織培養(yǎng)研究,而對以花梗為外植體的研究常采用未開花、即將開花的花梗,這對母株傷害較大,將影響其觀賞價值、經(jīng)濟價值[14]。本試驗于蝴蝶蘭開花3個月后(農(nóng)歷正月之后)采摘花梗,盡量減少對其觀賞價值、經(jīng)濟價值的影響。以蝴蝶蘭叢生芽途徑開展組培快繁,具有誘導(dǎo)率高、誘導(dǎo)時間短、叢生芽增殖率高(可達6倍)、技術(shù)難度低、遺傳性能穩(wěn)定等優(yōu)點,可避免生產(chǎn)中發(fā)生大量變異,對大規(guī)模生產(chǎn)具有重要意義[15]。在前人研究的基礎(chǔ)上,開發(fā)出一套成熟、先進的蝴蝶蘭組培快繁及溫室移栽技術(shù),以期為相關(guān)生產(chǎn)及研究提供參考。
1材料與方法
1.1供試蝴蝶蘭
供試蝴蝶蘭采自河南省平頂山市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物技術(shù)實驗室智能溫室,于2013年3月至5月初采取,品種為寶龍皇后。
1.2外植體
供試外植體為蝴蝶蘭花梗節(jié)間側(cè)芽,以及花梗段側(cè)芽誘導(dǎo)出的無菌營養(yǎng)芽和花葶,以營養(yǎng)芽和花葶作為組培快繁試驗材料。
1.3消毒過程
剪取蝴蝶蘭母株近基部花梗,將花梗切割為2~3 cm長的切段,每個花梗切段帶1個節(jié)間側(cè)芽,每節(jié)距側(cè)芽上部1 cm、下部2 cm。消毒時先用洗潔精與自來水清洗30 min,于超凈工作臺中用75%乙醇浸泡30 s,再用0.1%HgCl2溶液浸泡13 min,倒掉HgCl2并用無菌水沖洗4~6遍。消毒后切去花梗段兩端少許部分,按照正常生長方向?qū)⒒ü9?jié)段插入供試培養(yǎng)基。
1.4供試培養(yǎng)基
基礎(chǔ)培養(yǎng)基為MS、VW、1/2 MS。采用不同質(zhì)量濃度植物生長調(diào)節(jié)劑的培養(yǎng)基進行誘導(dǎo)與增殖,并進行壯苗生根培養(yǎng),培養(yǎng)環(huán)境為:溫度(25±2) ℃、光照度2 000~3 000 lx、光照時間12 h/d。篩選出5種主要培養(yǎng)基(20.0 g蔗糖、6.0 g瓊脂粉、pH值5.6~5.8)。誘導(dǎo)培養(yǎng)基(A):MS+30 mg/L 6-BA +1.0 g/L花寶1號+30 mg/L檸檬酸;誘導(dǎo)培養(yǎng)基(B):VW+3.0 mg/L 6-BA+1.0 g/L花寶1號+100 g/L香蕉泥 +30 mg/L檸檬酸+1.0 g/L活性炭;分化培養(yǎng)基(C):MS+5.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+10%椰子汁+30 mg/L 檸檬酸;壯苗生根培養(yǎng)基(D):1/2MS+0.1 mg/L 6-BA+0.3 mg/L NAA+2.0 g/L活性炭。
1.5小苗煉苗和移栽
將準(zhǔn)備移栽的試管苗不揭蓋連瓶置于溫室3~4周煉苗。移栽時用水苔作栽培基質(zhì),所有操作工具和水苔均消毒滅菌。移栽前先將水苔用清水浸泡12 h,甩干后方可使用。移栽時打開封口膜,小心夾出小苗,洗凈根部培養(yǎng)基,于0.2%高錳酸鉀溶液中浸泡幾分鐘后撈出,用甩干的水苔包住小苗根部,放入穴盤中;將移栽好的小苗穴盤放置于白天溫度22~30 ℃、夜晚溫度18~25 ℃、相對濕度65%~85%、光照度低于10 000 lx、潔凈通風(fēng)的環(huán)境中。移栽結(jié)束后用2 000倍多菌靈殺菌劑對小苗統(tǒng)一噴灑,2周1次,連續(xù)噴灑3次;第1周保持每天上午、下午2次噴霧增濕,第2周后澆水并且每1~2周施用1次均衡肥料,于3個月時統(tǒng)計。
2結(jié)果與分析
2.1技術(shù)路線
試驗流程見圖1、圖2。
2.2花梗芽的誘導(dǎo)
利用花梗段側(cè)芽在誘導(dǎo)培養(yǎng)基中誘導(dǎo)營養(yǎng)芽和花葶,培養(yǎng)2~3個月即可獲得;培養(yǎng)過程中若培養(yǎng)基消耗過多或褐化嚴(yán)重則轉(zhuǎn)接1次,培養(yǎng)基不變,連續(xù)3個月進行統(tǒng)計(表1)。由表1可見,MS、VW 2種基礎(chǔ)培養(yǎng)基均可作為誘導(dǎo)培養(yǎng)基,但添加不同質(zhì)量濃度的激素、添加物使2種基礎(chǔ)培養(yǎng)基誘導(dǎo)出不同的植物組織;因此,不能表明某一培養(yǎng)基更適合作為誘導(dǎo)基礎(chǔ)培養(yǎng)基。使用相同基礎(chǔ)培養(yǎng)基,同時使用 6-BA、NAA時誘導(dǎo)率比單獨使用6-BA時低,且萌動出芽時間長。當(dāng)6-BA的濃度達到5.0 mg/L時,誘導(dǎo)率略下降且生長偏弱,表明此濃度或更高濃度并不適于蝴蝶蘭花梗側(cè)芽的誘導(dǎo);單獨使用3.0 mg/L濃度的6-BA時,蝴蝶蘭花梗側(cè)芽誘導(dǎo)率較好。本試驗中A培養(yǎng)基(表1中2號培養(yǎng)基)外植體誘導(dǎo)表現(xiàn)突出,出芽最早且出芽率達到90 %,萌動僅需 12 d,形成營養(yǎng)芽需要2個月左右;VW培養(yǎng)基加入100 g/L香蕉泥、1.0 g/L花寶1號后,大多數(shù)誘導(dǎo)出花芽,其中B培養(yǎng)基(表1中5號培養(yǎng)基)的出芽率達到80 %,形成可誘導(dǎo)分化叢生芽的花葶需2~3個月。表1不同培養(yǎng)基對花梗側(cè)芽誘導(dǎo)的結(jié)果
序號基礎(chǔ)培養(yǎng)基激素濃度(mg/L)6-BANAA外植體數(shù)
(個)萌動出芽
時間(d)誘導(dǎo)率
(%)備注1MS1.00.1201835大部分為營養(yǎng)芽,出芽緩慢2MS3.00.0201290絕大部分為營養(yǎng)芽,生長健壯3MS5.0 0.5 201475大部分為營養(yǎng)芽,生長偏弱4VW1.00.3202030部分為花芽,生長較弱5VW3.00.0201580部分為花芽,出芽較快,生長健壯6VW5.00.0201770部分為花芽,生長偏弱注:所有培養(yǎng)基均添加1.0 g/L花寶1號、30 mg/L檸檬酸;VW誘導(dǎo)培養(yǎng)基均添加100 g/L香蕉泥。
2.3叢生芽的分化和增殖
將誘導(dǎo)出的營養(yǎng)芽從花梗節(jié)段基部切下,在各培養(yǎng)基中進行叢生芽分化增殖,于3個月時統(tǒng)計(表2)。由表2可見,營養(yǎng)芽分化增殖時MS培養(yǎng)基優(yōu)于VW培養(yǎng)基。NAA濃度為0.5 mg/L、6-BA濃度為1.0~7.0 mg/L時營養(yǎng)芽分化的叢生芽增殖率逐漸提高;6-BA濃度為5.0 mg/L時誘導(dǎo)分化的平均出芽數(shù)較多,且生長健壯;6-BA濃度為7.0 mg/L時誘導(dǎo)分化的平均出芽數(shù)最多,但有部分畸形??梢?,6-BA濃度過高并不能達到良好效果,只有6-BA、NAA在適宜濃度下配合使用,才能取得最好的營養(yǎng)芽分化增殖效果。C培養(yǎng)基(表2中Ⅱ號培養(yǎng)基)最適于營養(yǎng)芽分化再增殖,其分化出的芽數(shù)多、生長快、健壯、無畸形,且芽的生長均能成為小苗,最早1.5個月可見芽,但分化出增殖叢生芽需2個月左右;分化出叢生芽后采用多芽增殖并仍使用C培養(yǎng)基,可極大縮短增殖周期,僅需1.5個月。表2不同質(zhì)量濃度6-BA培養(yǎng)基中營養(yǎng)出芽數(shù)(個)生長情況ⅠMS 1.00.530812.7增殖少,芽生長緩慢,長勢不好ⅡMS5.00.5302167.2增殖多,芽生長快,健壯ⅢMS7.00.5302357.8增殖多,芽生長快,有畸形ⅣVW1.00.530571.9增殖少,芽生長緩慢,長勢一般ⅤVW5.00.5301755.8增殖多,芽生長快,健壯ⅥVW7.00.5302016.7增殖多,芽生長快,有畸形注:培養(yǎng)基中均添加10%椰子汁、30 mg/L檸檬酸。
將花梗段側(cè)芽誘導(dǎo)出的花葶節(jié)部橫向切割為0.5~0.8 cm 的切片,按生長方向接入C培養(yǎng)基,約2個月可見小芽叢,分化增殖情況與營養(yǎng)芽增殖情況相似。
2.4小苗壯苗生根
當(dāng)芽生長至1.5 cm時將其切下,轉(zhuǎn)入D培養(yǎng)基中壯苗生根,約30 d可見生根,50 d長出3條以上根,2個月根長超過1.5 cm,則可進行煉苗。
2.5小苗移栽及栽培管理方法
小苗煉苗時,試管瓶不揭蓋煉苗3~4周,移栽時挑選煉過苗的蝴蝶蘭組培苗,要求其無污染、葉數(shù)3~5張、葉寬1.5~2.5 cm、葉子健壯、葉色翠綠、根數(shù)3條以上、根長0.8~3.0 cm、根系粗壯有活力、單軸莖較明顯。小苗移栽后1周內(nèi)不澆水,盡量以噴霧方式供給水分,以便小苗及早生根,同時可避免幼嫩小苗出現(xiàn)軟腐病害,使小苗根部充分生長,但要保持較高的濕度;第2周即可澆水,當(dāng)小苗水草表面干燥,且觀察透明穴盤內(nèi)下部無水滴水霧,即可澆透水;第3周后可施用液肥,施肥間隔期為1周1次,開始時采用較低肥料濃度,隨后逐漸提高,但不可過高,小苗前期常施用N ∶P2O5 ∶K2O為 20% ∶20% ∶20% 的肥料,濃度為3 000~4 000倍液,施肥時應(yīng)薄肥勤施。當(dāng)小苗長出新葉、新根即為成活,3個月時的成活率可達95%以上。
3結(jié)論與討論
蝴蝶蘭一般通過有性繁殖、無性繁殖2種方式進行繁殖,有性繁殖多為雜交或自交苗,遺傳性狀不穩(wěn)定,不能表現(xiàn)出優(yōu)良的母本性狀,且花色、花期不易控制,因此蝴蝶蘭快繁通常采用無性繁殖[16]。蝴蝶蘭植株極少發(fā)育側(cè)枝,比其他種類蘭花更難以進行常規(guī)無性繁殖,無法大量生產(chǎn)[17],組織培養(yǎng)是蝴蝶蘭快速繁殖的主要手段[18-20]。在組織培養(yǎng)中,可通過誘導(dǎo)原球莖途徑進行植株再生[21],也可利用叢生芽途徑快速繁殖,后者是從芽到芽的增殖,無需通過誘導(dǎo)原球莖分化不定芽來穩(wěn)定遺傳母本的特征特性,從而可降低后代發(fā)生變異的概率[22]。本試驗采用從芽到芽的增殖途徑,利用花梗芽誘導(dǎo)出的營養(yǎng)芽、花葶組織來誘導(dǎo)分化叢生芽,減少變異且分化時間短,大幅縮短了繁殖周期。
試驗過程中第1次分化誘導(dǎo)使花梗段側(cè)芽充分利用,不破壞母株并盡可能保存母體,達到商業(yè)種植的高效利用;叢生芽分化出來后的每次分化增殖過程均比第1次分化誘導(dǎo)過程縮短一半時間,1.5個月即可增殖6倍左右,其他資料中尚未見如此高的增殖倍數(shù)[16]。
由培養(yǎng)基的成分及外植體的培養(yǎng)過程可知,6-BA是誘導(dǎo)側(cè)芽萌發(fā)的主要因子,這與譚文澄等的觀點[19]一致。向VW培養(yǎng)基中添加香蕉泥、花寶1號可能是花梗側(cè)芽誘導(dǎo)成花葶的主要因素,有待進一步研究證實。檸檬酸可有效抑制酶促褐變,通過降低褐變死亡率以提高誘導(dǎo)效率[23],整個試驗中向培養(yǎng)基添加30 mg/L檸檬酸效果顯著,能夠減少褐化。試驗首次將營養(yǎng)芽、花葶節(jié)切片于相同培養(yǎng)基、相同環(huán)境下誘導(dǎo)分化出叢生芽;營養(yǎng)芽誘導(dǎo)分化叢生芽的關(guān)鍵點為莖基部,將營養(yǎng)芽底部和花梗節(jié)段接觸的部分切割后培養(yǎng)才易誘導(dǎo)出叢生芽,叢生芽一般從營養(yǎng)芽基部的短縮莖分化出來,應(yīng)注意保存該部位;將試管花葶節(jié)部上下切割為0.5~0.8 cm 的切片,注意保留節(jié)部,按自然生長方向放入培養(yǎng)基中才能誘導(dǎo)分化出大量節(jié)間叢生芽,沒有節(jié)部的花葶組織一般無法分化出叢生芽。分化增殖培養(yǎng)基中的椰子汁同樣是增殖的關(guān)鍵因素之一,從生產(chǎn)角度考慮,椰子汁含量為10%時增殖倍數(shù)、增殖時間、經(jīng)濟效益均為最佳。進行壯苗生根時,一般培養(yǎng)基只使用NAA或IBA進行生根,而本試驗添加少量6-BA可使小苗健壯生長并生根,提前進入煉苗階段。小苗移栽時,用02%高錳酸鉀溶液浸泡小苗幾分鐘,既能殺菌消毒,又可使小苗傷口快速氧化愈合,從而提高成活率,此結(jié)論經(jīng)實踐總結(jié)得出。組培苗于春季移栽,若栽培管理得當(dāng)?shù)?年春節(jié)即可開花。
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