摘要:蝴蝶蘭大多是通過組織培養(yǎng)技術繁殖培育的。組培苗能夠保持母本性狀,減少組培苗變異和具有植株整齊等特點。通過對蝴蝶蘭組織培養(yǎng)關鍵技術中外植體選擇、培養(yǎng)基成分以及培養(yǎng)條件等進行探討,以期提高蝴蝶蘭組培苗的生產效益。
關鍵詞:褐變;蝴蝶蘭;外植體;組織培養(yǎng)
蝴蝶蘭屬于蘭科蝴蝶蘭屬,其花的形態(tài)和結構近似蛾蝶,故命名為蝴蝶蘭。迄今發(fā)現(xiàn)原生種70多個,大多數(shù)分布在潮濕的亞洲地區(qū),原產于中國的有4種。蝴蝶蘭為附生蘭,喜歡溫暖、遮蔭且濕度大的環(huán)境,其氣生根可吸取空氣中的水分和樹中的腐殖質。蝴蝶蘭的繁殖方法有2種:一種是有性繁殖。但其種子非常細小,且在自然條件下極難萌發(fā)。另一種是無性繁殖,即組織培養(yǎng)技術。目前,花卉市場上的蝴蝶蘭大多是通過組織培養(yǎng)技術繁殖培育的。我們不僅需要采用合理有效的、簡化的以及低成本的技術措施,還需要保證蝴蝶蘭組培苗保持母本性狀、減少變異和植株整齊等,達到工廠化育苗和規(guī)?;a標準,提高生產效益。
1 外植體選擇
蝴蝶蘭外植體材料的選擇非常重要,不同器官之間分化能力差異很大。合適的外植體不僅能減少變異率,還能縮短誘導時間。目前,蝴蝶蘭的外植體選擇主要有葉片、莖尖、莖段、花梗以及根部等。蝴蝶蘭組織培養(yǎng)苗可通過外植體誘導原球莖獲得,也可以通過誘導叢生芽獲得。原球莖誘導途徑增殖系數(shù)較高、數(shù)量大,但是變異率高,且誘導時間長。叢生芽誘導途徑技術難度較低,且保持遺傳穩(wěn)定性,縮短周期。因此,叢生芽誘導途徑更適用于工廠化生產。
花梗培養(yǎng)的整個過程對母本的生長和花芽分化并不會造成影響。花梗培養(yǎng)操作簡便,且能使難以誘導原球莖的蝴蝶蘭品種均能依靠此方法進行培育,而且使用帶腋芽的花梗節(jié)段為外植體材料易獲得較多的不定芽。此外,花梗誘導原球莖的效率高于其他外植體材料??梢?,花梗是蝴蝶蘭組培快繁的最佳外植體。
2 培養(yǎng)基成分
蝴蝶蘭品種、外植體材料和組織培養(yǎng)階段對培養(yǎng)基的要求均有不同。合適的培養(yǎng)基會提高外植體誘導率,降低褐變率以及玻璃化率等。一般以低無機鹽濃度的MS培養(yǎng)基為基礎,添加不同濃度的植物生長調節(jié)物質,如6-BA、NAA、2,4-D、KT以及有機添加物椰子汁等。培養(yǎng)基成分中,植物激素添加的種類和濃度起到了至關重要的作用。在蝴蝶蘭的工廠化生產中,植物激素6-BA、NAA濃度決定了原球莖發(fā)生的誘導速度,而椰子汁、香蕉泥和土豆泥等對蝴蝶蘭組培苗一致性有顯著的影響。
生根壯苗培養(yǎng)是提高植株成活率的一項重要內容,壯苗生根階段為試管苗的移栽和成活奠定基礎,直接影響到工廠化生產的種苗質量。在組培苗壯苗生根階段,通常提高培養(yǎng)基的生長素濃度,下調細胞分裂素濃度,從而促進植物發(fā)根。此外,培養(yǎng)基中添加了椰子汁、香蕉汁、蘋果汁等天然添加物,對蝴蝶蘭組培苗的生根壯苗有明顯的促進作用,移栽成活率也較高。
3 培養(yǎng)條件
在花梗誘導叢生芽過程中,適宜的溫度十分重要。較低溫度有利于腋芽轉化為花芽,而較高溫度則有利于腋芽轉化為營養(yǎng)芽。此外,光照強度對蝴蝶蘭試管苗的生長也有較大影響,但光照強度合適范圍還需要進一步的探究。蝴蝶蘭幼苗對溫度的要求比較高。溫度過低,蝴蝶蘭根部會停止吸收水分,從而造成生理干旱,進而葉片變黃、脫落,甚至死亡。光照過強會灼傷葉片,使葉片老化,甚至枯死。夏季在中午前后要做好遮蔭處理。
4 植物組織培養(yǎng)褐變
在蝴蝶蘭組織培養(yǎng)過程中,材料非常容易出現(xiàn)褐變的情況。尤其是切取莖尖進行脫除病毒的步驟,由于莖尖太小,更容易因褐化而導致死亡。因此蝴蝶蘭組織培養(yǎng)過程需要重視褐化問題。褐變是因植物組織多酚氧化酶與其酚類底物結合,在氧的作用下,二者發(fā)生化學反應形成醒類物質。酉昆類物質是褐色物質,當該類物質擴散到培養(yǎng)基時,會對植物材料造成毒害,進而影響植物體內酶的活性,阻礙植物正常代謝,嚴重時甚至導致材料死亡。
目前,常用的褐化抑制劑分為2大類:一類是吸附劑,另一類是抗氧化劑。吸附劑主要包括活性炭、檸檬酸等;抗氧化劑主要有維生素、谷胱甘肽等?;钚蕴渴且环N吸附性極強的吸附劑,可以有效抑制蝴蝶蘭褐化。但是,培養(yǎng)基中添加活性炭不利于蝴蝶蘭組培苗生根,也不利于叢生芽的誘導。谷胱甘肽和檸檬酸抑制褐化的效果一般,但二者對植物生根以及叢生芽誘導影響較小。除添加抑制劑以外,按時更換培養(yǎng)基和及時切除材料的褐化部位,也能有效地抑制褐化情況發(fā)生。
5 病毒感染
感病蘭花植物大多是由建蘭花葉病毒和齒蘭環(huán)斑病毒侵染而成,它們具有侵染性強、復合感染、潛伏期長以及危害嚴重等特點。建蘭花葉病毒和齒蘭環(huán)斑病毒會嚴重損傷蝴蝶蘭葉片,進而導致植株生長不良,影響花朵的質量。病毒侵染嚴重影響了蝴蝶蘭的觀賞性,給企業(yè)帶來嚴重的經濟損失。建蘭花葉病毒和齒蘭環(huán)斑病毒的侵染主要是由操作不規(guī)范引起的,例如接觸過染病植株的剪刀、手套等器具又接觸到健康植株或健康材料時,會造成交叉感染。因此,選取健康的蝴蝶蘭植株外植體,以及及時對操作儀器和器具進行消毒十分重要。
6 結語
蝴蝶蘭組織培養(yǎng)對外植體的選擇、操作過程以及培養(yǎng)條件等均有較高的要求,否則蝴蝶蘭組培過程中極易出現(xiàn)褐化問題和病毒感染問題。因此,蝴蝶蘭組培苗的生產需要規(guī)范化和標準化的工廠化育苗。通過高投入高產出的經營模式,培育出高品質的優(yōu)良幼苗,進而取得規(guī)模經濟的效果,取得良好的經濟效益。
(收稿:2019-07-26)
參考文獻:
[1]胡體旭,汪淑芬.園藝植物組織培養(yǎng)實驗課教學改革探索[J].教育教學論壇,2018(49):147-148.
[2]劉秀芳,何波,汪衛(wèi)星,等.珍奇園藝植物珠簾藤的組織培養(yǎng)[J].西南師范大學學報(自然科學版),2009,34(3):162-165.
[3]馬蘭.植物組織培養(yǎng)技術在花卉生產中的應用[J].江西農業(yè),2019(10):11.
[4]閔麗.園藝植物的組織培養(yǎng)繁育技術[J].現(xiàn)代園藝,2013(9):67.
[5]王榮梅,褚煥寧,王金耀,等.萱草屬植物短縮莖組織培養(yǎng)及植株再生[J].山西農業(yè)大學學報(自然科學版),2019,39(3):23-28.[6)楊鼎元張群英,陳哲,等.懸鉤子屬植物的組培快繁技術研究進展[J].現(xiàn)代園藝,2019(11):16-18.
基金項目:楊凌職業(yè)技術學院自然科學基金項目(2030226)。
作者簡介:張雯(1989-),女,漢族,陜西西安人,講師,博士研究生,研究方向:園藝技術。