李紅艷 翟賽亞

試管開(kāi)花是指采用細(xì)胞組織培養(yǎng)的技術(shù)，在培養(yǎng)器皿中實(shí)現(xiàn)植物的開(kāi)花過(guò)程。法國(guó)的Julien Costantin是蘭花試管開(kāi)花研究工作的先驅(qū)者，但最先實(shí)現(xiàn)試管開(kāi)花的植物L(fēng)aeliocattleya（卡特蘭屬×蕾麗蘭屬）是由美國(guó)康奈爾大學(xué)植物生理專(zhuān)家Lewis Knudson報(bào)道的。試管開(kāi)花研究主要是通過(guò)有目的的改善各種影響因子如植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、營(yíng)養(yǎng)條件、光周期、溫度等對(duì)植物花的發(fā)育過(guò)程的影響，從而提高試管開(kāi)花的效率。

1? ?植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑

1）細(xì)胞分裂素的影響。細(xì)胞分裂素其主要作用是能夠促進(jìn)芽的分化，許多研究者都就細(xì)胞分裂素對(duì)花芽分化的影響做了比較深入的探討。根據(jù)Goh的研究，表明6-BA可以促進(jìn)雜種石斛蘭整體植株的花芽發(fā)端，誘導(dǎo)花芽發(fā)生。D. candidum的研究也證實(shí)了在培養(yǎng)基中添加BA時(shí)，可誘導(dǎo)植株開(kāi)花。D. huoshanas也有用激素BA、2，4-D及ZT等促使種子到開(kāi)花的整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程的系統(tǒng)報(bào)道。K.V. Saritha等在研究睡茄Withania somnifera 試管開(kāi)花、結(jié)實(shí)、組織快繁的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在培養(yǎng)基MS+KT 0.5～4.0 mg/L+IAA 0.1 mg/L中培養(yǎng)4～6周后繼代植株便出現(xiàn)了花蕾。Wagner de Melo Ferreira等在研究TDZ對(duì)鐵皮石斛組培苗花芽分化過(guò)程內(nèi)源激素細(xì)胞分裂素和IAA水平的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，與不含TDZ的培養(yǎng)基相比較，在培養(yǎng)基中添加1.8 μM TDZ對(duì)石斛苗內(nèi)源激素細(xì)胞分裂素和IAA水平的影響最大。后來(lái)一些研究者發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)濃度的6-BA能夠促進(jìn)植物的花芽分化，但當(dāng)濃度過(guò)高或過(guò)低時(shí)則抑制花芽分化。因此，濃度不同的細(xì)胞分裂素其對(duì)花芽分化的影響是不同的，在使用細(xì)胞分裂素時(shí)應(yīng)選擇合適的濃度。

2）生長(zhǎng)素、赤霉素的影響。有報(bào)道稱(chēng)，將誘導(dǎo)的C.ensifolium幼苗轉(zhuǎn)接到含有NAA的培養(yǎng)基中，會(huì)出現(xiàn)花芽枯萎死亡或開(kāi)畸形花的現(xiàn)象。Goh等在石斛蘭上與雜種蘭花Aranda培育過(guò)程中觀(guān)察到IAA（吲哚乙酸）能夠阻止花芽的形成。Kostenyuk等在對(duì)C.niveo-marginatum Mak 的研究中發(fā)現(xiàn)，NAA本身不誘導(dǎo)開(kāi)花，而生長(zhǎng)素抑制劑2，3，5-三碘苯甲酸抑制開(kāi)花。錢(qián)樺等在對(duì)兩種不同的春石斛品種開(kāi)花誘導(dǎo)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，低濃度的GA3對(duì)于春石斛的催花效果因品種而異，而2個(gè)春石斛品種的葉片都有不同程度的變黃，黃化的速度隨著GA3濃度的降低而減慢，且黃化率也有所降低。因此，生長(zhǎng)素的作用與植物種屬的不同有關(guān)。高濃度的GA延緩開(kāi)花，PBZ（抗GA劑）完全抑制細(xì)胞分裂素或根修剪誘導(dǎo)開(kāi)花的作用。

3）ABA、乙烯的影響。有實(shí)驗(yàn)證明，ABA（植物激素脫落酸）在植物組織培養(yǎng)中影響花芽形成。先將鐵皮石斛原球莖培養(yǎng)在加有0.5～1.5 mg/L ABA的培養(yǎng)基上15～20天，再轉(zhuǎn)到含BA的MS培養(yǎng)基上，可以得到很高的成花率，這說(shuō)明了在花誘導(dǎo)的早期階段中，ABA的增加可能起有重要的作用。用ABA和乙烯（與脅迫或生長(zhǎng)抑制相關(guān)的激素）處理文心蘭屬Oncidium和石斛屬Dendrobium，能夠加速營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)變。

2? ?光周期和溫度

光周期是許多種植物的試管開(kāi)花的影響因素。一些蘭花如P.pusilla具有光周期，在適宜的光周期下會(huì)誘導(dǎo)這些植物開(kāi)花。有研究表明，光照能夠直接或間接地影響試管內(nèi)植株的生長(zhǎng)。Ana在對(duì)光周期和溫度對(duì)三脈梅花草試管內(nèi)生長(zhǎng)和開(kāi)花的影響中發(fā)現(xiàn)，光周期可以控制植物葉片的數(shù)量，長(zhǎng)日照可以促進(jìn)植物的生長(zhǎng)以及花的形成，植物對(duì)溫度非常敏感，一般27 ℃最適合植物生長(zhǎng)，也最適合植物葉片以及花的形成。劉燕等在對(duì)西洋杜鵑的花芽誘導(dǎo)中發(fā)現(xiàn)，光照量對(duì)西洋杜鵑的花器官的形成有很重要的作用。光照強(qiáng)度越大越容易促進(jìn)花器官的形成，并可以使花期提前。

有報(bào)道說(shuō)當(dāng)植株P(guān)halaenopsis在低溫條件生長(zhǎng)時(shí)，若給予其適宜的光照將會(huì)對(duì)其花莖抽出有促進(jìn)作用。C. Pedersen等在研究對(duì)六出花組培苗進(jìn)行低溫處理誘導(dǎo)花芽分化的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)10 ℃低溫處理后的組培苗比沒(méi)有經(jīng)過(guò)低溫處理過(guò)的組培苗花期提前，花莖縮短，生殖枝增多。溫度對(duì)開(kāi)花的誘導(dǎo)作用有的時(shí)候可以被其他的一些影響因子而替代，如乙烯、缺氧、光周期等。因此推測(cè)，溫度或光周期對(duì)誘導(dǎo)開(kāi)花的影響，可能是通過(guò)植物內(nèi)源激素調(diào)節(jié)控制的。

3? ?附加物

在附加物中，有報(bào)道稱(chēng)多胺對(duì)誘導(dǎo)植物的花芽形成以及花器官的分化等方面起著非常重要的作用。據(jù)王光遠(yuǎn)等觀(guān)察報(bào)道，在誘導(dǎo)鐵皮石斛原球莖的培養(yǎng)基中添加精胺、亞精胺等多胺類(lèi)的物質(zhì)，可以明顯促進(jìn)花芽的分化。桂仁意等報(bào)道稱(chēng)，通過(guò)對(duì)外源多胺以及多胺生物合成抑制劑作用在石竹試管開(kāi)花的影響的研究發(fā)現(xiàn)，多胺類(lèi)物質(zhì)能影響植物的內(nèi)源激素的含量，這就證明多胺類(lèi)物質(zhì)與激素的代謝有關(guān)，它們共同控制著植物的花芽分化。

4? ?pH值

研究表明，培養(yǎng)基的pH值對(duì)試管開(kāi)花誘導(dǎo)具有一定的影響，對(duì)于大多數(shù)的植物，開(kāi)花培養(yǎng)基是需要在偏酸性的條件。譬如，歐洲油菜在含有6-BA的培養(yǎng)基中，pH值是3.9～4.6時(shí)，開(kāi)花率可達(dá)到最高。

5? ?營(yíng)養(yǎng)條件

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之間的不同配比也會(huì)對(duì)植物試管開(kāi)花產(chǎn)生一定的影響。NH+4/NO-3比值以及碳氮濃度都將對(duì)開(kāi)花產(chǎn)生影響。高比值的NH+4/NO-3一般會(huì)有利于花芽形成。

有研究發(fā)現(xiàn)糖與開(kāi)花的誘導(dǎo)有關(guān)，可能是因?yàn)樘菂⑴c促進(jìn)戊糖磷酸途徑的循環(huán)。在研究建蘭 （ C.ensifolium ）的試管開(kāi)花時(shí)發(fā)現(xiàn)，改變糖源同時(shí)提高激素的濃度可以使根狀莖上的營(yíng)養(yǎng)芽變成花芽;在鐵皮石斛離體開(kāi)花的研究中發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)基中加入葡萄糖，能使花芽形成的時(shí)間提前，成花率增加。

目前國(guó)內(nèi)關(guān)于石斛屬植物試管開(kāi)花研究的報(bào)道主要是利用生長(zhǎng)素類(lèi)、細(xì)胞分裂素類(lèi)、脫落酸等的不同配比誘導(dǎo)花芽發(fā)生。溫云飛等報(bào)道了4個(gè)月苗齡的霍山石斛組培苗在MS+2，4-D 0.1 mg/L+ZT l.0 mg/L培養(yǎng)基上繼代2個(gè)月可以誘導(dǎo)出花芽數(shù)較多的正?；ㄑ浚S后將植株轉(zhuǎn)栽到MS+10 g/L香蕉提取物的無(wú)激素培養(yǎng)基上，花芽可以正常開(kāi)花。王光遠(yuǎn)等研究了ABA在石斛離體培養(yǎng)中對(duì)花芽誘導(dǎo)的影響，結(jié)果表明：鐵皮石斛原球莖在MS+ABA0.5 mg/L預(yù)培養(yǎng)后，再轉(zhuǎn)入2 mg/L 6-BA的MS培養(yǎng)基上培養(yǎng)，花芽形成頻率明顯提高，可達(dá)84.4%，且每棵植株花的數(shù)目增加。陳肖英研究了霍山石斛試管開(kāi)花誘導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)在改良的MS基本培養(yǎng)基中，即增加磷含量（5倍磷），減少氮的含量（1/6氮），糖濃度提高到40 g/L，并加入適宜濃度（0.02 mg/L）的TDZ可誘導(dǎo)霍山石斛開(kāi)花，5個(gè)月內(nèi)統(tǒng)計(jì)花芽發(fā)生率為50%左右。高濃度TDZ誘導(dǎo)的花芽多為總狀花序。低濃度TDZ誘導(dǎo)的花芽多為頂生單花。

（參考文獻(xiàn)略）