張清鳳 趙 潔 普 春 李啟菊 馬梅見
(昭通市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,云南昭通 657000)
蝴蝶蘭又稱蝶蘭,為熱帶多年生名貴花卉,花色品種多,形態(tài)美妙,花大色艷,花期持久,一般可達2~3個月,最長可達半年,在熱帶蘭種中素有“蘭花皇后”的美稱[1-2]。蝴蝶蘭是一種高檔商品蘭花,適于家庭擺設(shè)或裝扮花籃等。
蝴蝶蘭屬于單莖性氣生蘭,過去一般依靠摘心發(fā)出葉芽進行繁殖,但該方法對植株損害很大,現(xiàn)在較少采用[2]。蝴蝶蘭植株極少發(fā)育側(cè)枝,比其他種類的蘭花更難進行常規(guī)無性繁殖[3]。應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)進行蝴蝶蘭快速繁殖可以縮短繁育周期,獲得大量成株,并且可以保持優(yōu)良性狀,維護種質(zhì)資源,從大量的繁殖后代中獲得一定數(shù)量的突變體[4]。目前,蝴蝶蘭快繁途徑主要有:利用各種外植體誘導(dǎo)類原球莖,進而誘導(dǎo)分生苗實現(xiàn)快繁[5-6],不經(jīng)愈傷組織直接誘導(dǎo)叢生芽[5,7]。
本文對蝴蝶蘭組織培養(yǎng)過程中的一系列關(guān)鍵技術(shù)進行研究,以期篩選出蝴蝶蘭組織培養(yǎng)的最優(yōu)技術(shù)參數(shù),建立蝴蝶蘭離體培養(yǎng)再生體系。
蝴蝶蘭莖尖較難剝離,且易傷植株,因而本試驗選用蝴蝶蘭的葉片及根尖作為外植體來誘導(dǎo)原球莖。
1.2.1 培養(yǎng)基篩選。為了篩選誘導(dǎo)原球莖較好的培養(yǎng)基,研究人員開展了培養(yǎng)基篩選試驗。試驗設(shè)9個處理,具體見表1。取蝴蝶蘭幼嫩葉片進行原球莖誘導(dǎo),培養(yǎng)溫度為24℃,光照強度為1 000 lx,光照時長為12 h/d,培養(yǎng)時間為40 d。
表1 培養(yǎng)基設(shè)計 單位:(mg·L-1)
1.2.2 不同外植體對原球莖形成的影響。以H培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基,各選取葉片、根尖外植體60個,研究不同外植體對原球莖形成的影響。培養(yǎng)溫度為24℃,光照強度為1 000 lx,光照時長為12 h/d,培養(yǎng)時間為40 d。
1.2.3 溫度和光照條件對原球莖形成率的影響。以葉片作為外植體,設(shè)置不同溫度和光照條件,研究溫度和光照條件對原球莖形成率的影響。試驗設(shè)6個處理,具體見表2。培養(yǎng)時間為40 d。
表2 溫度和光照條件設(shè)計
1.2.4 活性炭與抗壞血酸對抑制褐變的作用。采用活性炭與抗壞血酸抑制褐變的產(chǎn)生,設(shè)6個處理,具體見表3。培養(yǎng)溫度為24℃,光照強度為1 000lx,光照時長為12 h/d,培養(yǎng)時間為40 d。
表3 抑制褐變處理設(shè)計 單位:(g·L-1)
1.2.5 不同濃度6-BA對原球莖增殖的影響。在蝴蝶蘭組織培養(yǎng)中,要達到快速繁殖的目的,必須加快原球莖增殖速度。在原球莖球體階段進行增殖是最理想的方法。在原球莖形成以后,分別轉(zhuǎn)移到添加1.0、2.0、3.0 mg/L 6-BA的培養(yǎng)基中進行增殖。培養(yǎng)溫度為24℃,光照強度為1 000 lx,光照時長為12 h/d,培養(yǎng)時間為60 d。
1.2.6 6-BA、NAA對試管苗生成的影響。蝴蝶蘭原球莖轉(zhuǎn)化成試管苗所用的培養(yǎng)基是H培養(yǎng)基,分別添加不同濃度的6-BA和NAA,研究6-BA、NAA對試管苗生成的影響。試驗設(shè)9個處理,具體見表4。培養(yǎng)溫度為24℃,光照強度為2 000 lx,光照時長為12 h/d,培養(yǎng)時間為40 d。
表4 不同濃度6-BA、NAA設(shè)計 單位:(mg·L-1)
1.2.7 不同濃度NAA對蝴蝶蘭生根的影響。采用H培養(yǎng)基,分別添加 0.1、0.5、1.0 mg/L NAA,研究其對蝴蝶蘭生根的影響。培養(yǎng)溫度為24℃,光照強度為2 000 lx,光照時長為12 h/d,培養(yǎng)時間為40 d。
由表5可看出:處理H1誘導(dǎo)出的原球莖最多,形成球狀體的外植體百分比最高,為46.7%;處理MS1次之,形成球狀體的外植體百分比為36.7%;處理VW1排第三,形成球狀體的外植體百分比為30.0%。
表5 不同培養(yǎng)基對蝴蝶蘭葉片原球莖狀球體形成率的影響
如表6所示,葉片的原球莖形成率為56.67%,根尖的原球莖形成率為7.50%,說明用葉片作外植體誘導(dǎo)原球莖的效果好于根尖。
表6 不同外植體對原球莖形成的影響
如表7所示,處理B2為最優(yōu)處理,即在溫度為24℃、光照強度1 000 lx、光照時長12 h/d的培養(yǎng)條件下,外植體易誘導(dǎo)形成原球莖球狀體,原球莖形成率達到了46.7%。
表7 溫度和光照條件對蝴蝶蘭原球莖形成率的影響
蝴蝶蘭外植體接種后容易褐變,培養(yǎng)體褐變后基本上就死亡了。因此,抑制褐變產(chǎn)生也是培養(yǎng)成功的關(guān)鍵。如表8所示,活性炭和抗壞血酸對抑制褐變產(chǎn)生都有一定的作用。處理T1、T2、T3抑制效果較好,產(chǎn)生褐變外植體的百分比為20%~30%,遠低于處理S1、S2、S3,且處理 T1、T2、T3組培苗長勢也比較好。
表8 活性炭與抗壞血酸抑制褐變效果比較
試驗發(fā)現(xiàn):當(dāng)6-BA濃度為1.0 mg/L時,原球莖長勢較差,數(shù)目較少,且一部分分化成小苗;當(dāng)6-BA濃度為3.0 mg/L時,原球莖增殖數(shù)目較多,但其中有許多發(fā)生了變異;當(dāng)6-BA濃度為2.0 mg/L時,原球莖長勢較為旺盛,且無變異,分化成小苗的也較少。
如表9所示:處理3形成試管苗的百分比最多,達88%;處理9次之,形成試管苗的百分比達76%;處理7最少,形成試管苗的百分比達10%。
表9 6-BA、NAA對試管苗生成的影響
如表10所示,當(dāng)NAA濃度為1.0 mg/L時,蝴蝶蘭生根數(shù)量最多,生根率達100%。
表10 不同濃度NAA對蝴蝶蘭生根的影響
在蝴蝶蘭組織培養(yǎng)中,H培養(yǎng)基對蝴蝶蘭葉片原球莖的誘導(dǎo)效果好于其他培養(yǎng)基。葉片誘導(dǎo)原球莖的效果好于根尖誘導(dǎo)的原球莖。溫度24℃、光照強度1 000 lx、光照時長12 h/d的培養(yǎng)條件較適合原球莖生長。在培養(yǎng)過程中加入適量活性炭不僅能有效地抑制褐變產(chǎn)生,而且可起到壯苗作用。在原球莖增殖中,6-BA濃度為2.0 mg/L時增殖效果好。當(dāng)6-BA濃度為0.5 mg/L、NAA濃度為0.1 mg/L時,形成的試管苗數(shù)量最多。當(dāng)NAA濃度為1.0mg/L時,生根數(shù)最多。
在蝴蝶蘭組織培養(yǎng)中,切塊較大的外植體組織培養(yǎng)成功的概率大于切塊小的外植體。幼嫩的根尖、葉片更容易誘導(dǎo)出原球莖,且褐變率較少,同時,在外植體培養(yǎng)初期進行1周的暗培養(yǎng)也可以減少褐變發(fā)生。在切塊細小、稀疏的培養(yǎng)瓶內(nèi),群體生長較慢,而在切塊較大且密集的培養(yǎng)瓶內(nèi),群體生長旺盛,表現(xiàn)出一定的群體生長效應(yīng)[3]。另外,在培養(yǎng)過程中加入適量的椰乳、香蕉可增加培養(yǎng)的成功率。蝴蝶蘭的實驗室資源保存以原球莖繼代培養(yǎng)方式為宜,但時間不能太長,最多2~3年,之后要進行原球莖的重新誘導(dǎo),以免產(chǎn)生變異植株。