蝴蝶蘭組織培養(yǎng)與快速繁殖技術(shù)研究

[摘 要] 蝴蝶蘭是一種附生性多年生草本植物，主要以苔蘚類和水草為栽培介質(zhì)，生長周期長而花期短，發(fā)育側(cè)芽有限且難以有效傳種，導致其大規(guī)模繁殖受到限制。本文以此為立足點，引入組織培養(yǎng)技術(shù)，并通過改變試驗變量，探究其對蝴蝶蘭快速繁殖的影響。

[關(guān)鍵詞] 蝴蝶蘭；組織培養(yǎng)；快速繁殖

[中圖分類號] S682.31 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2017）28-46-2

蝴蝶蘭原產(chǎn)于亞熱帶地區(qū)，對光照要求較為苛刻，側(cè)部生長的氣根能有效吸收空氣中的養(yǎng)分并進行光合作用，獨特的生理結(jié)構(gòu)和生長習性對其有效培養(yǎng)提出了更為嚴格的要求。當前部分地區(qū)通過建造玻璃或PC板溫室，并通過人工調(diào)節(jié)施肥量、水分含量、通風和溫度差來保證蝴蝶蘭生長的最佳條件，但此種方法過于耗時耗能，而且容易受到非可控因素的影響，故相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜抑铝τ谟蒙锱囵B(yǎng)方法來進行快速繁殖，目前較為成熟的技術(shù)包括組織培養(yǎng)、無菌播種繁殖與花梗催芽繁殖等[1]。

1 組織培養(yǎng)技術(shù)概述

組織培養(yǎng)作為植物無性繁殖的一種有效方法，其正確應用能夠有效提高植物個體成活率并減少病毒傳播范圍，主要原理是通過從植物體內(nèi)分離出分裂程度低、遺傳能力強的組織細胞或原生質(zhì)體，根據(jù)各部分（如形成層、胚芽、根部組織或莖干細胞等）不同的分裂分化特征，人工控制外界條件來控制各類全能型細胞的獨立發(fā)育方向，進而形成新的植株[2]。此類技術(shù)常用于繁殖應用價值高、生長期過長的花株品類或地理氣候要求條件苛刻的稀有植物。

組織培養(yǎng)也可實現(xiàn)珍稀蝴蝶蘭的種子資源保存。很多極具觀賞與生態(tài)價值的蝴蝶蘭，如小蘭嶼蝴蝶蘭、兜蘭、花劍等，在自然條件下容易受到各種病毒害的侵染，而且自身繁殖能力較低，故需要人工進行品種保存。當前常見的保存類型是保留種子、果實、塊莖及種球等，采用低溫、充氮、低氧等方法進行保存，但需要定期進行種子更換，而且維護環(huán)境容易因外界條件變化而產(chǎn)生波動。而組織培養(yǎng)可通過保存少量全能型植物細胞來實現(xiàn)資源保存的目的，利用超低溫來實現(xiàn)長時間保存。

2 蝴蝶蘭組織培養(yǎng)操作步驟

在組織培養(yǎng)蝴蝶蘭的過程中，核心理念是借助蝴蝶蘭嫩葉、莖尖細胞及花梗組織等作為外植體，進行植株原球莖誘導、增殖和基體生根等組織培養(yǎng)過程[3]，主要分為以下幾個步驟。

2.1 植株預處理

選用生長狀況良好的蝴蝶蘭莖尖放置于10%的NaClO溶液中進行殺菌處理，在嚴格無菌條件下切成片層備用。

2.2 配置培養(yǎng)基

常用的培養(yǎng)基組成為MS+1.0 mg/LNAA+2.0 mg/L6-BA，此種配比可達到最高的莖尖增殖系數(shù)和分化誘導率，保持培養(yǎng)基的瓊脂含量和蔗糖含量分別約為8 g/L和30 g/L，pH在5.2～6.0，溫度為25 ℃左右（允許有2 ℃的波動）。

2.3 培養(yǎng)基常規(guī)處理

將預處理后的外植體分別裝入6個培養(yǎng)基中，設置空白組，每個培養(yǎng)基上保持相同數(shù)量的植株數(shù)，在誘導前期進行7 d左右的黑暗處理，之后保持15 h/d（時長）和2 500 lx（光強）的光照，觀察蝴蝶蘭莖尖細胞分裂情況。

2.4 莖尖細胞增殖培養(yǎng)與植株再生

在無菌條件下，將分化出的完整莖葉進行切片處理，保持上一階段的培養(yǎng)條件，置于增殖培養(yǎng)基中進行擴增培養(yǎng)。

2.5 水培移栽

等到蝴蝶蘭長出少量的葉片和根系組織后，在原營養(yǎng)培養(yǎng)基上保持7 d，取出進行水培管理和移植工作，并添加適當?shù)酿B(yǎng)護措施。

3 影響蝴蝶蘭快速繁殖的因素

在蝴蝶蘭組織培養(yǎng)過程中，不同添加量和配比情況會影響植株成體質(zhì)量和病毒害抵抗強度，主要影響因素有以下幾類。

3.1 培養(yǎng)基營養(yǎng)液的配比情況

6-BA（6-芐氨基嘌呤）作為植株的主要細胞分裂素，能夠促進根芽和愈傷組織的分化生長，有效提高植株器官組織品質(zhì)。而NAA（萘乙酸）旨在促進細胞增殖和增大，減少落花率和落果率。在NAA濃度一定時，在2～10 mg/L的濃度區(qū)間內(nèi)，隨著BA濃度的逐漸升高，蝴蝶蘭莖干細胞的分化誘導率呈正相關(guān)的增長情況。然而，在6～10 mg/L情況下，莖干直徑呈現(xiàn)下降趨勢，故最佳BA濃度為6 mg/L。

3.2 活性炭和光照條件的影響

相關(guān)數(shù)據(jù)表明，過高的光照強度會加速植株自身含有的多酚類物質(zhì)的氧化，造成細胞內(nèi)碳酸根的聚集而溶解細胞內(nèi)膜組織，從而容易造成植株葉片的褐化，此時可利用鄰近培養(yǎng)基的散射余光進行交叉光照培養(yǎng)管理，降低對葉片的刺激程度。此外，適量活性炭的加入和5.5g/L的瓊脂用量也能降低植株褐化程度。

3.3 激素條件

向培養(yǎng)基中添加適當?shù)募に啬軌虼龠M愈傷組織的分裂分化，防止其發(fā)生硬變和褐變，各標準培養(yǎng)基中加入1 mg/L2，4-D為宜。

3.4 培養(yǎng)基的pH值

通過單一變量對比試驗可以得出，當pH為5.4～6.0時，愈傷組織呈現(xiàn)黃白色，而且能夠大量增值，過高的堿性條件容易造成植株褐變。

4 結(jié)語

植物組織培養(yǎng)作為植物快速繁殖的有效方法之一，是一門融合植物遺傳原理和人工控制變量的實用新興技術(shù)，在很多種類的植物培養(yǎng)中得到了廣泛應用。根據(jù)蝴蝶蘭的獨特生長條件，其組織培養(yǎng)需要控制較為嚴格的生長條件，保證各項指標處于最優(yōu)區(qū)間，注重植株病毒害的控制和植株的成活率，力爭達到更為優(yōu)質(zhì)的培養(yǎng)效果。

參考文獻

[1]靖晶.蝴蝶蘭組織培養(yǎng)與脫除病毒技術(shù)研究[D].北京：北京林業(yè)大學，2011.

[2]趙瀅，楊樹華，葛紅.蝴蝶蘭組織培養(yǎng)中褐變發(fā)生及控制的研究進展[J].北方園藝，2009（11）：110-114.

[3]王仁睿，李明福，韓林波，等.蝴蝶蘭組織培養(yǎng)體系的建立及其關(guān)鍵技術(shù)研究[J].中國農(nóng)學通報，2010（10）：197-201.