獨蒜蘭組培快繁技術研究進展

鄭 聽，張家春，蔣 影，周 穎，熊鵬飛

(貴州省植物園，貴陽 550004)

獨蒜蘭[Pleionebulbocodioides(Franch.)Rolfe]是蘭科獨蒜蘭屬多年生草本植物，獨蒜蘭屬約有20種，中國分布有16種，其中獨蒜蘭和云南獨蒜蘭俗稱冰球子，和毛慈菇杜鵑蘭一起合稱為山慈菇，是傳統名貴中藥材，有清熱解毒、化痰散結之效，主要用于治療臃腫療毒、瘰疬痰核、蛇蟲咬傷、癥瘕痞塊[1]。獨蒜蘭花型美觀，有較高的觀賞價值，同時又有極高的藥用價值，有較大的市場需求。隨著對獨蒜蘭的深入研究和新產品的開發，市場對獨蒜蘭的需求不斷增大，長期以來，獨蒜蘭都依靠采挖野生資源滿足市場需求，但是人們無節制的采挖和野生環境的破壞，獨蒜蘭野生資源急劇減少，種質資源生物多樣性遭到嚴重的破壞。獨蒜蘭果實為蒴果，透水透氣性較差，同時獨蒜蘭種子細小、無胚乳，種子沒有貯藏足夠的營養物質供其萌發，在自然條件下很難萌發成苗，其有性繁殖率較低[2]，且獨蒜蘭生長周期長，以種子繁殖到開花結實需要4～5年。因此，獨蒜蘭種群數量在自然條件下增殖很慢[3]，群落更新能力弱，很難對人為造成的破壞進行恢復。近年來隨著野生資源的減少和市場需求的上升以及人們對野生資源保護意識的覺醒，開始對獨蒜蘭進行人工種植。目前，獨蒜蘭的繁殖主要是依靠假鱗莖進行無性繁殖，每年增殖3～4倍[4]，繁殖系數較低。植物組織培養通過提供合適的營養物質和環境條件，以植物組織為材料，能快速有效地培育新的植株，實現獨蒜蘭種質資源快速繁殖。因此，很多學者也通過組培的方式對獨蒜蘭的繁殖進行研究，為獨蒜蘭生產和野生資源保護提供了理論依據。本文通過對獨蒜蘭組培過程中外植體的選擇、培養基的選擇、植物生長調節劑和有機物對組培的影響以及煉苗移栽等方面進展進行綜述，以期為獨蒜蘭組織培養和種植生產提供參考。

1 外植體

植物組織培養的理論依據是植物細胞的全能性和植物的再生理論，植物不同組織分化程度不同，其脫分化恢復分裂的能力和形成愈傷組織的再分化能力也不同。因此，在組織培養中，選擇合適的外植體是試驗能否成功的關鍵因素。獨蒜蘭組織培養中使用的外植體還有種子、葉片和假鱗莖。于曉娟等[5]使用毛唇獨蒜蘭原球莖作為外植體進行培養成功獲得了組培苗；張燕等[6]以獨蒜蘭種子、組培苗的原球莖和葉片為材料進行培養，發現以種子和原球莖為外植體能培養出新的植株，而以葉片為材料則不能得到新的組培苗；吳麗芳等[7]對滇獨蒜蘭的種子、假鱗莖和葉片進行組織培養，結果表明種子通過培養能得到組培苗，而以假鱗莖和葉片為外植體均未獲得組培苗；黃成林等[8]以獨蒜蘭種子、假鱗莖和假鱗莖細胞懸浮液為材料進行培養，發現假鱗莖培養后雖然能產生愈傷組織增殖小原球莖并萌發葉片，但生長異長，而以假鱗莖細胞懸浮液為材料則不能獲得植株，只有以種子為外植體能培養出健康的組培苗。在目前的研究中，獨蒜蘭組培外植體以種子為最佳，同時獨蒜蘭由于蒴果不透氣不透水，容易消毒滅菌，能有效降低污染率，而且獨蒜蘭種子非常細小，每個蒴果中種子量大能達到數萬粒，因此常用種子作為外植體進行組織培養。

2 培養基

植物組織生長發育需要的營養由培養基提供必需，在不同培養階段植物組織對營養的需求不同，而各種培養基所含無機鹽和有機物不同，其種類和成分直接影響組培苗的生長[9]，因此選擇合適的培養基對植物組織培養有重要意義。獨蒜蘭常用的培養基有MS、1/2 MS、VW、MSN、TH、B 5、KC等。涂藝生[10]等以MS和1/2 MS培養基為基礎培養基，發現獨蒜蘭在1/2 MS培養基上幼胚發育較快且生根率較高，MS+2.0 mg/L 6-BA對原球莖和叢生芽的誘導效果最好。張麗娜等[11]研究發現，培養基B5+0.5 mg/L NAA最適合種子萌發和生長、MSN+1.2 mg/L NAA+100 g/L 土豆汁等較好地促進獨蒜蘭幼苗生長。于曉娟等[5]發現，毛唇獨蒜蘭在TH+NAA 0.2 mg/L時叢生芽的出芽率最高，MS+土豆50 g/L培養基有利于原球莖生長。張燕等[6]采用MS、1/2MS和1/5MS為基礎培養基對獨蒜蘭種子進行培養，發現獨蒜蘭在1/2 MS培養基上種子萌發效果和原球莖增殖效果最好。古碧珠等[12]以秋花獨蒜蘭種子為材料，選擇MS、B 5、KC液體培養基誘導原球莖，發現B 5培養基上誘導產生的原球莖最多，原球莖在KC固體培養基上的成活率最高。黃永會等[13]選用云南獨蒜蘭種子，以KC、1/2 MS、B 5為基礎培養基進行培養，發現B 5有利于種子萌發和原球莖的增殖。

3 植物生長調節物質

植物生長調節物質是誘導獨蒜蘭種子萌發和植株再生所必需的，其種類、濃度和配比直接影響獨蒜蘭種子的萌發、原球莖的誘導、增殖和分化，因此在不同時期需要加入不同種類和濃度的生長調節劑。黃成林等[8]研究發現，以MS為基礎培養基，加入2 mg/L 2，4-D+0.25 mg/L 6-BA 和2 mg/L 2，4-D +0.25 mg/L KT 時外植體死亡率較低，說明2，4-D有利于愈傷組織的形成，加入6-BA濃度為2 mg/L時幼苗長勢最好過高則會抑制生長，而加入IBA有利于根系的誘導。李斌等[14]以VW為基礎培養基，加入0.005 mg/L TDZ+0.3 mg/L NAA有助于獨蒜蘭種子萌發，1.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA有助于芽的增殖，0.2 mg/L NAA+0.2 mg/L IBA+0.3 g/L活性炭有助于根系誘導。張燕等[6]采用1/2 MS為基礎培養基，在加入0.1 mg/L 6-BA+ 1.0 mg/L NAA+2 g/L 活性炭培養基上獨蒜蘭種子萌發效果最好，加入5.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA有助于原球莖誘導增殖，加入KT則能抑制衰老，促進獨蒜蘭原球莖分化成苗。黃永會等[13]研究發現，NAA、2，4-D對種子萌發有促進作用，6-BA則有抑制作用，以B 5為基礎培養基加入1 g/L活性炭+ 1.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA有利于原球莖的增殖于生長。李蕾[15]研究發現，以1/2MS為基礎培養基，加入1.5 mg/L NAA+0.5 mg/L 6-BA時云南獨蒜蘭小苗增殖效果最好，而加入2.0 mg/L NAA +0.3 mg/L 6-BA 則有利于云南獨蒜蘭組培苗壯苗和生根。

4 其他添加物

蘭科植物由于種子小無胚乳不易萌發，在萌發實驗中常加入一些有機添加物，天然有機添加物含有豐富的氨基酸、激素和酶等有機物質，對植物的生長發育有積極作用。蘭科種子培育常用的有機添加物有土豆汁、椰汁、蛋白胨、香蕉汁等[16-17]。在獨蒜蘭的組織培養中也常加入有機物。李斌等[14]研究發現，培養基中加入香蕉有助于獨蒜蘭種子萌發；黃永會等[13]發現，添加蛋白胨和土豆泥有助于獨蒜蘭種子萌發形成球莖。此外，在獨蒜蘭幼苗和原球莖增殖、誘導生根時常加入活性碳吸附有毒物質，防止植物組織褐化甚至死亡。

5 煉苗移栽

煉苗和移栽是影響組培苗成活率的關鍵因素，種苗的大小、育苗基質等都影響組培苗的成活率，獨蒜蘭一般為陸生、巖生或附生，其根系淺，在密林下腐質豐富的土壤或溝谷旁有苔蘚覆蓋的石壁上常見大片野生獨蒜蘭分布[18]。張麗娜等[19]研究發現，獨蒜蘭組培苗球莖直徑≥0.6 cm，百粒重≥20 g時，獨蒜蘭組培苗成活率可達80%以上，基質采用木屑和蛭石1∶1獨蒜蘭組培苗成活率高且長勢好。陳之林等[20]研究發現，使用碎蛇木和水苔混合作為基質移栽，白花獨蒜蘭組培苗成活率在60%左右，但該基質并不適合長期種植獨蒜蘭。張燕等[21]在引種時采用苔蘚作為基質進行盆栽獲得很好的效果。

6 展 望

隨著獨蒜蘭市場需求的上升和野生資源的減少，獨蒜蘭種植成了獨蒜蘭產業可持續發展的主要途徑，從根本上解決獨蒜蘭供需問題并保護野生資源不被破壞，但獨蒜蘭自然繁殖較難，因此組培快繁成為獨蒜蘭種苗供應最有效的方法，為獨蒜蘭進行大規模生產提供技術支持。目前對獨蒜蘭組織培養已經有了較深的研究，并能成功培育出組培苗。但是獨蒜蘭組培耗時較長和組培苗成活率低限制了獨蒜蘭種苗的生產，種苗的匱乏成了限制獨蒜蘭發展的瓶頸，這可能是目前獨蒜蘭無法進行大規模種植的原因。張麗娜等[11，19]通過對獨蒜蘭組培技術進行優化使培養周期縮短了3個月，并通過提高組培苗質量和選擇合適的基質提高獨蒜蘭組培苗成活率達到80%以上，為獨蒜蘭種苗培育提供了技術支持。隨著科技進步和不斷的試驗研究，獨蒜蘭組培快繁中存在的問題將會被逐漸克服，獨蒜蘭種苗快速繁殖的工業化生產體系將為獨蒜蘭產業的發展和野生資源的保護做出重要貢獻。