蝴蝶兰组培快繁技术研究

蝴蝶兰组培快繁技术研究

蝴蝶兰是蝴蝶兰科的一种多年生草本植物。它美丽迷人。作为热带兰科的珍稀植物，它被称为“兰中女王”。具有很高的观赏价值和经济价值,是兰科植物中栽培最为广泛、深得人们喜爱的种类之一。蝴蝶兰属于单茎性气生兰,植株极少发育侧枝,形成种子少且自然萌发率很低,不易进行常规繁殖,因而组织培养成为其快速繁殖的有效手段。有关蝴蝶兰组织培养快繁的报道很多,大多集中在种子、花梗腋芽、茎尖、叶片、花梗节间等不同外植体的试管建成,丛生芽及圆球茎增殖的影响因素,外部因素对外植体褐化的影响等方面,而关于蝴蝶兰组织培养快繁中生根壮苗的研究则报道较少。生根培养的成功与否不仅直接决定蝴蝶兰瓶苗生产的成败,组织培养苗生根状态对蝴蝶兰幼苗移栽的成活率及生长状况也有至关重要的影响。因此,进行组织培养生根条件优化的探索具有重要意义。本试验就影响蝴蝶兰瓶苗生根的若干因素进行了研究,以期得到较为优化的生根壮苗培养条件,为蝴蝶兰的高效繁殖及规模化生产提供理论依据。1材料和方法1.1植物属植物供试材料为由花梗腋芽诱导的蝴蝶兰组织培养苗,蝴蝶兰品系为KL3,花梗由南京市蔬菜花卉研究所提供。选取生长健壮,长势一致,继代次数相同(4次)的丛生不定芽进行生根诱导。1.2培养基的组成采用单因素设计,分别进行以下试验:(1)MS基本培养基质量浓度对生根的影响:设MS、3/4MS、1/2MS、1/3MS4种基本培养基,培养基其他成分为0.6mg/LNAA+0.4mg/LIBA+20g/L蔗糖+100mL/L椰汁+0.5g/L活性炭+6.8g/L卡拉胶;(2)NAA质量浓度对生根的影响:在组成为1/2MS+0.4mg/LIBA+20g/L蔗糖+100mL/L椰汁+0.5g/L活性炭+6.8g/L卡拉胶的培养基中分别添加0.4,0.6,0.8,1.0,1.2mg/LNAA,以不加NAA的培养基为对照;(3)不同有机添加物对生根的影响:在组成为1/2MS+0.6mg/LNAA+0.4mg/LIBA+20g/L蔗糖+0.5g/L活性炭+6.8g/L卡拉胶的培养基中分别添加100mL/L椰汁、100g/L香蕉泥、50mL/L椰汁+50g/L香蕉泥、100g/L蝴蝶兰叶片匀浆,以不加任何有机添加物的培养基为对照;(4)不同蔗糖质量浓度对生根的影响:分别设0,10,20,30,40g/L蔗糖质量浓度,加入1/2MS+0.6mg/LNAA+0.4mg/LIBA+100mL/L椰汁+0.5g/L活性炭+6.8g/L卡拉胶的培养基中,以不加蔗糖的培养基为对照。1.3苗苗生根率测定试验采用500mL蝴蝶兰专用培养瓶,每瓶装培养基100mL。其中生长调节剂和有机物均在灭菌前添加,高温灭菌前调pH值至5.4,121℃下灭菌20min。培养条件为光强1500～2000lx,光周期16h(昼)∶8h(夜),温度(27±2)℃。每个处理5瓶,每瓶转接10个生长健壮、苗高3～4cm的不定芽苗。于30d后随机取30株统计每株苗高、根数和生根率。苗高和根数取30株的平均值,生根率=生根的芽苗数/转接的芽苗总数。2结果与分析2.1每株平均生根的测定培养基质量浓度为1/2MS时,试管苗生根情况显著优于其他处理,苗高3.9cm,生根率高达93.3%,根数多且较长,每株平均生根5.0条。基本培养基质量浓度过高或过低均不利于试管苗根的生长。在MS处理中,根数较少,生根率低。1/3MS处理中,试管苗生长缓慢,株高增长受到抑制,植株矮小。在试验中当MS培养基大量元素的质量浓度降低至1/2时,不论是根系生长还是茎叶生长均表现良好(见表1)。2.2naa质量浓度对根系生长的影响NAA质量浓度对根的生长影响较大,培养基中不添加NAA时,生根率很低。随着NAA质量浓度的升高,生根率不断增加,当NAA为0.8mg/L时,生根率达到100%,且试管苗的茎叶生长良好。当NAA质量浓度高于1mg/L时,生根率降低,根及茎叶生长的各项指标随NAA质量浓度的增加呈下降趋势。以上结果表明,培养基中添加生长素类物质可促进蝴蝶兰组培苗的生根,但质量浓度不可过高,具体质量浓度可根据不同种类或品种而定,本试验中KL3品系以1mg/LNAA较为适宜(见表2)。2.3椰香蕉培养基的根系和根当培养基中添加椰子汁、香蕉泥后试管苗根及茎叶生长显著优于对照(未加天然物质),但加入蝴蝶兰叶片匀浆对生根促进效果不明显。在添加椰子和香蕉的培养基中,生根效果以添加50mL/L椰汁+50g/L香蕉泥的处理分化的根数多,根较长且粗,茎叶生长旺盛。单独添加100g/L香蕉泥的处理组生根率最高,达到100%,说明香蕉泥具有生根壮苗的作用。从生根情况,瓶苗长势和降低成本这几方面综合考虑,培养基中添加50mL/L椰汁+50g/L香蕉泥为最佳组合。2.4蔗糖对g/l根的影响适宜质量浓度的蔗糖是蝴蝶兰正常生长和生根的必需条件。从表4的调查结果可以看出,蔗糖质量浓度过低(0g/L和10g/L)生根率很低,仅为36.7%和60.0%;而质量浓度过高(40g/L)则明显抑制根的发生,根数和生根率明显减低,此外,还观察到一些畸形根;20g/L蔗糖处理后效果较佳,生根率达到96.7%,单苗根量最多,根系较长;30g/L蔗糖处理后生根率最高,达到100%,植株健壮,叶片墨绿。所以最佳的蔗糖质量浓度为30g/L。3培养基和匀浆用量对植物生长的影响研究表明,诱导KL3品系蝴蝶兰组织培养分生苗生根的最佳配方为:1/2MS+0.4mg/LIBA+1mg/LNAA+30g/L蔗糖+50mL/L椰汁+50g/L香蕉泥+0.5g/L活性炭+6.8g/L卡拉胶。植物组织培养生根阶段,降低培养基中大量元素的浓度,可提高大多数植物的生根能力。无机营养元素是影响蝴蝶兰生根壮苗的重要因素,较低无机盐浓度有利于根的发生和生长。张启香等的研究表明,低无机盐培养基有利于蝴蝶兰生根。在本试验中,基本培养基中的大量元素和部分微量元素及有机成分减半有利于根的形成,且是各试验因子中影响最大的因子,这与张启香等的研究结果相似。培养基中添加生长素促进蝴蝶兰组织培养生根,但浓度不可过高。本研究表明,添加1mg/LNAA的培养基诱导生根的时间短,生根率高。蝴蝶兰生根壮苗需要较丰富的碳水化合物,因而蔗糖质量浓度对生根有显著影响,生根率随蔗糖质量浓度的提高而升高。同时,添加香蕉泥提高了培养基中总糖的含量,从而也提高生根率并促进生根苗生长。徐宏英的研究表明,大花惠兰壮苗生根中添加香蕉泥可以促进生根,而潘虹虹等在春石斛试管苗生根试验中发现使用椰汁效果最佳,添加香蕉汁后,试管苗易污染且有褐化现象。这可能与品种及实验条件差异有关。有研究认为,叶片匀浆对蝴蝶兰增殖有很好的促进作用,本研究结果表明,在蝴蝶兰生根