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中国兰花组织培养研究进展
中国兰花是狭义的兰花,又称国兰、东洋兰,系蕙兰属(Cymbidium) 中的部分地生兰。按花期可大致分为: 春兰( C.gogeringii)、建兰( C. ensifololiunm)、寒兰( C. kanran)、墨兰( C. sinense) 等,其味幽香,花色淡雅,具有很高的观赏价值。
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中国兰花组培程序与原球茎的来源
1.1 组织培养程序
外植体—诱导形成原球茎—原球茎大量增殖—分化出小植株—生根壮苗培养—温室栽培—室外栽培。
1.2 原球茎来源
除茎尖、叶片和种子外,花瓣、萼片、子房、花梗、侧芽、花芽、茎段、根等外植体也成为兰花组织培养中原球茎的重要来源。但在国兰组培中,受技术、母体数量等因素制约,应用的外植体种类相对较少。
1.2.1 茎尖、侧芽。经过对茎尖及侧芽的取材时间,最适取材部位及大小的研究,一般认为带1~2个叶原基的茎圆锥成活率高,中间部位侧芽成活率较高。从长l~2 cm、苞叶未展开的新芽上切取茎尖则成功率更高,过小的外植体不但活力弱,而且分裂增殖的部位少;过大的外植体,诱导困难,容易褐化死亡。
1.2.2 种子。兰花种子非常细小,每粒种子长约1~2 mm,直径0.1~0.2 mm,重量只有0.3~6.5 μg,且种子内的胚多半不成熟或发育不完全。因而兰花种子难以在自然条件下萌发。兰花种子在自然条件下萌发困难,除了与胚发育不完全有关以外,还与种皮致密、透性差或种皮中含有抑制物有关。
1.2.3 叶片。叶片作为外植体既可减少对母株的伤害,取材又不受季节的限制,是比较理想的外植体材料。其中以试管苗的幼叶作为外植体培养较好。
1.2.4 根。大多采用根尖作为材料。
2 培养基和激素
2.1 基质
用于兰花组培的培养基种类繁多,最常用的培养基为MS、KC、VW、RM、H、White 及其改良型,其中以MS的应用最为广泛。应用时根据不同品种和培养阶段对组分及其浓度加以修改。对于培基中无机盐的量,春兰( C. goeringii)要求要少,惠兰( C.faberi)要求的量较大,而墨兰( C. sinense)则不敏感。
2.2 植物激素
植物激素对细胞的生长、分化、发育等一系列的生理变化和形态建成起着控制作用,是诱导兰花原球茎和小植株形成及一些兰花品种种子发芽所必需的。培养基中添加的植物激素种类、用量及配比对外植体诱导和原球茎增殖与分化起主导作用。目前常使用的外源激素主要是生长素类( 如IAA、IBA、NAA和2,4-D)和细胞分裂素类(如KT、ZT和IBA)。对不同的兰花来说,在不同的生长发育阶段所需激素的量及种类都不尽相同。一般认为激素能够诱导胚发育形成原球茎,还可大大加快个体发生和形态建成的速度。
3 培养方式与条件
3.1 培养方式
组织培养方式有固体培养、半固体培养和液体培养之分。在兰花的整个生产过程中,利用半固体培养或液体培养进行原球茎增殖,利用固体培养分化和生根,可增加繁殖系数,降低污染,减少成本,有利于大规模生产。
3.2 培养条件
培养基的培养温度、pH值、光照时间、光质等环境条件对原球茎、根状茎的生长与分化都有一定程度的影响。培养温度在(25±3)℃最好。培养室相对湿度一般保持在70 %~75%最适。兰花所用的培养基一般呈弱酸性,pH值为5.0~6.0,不同的种类对 pH 值的要求不同。中国兰比较敏感,pH值以5.1~5.4为宜。
4 结语
随着兰花产业的不断发展,组织培养技术必将成为兰花繁殖培育、工厂化生产的重要手段。目前,中国兰花的组培已经取得较大进展,但相较于洋兰还有很多技术急需改进和发展。如国兰的试管苗移栽后生长缓慢和开花迟的问题,应及早解决。天然提取物在组培中的作用, 兰花共生菌根及其应用需要研究。另外,借助于其他栽培繁育手段,结合组织培养技术进行多方位育种,如多倍体育种,原生质体培养与融合技术等。同时也可采用基因工程技术创建符合大众审美观的转基因兰花。