黃立華

摘要? ? 以蘭科植物為研究對象，從外植體、培養(yǎng)基、植物生長調節(jié)劑、有機添加物和其他影響因素等方面簡要闡述了其組培研究進展，旨在為其組培研究提供參考。

關鍵詞? ? 蘭科植物;組織培養(yǎng);外植體;培養(yǎng)基;生長調節(jié)劑;有機添加物

中圖分類號? ? S682.31;S722.3+7? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2020）08-0131-01? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

蘭科植物是園林植物中最廣泛的栽培植物之一，為被子植物中的一個大科，包括700個屬2.5萬個種[1-3]。其種子細小，大多需與共生菌協(xié)同作用，才可以保證其正常生長[4]。分株繁殖是其常見的方法，但缺點是繁殖系數(shù)較其他方式低而慢，每年僅能得到2～3倍的增殖[5]。因此，探索其他繁殖方式就顯得尤為重要[6]。

1960年，大花蕙蘭的莖尖首次被應用于KC上進行培養(yǎng)誘導，產(chǎn)生了類原球莖，之后通過分化培養(yǎng)，成功誘導組培苗[7-9];1967年和1970年，分別以石斛蘭的頂芽和側芽分生組織作為研究材料，也成功誘導產(chǎn)生了類原球莖[10-11]。我國對蘭科植物的組培研究相對落后，1984年成功獲得霍山石斛的無菌植株，開始了蘭科植物組培的相關研究，之后在對兜唇石斛、束花石斛和鐵皮石斛等研究中，采用組培技術，成功獲得了這些材料的再生無菌植株[12]。到目前為止，蘭科植物組培技術的研究已經(jīng)逐步深入，已具備完善的組培條件，組培繁殖已成為蘭科植物繁殖的有效途徑[13-15]。

1? ? 外植體選擇

依據(jù)研究目的的不同和現(xiàn)有培養(yǎng)條件的差異，在外植體選擇方面有較大的差異性。國內外研究發(fā)現(xiàn)，莖尖、種子、原球莖（類原球莖）、試管苗、葉、莖、幼根、花序和花梗等器官都能作為蘭科植物的外植體[3]。生產(chǎn)上常用的幾種蘭花如卡特蘭、大花蕙蘭、石斛蘭和蝴蝶蘭等，都是選用莖尖為外植體，經(jīng)過多次試驗，獲得了再生植株[13-15]。國內外學者通過對外植體不同的生長部位和不同的取材時期研究表明，植株中心部分的側芽，成活率達到較高水平，且在莖和芽的生長初期采集材料，成活率也表現(xiàn)出較高的水平[13-16]。利用莖段作為研究材料，結果表明，在適宜的培養(yǎng)條件下，莖段都能夠于莖節(jié)處誘導出芽[3]。

1997年，Nayak以2種蘭花的假鱗莖作為研究材料，通過對切段處進行芽誘導試驗表明，水平放置的假鱗莖切段能產(chǎn)生新芽，而垂直放置的未誘導出芽，這一現(xiàn)象可能與生長素的極性運輸關系密切[3-4]。此外，研究發(fā)現(xiàn)，利用蘭花種子作為外植體在組培中的應用前景非常可觀[3]。一般完全正常發(fā)育的蘭花莢果，通常有104～105粒種子，但在自然狀態(tài)下，其種子很難萌發(fā)，需要與真菌之間形成共生關系才能萌發(fā)[3]。近年來，隨著科技的發(fā)展和國內外研究者的深入研究發(fā)現(xiàn)，蘭花種子能夠非共生萌發(fā)，但需要在無菌條件下[3];同時研究還發(fā)現(xiàn)，一些尚未成熟或即將成熟的種子比完全成熟的種子更易萌發(fā)[17]。通過對組培試驗的深入研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)蘭花種子能夠利用這種方式獲得再生植株，雜交種子、附生蘭和氣生蘭最易萌發(fā)，而地生蘭種子較難萌發(fā)[18-19]。

研究發(fā)現(xiàn)，不同的取材部位和取材時期誘導效果顯著不同。一般種子和胚易于誘導形成植株，而葉片則比較困難，春季取材的外植體更易誘導成功，組培周期也較短[13-14]。

2? ? 培養(yǎng)基選擇

國內外學者以蘭花為研究對象，對其培養(yǎng)基的研究發(fā)現(xiàn)，目前利用較多的為MS、KC、B5、VW和Knudson[13-15]。培養(yǎng)基的選擇是根據(jù)其所含的營養(yǎng)元素種類、培養(yǎng)的品種、培養(yǎng)階段和培養(yǎng)目標而定的[13-15]。研究發(fā)現(xiàn)，春蘭適宜含無機鹽少的培養(yǎng)基，而蕙蘭相反，墨蘭對無機鹽卻不敏感[3]。Devi等[20]研究發(fā)現(xiàn)，馬齒蘭莖尖產(chǎn)生擬原球莖的最佳培養(yǎng)基為Nitch;通過對Den. fimbriatum的蒴果研究時發(fā)現(xiàn)，其作為外植體進行胚萌發(fā)時，最佳培養(yǎng)基為Nitch和VW，這2種培養(yǎng)基種子的成活率較高，同時也能快速產(chǎn)生擬原球莖[3]。試驗表明，鐵皮石斛最適擬原球莖生長培養(yǎng)基為1/2 MS培養(yǎng)基;種子萌發(fā)和離體葉片最適培養(yǎng)基為MS和N6，莖段生長最適培養(yǎng)基為White和KC[21]。

3? ? 植物生長調節(jié)劑選擇

組織培養(yǎng)包括類生長素和細胞分裂素兩大類生長調節(jié)劑[22]。類生長素主要包括NAA、2，4-D、IAA[22];1991年，Kerb-auy[23]以卡特蘭根尖作為研究對象，對其進行組培時發(fā)現(xiàn)，愈傷組織的產(chǎn)生是由2，4-D作用產(chǎn)生的。細胞分裂素主要包括 ZT、KT和6-BA[22]。研究者通過多年研究發(fā)現(xiàn)，既具有生長素功能又具有細胞分裂素功能的生長調節(jié)劑為TDZ[3]。TDZ的首次應用，是Nihar以石斛蘭為材料，研究TDZ和6-BA對其組培的效果，結果表明，TDZ的作用效果較6-BA好，但 TDZ濃度要控制在一定的范圍，高濃度會抑制莖和芽的再生與增殖[24]。通過使用5種藥用石斛的莖段為材料進行培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)適合環(huán)草石斛、鐵皮石斛和金釵石斛腋芽誘導的6-BA/NAA比值為10～20，而束花石斛和馬鞭石斛適合的比值為 2～4[25]。周根余等[26]在附加6-BA（0.5 mg/L）和2，4-D（0.5～2.0 mg/L）的 MS培養(yǎng)基上，由葉片誘導得到愈傷組織并進一步分化得到離體再生植株，同時指出了2，4-D在促進愈傷組織形成及分化方面的積極作用，NAA在擬原球莖分化方面也有重要的作用，這與Kerbauy的研究結果一致。總體來說，高濃度的細胞分裂素有利于芽的誘導，低濃度則有利于愈傷組織和擬原球莖的誘導，高濃度的2，4-D也有相似的促進作用[22]。

4? ? 有機添加物選擇

蘭科植物組培過程當中利用較多的有機添加物包括水解酪蛋白、馬鈴薯汁、椰子汁和香蕉汁等[27-29]。這些物質當中一般含有一定量激素、氨基酸和維生素[27-29]。研究發(fā)現(xiàn)，這類物質對利用組培進行植株再生時，有顯著的促進作用[3]。曾宋君等[27]研究表明，在組培過程中添加這類物質（椰子水、香蕉汁、馬鈴薯汁），能夠對石斛芽增殖和原球莖的形成產(chǎn)生明顯的促進作用。張啟香等[28]將鐵皮石斛的莖尖作為研究材料誘導產(chǎn)生原球莖時發(fā)現(xiàn)，加入定量的土豆汁能夠明顯抑制褐化的產(chǎn)生，降低了不良影響的產(chǎn)生，同時大幅度提升了原球莖增殖系數(shù)。對鐵皮石斛叢生芽增殖的誘導研究發(fā)現(xiàn)，在培養(yǎng)基中加入香蕉汁、西瓜汁和馬鈴薯汁有顯著的促進作用，同時研究還發(fā)現(xiàn)，香蕉汁可以促使叢生芽的增殖和生根[29]。

5? ? 其他影響因素

培養(yǎng)條件也是影響蘭科植物組培快繁的關鍵因子[3]，其主要包括pH值、光強、溫度、光照長短等外部因子[13-15]。一般蘭科植物組培適宜的pH值范圍在5.6～5.8之間，但不同的材料和不同的時期對pH值的要求有所不同[13-15]。以鐵皮石斛為研究材料對擬原球莖的最適培養(yǎng)條件研究發(fā)現(xiàn)，擬原球莖在pH值為5.0時長勢最佳;其次是在pH值5.4和 5.8的條件下;在pH值4.5和6.4的環(huán)境條件下生長最慢;當pH值為6.4時，擬原球莖出現(xiàn)黃化、死亡等不良狀況[26]。還有一個重要影響因子是滅菌時間[26]，曾宋君等[27]在對5種石斛蘭研究時發(fā)現(xiàn)，嫩枝莖尖的最佳滅菌時間應<10 min，選用10% NaClO;蘭科植物組培常用的滅菌溫度為23～27 ℃，光照強度約36 μmol/（m2·s），光照時間為11 h/d左右。

6? ? 參考文獻

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