生物技术在兰花上的应用进展

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蝴蝶兰成花分子生物学研究进展

蝴蝶兰成花分子生物学研究进展

蝴蝶兰成花分子生物学研究进展1. 引言1.1 背景介绍蝴蝶兰(Phalaenopsis)是一种被广泛栽培的热带兰花,具有优美的花形和丰富的花色,深受人们喜爱。

蝴蝶兰的花期长,花色丰富多样,是盆栽兰花中的主流品种之一。

蝴蝶兰的光合色素、花香成分、花色素、花发育的分子机制以及花开花时间的调控等方面的研究仍相对薄弱。

随着分子生物学技术的不断发展,越来越多的研究者开始关注蝴蝶兰的分子生物学研究,希望可以揭示蝴蝶兰花开花的分子机制,提高蝴蝶兰的栽培质量和品质。

对蝴蝶兰的成花分子生物学研究具有重要的理论意义和实践价值。

本文将从蝴蝶兰光合色素、花香成分、花色素、花发育的分子机制以及花开花时间的调控等方面进行综述,以期为进一步深入研究蝴蝶兰的分子生物学奠定基础。

1.2 研究意义蝴蝶兰属于兰科植物中的名品,以其华丽多彩的花朵、独特的花香和迷人的色彩而备受人们喜爱。

对蝴蝶兰的分子生物学研究已经取得了一系列重要的进展,这对于深入了解蝴蝶兰的生长发育机制、花香的产生机制以及花色素的合成途径都具有重要意义。

蝴蝶兰是一种重要的观赏植物,其研究不仅可以为园艺生产提供科学依据,还有助于揭示植物的生长发育规律。

通过对蝴蝶兰的光合色素研究,可以帮助我们了解其光合作用的特点和光合色素在植物生长发育中的重要作用。

对蝴蝶兰花香成分和花色素的研究有助于揭示其独特的花香和花色的形成机制,对于花卉香料的开发和利用具有重要的指导意义。

2. 正文2.1 蝴蝶兰光合色素的研究蝴蝶兰是一种受欢迎的兰花品种,其独特的花色和花香吸引了许多人的喜爱。

蝴蝶兰的光合色素研究是对其生长和发育过程的重要探索,也是了解其生物学特性的关键之一。

蝴蝶兰的光合色素主要包括叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮等,这些色素在光合作用中起着至关重要的作用。

研究表明,不同类型的光合色素对蝴蝶兰的生长和开花具有不同的影响。

叶绿素是进行光合作用必不可少的色素,它能够吸收光能并将其转化为化学能,为植物提供生长所需的能量。

生物技术在兰花产业上的应用

生物技术在兰花产业上的应用

生物技术在兰花产业上的应用王侠礼(山东临沂师范学院农林学院,276003)中图分类号:S682.31;S603.6文献标识码:B文章编号:1001-0009(2004)06-0079-02兰花是整个兰科植物(orchidaceae)的总称,全世界约有730多属,21500多种,广泛分布于全球各地,但主要分布在热带、亚热带地区。

我国约有173余属,1240余种,在南北各地均有分布,但以云南、台湾、海南最为丰富。

可分为三种类型,地生兰、附生兰和腐生兰。

在我国,习惯把兰花分为国兰和洋兰。

国兰一般指原产于我国,花型小、有香气的兰属中的几个种,主要有春兰、蕙兰、剑兰、墨兰和寒兰5种。

洋兰主要是指国外生产和培育的一些大花型附生种类。

目前,兰花在世界各地逐渐成为产业。

上世纪的60年代以来,由于经济的发展,兰花种子萌发技术的进步、组培快繁技术的应用、新品种的不断育出和栽培技术的不断提高,兰花开始走上产业化的道路,美国、澳大利亚及东南亚的一些国家相继建立了兰花产业。

许多经济不发达但拥有丰富兰花资源的国家,如中国、印度、菲律宾等国也开始重视兰花业的发展。

许多国家的兰花生产已成为花卉业甚至是农业的重要组成部分,如荷兰、新加坡、新西兰等国家,兰花不仅是农业的重要组成部分,而且是重要的创汇产业。

兰花产业发展到今天,组织培养技术功不可没。

组织培养技术在兰花产业上的重大作用,主要体现在育种和快繁两个方面。

1在兰花育种上的应用1.1远缘杂交育种远缘杂交是兰花育种的重要方法,该方法是依赖现代生物技术而实施的。

兰花种子萌发是兰花杂交育种的关键环节,洋兰杂交种子易萌发,萌发后形成原球茎,成苗快,国外已育成了多个种杂交而成的集体杂种。

国兰杂交种子萌发难,种子萌发后形成根状茎,成苗难。

国兰杂交育种进展缓慢,其重要原因就是其杂交种子萌发难,杂种试管苗的生产效率低。

张志胜等的研究结果表明,不同杂交组合产生的中间繁殖体不同,墨兰和大花蕙兰杂交,其杂交种萌发后形成原球茎,植株再生通过原球茎途径进行,由于原球茎繁殖速度快,再生植株容易,产生的试管苗易于成活,这一途径的成功,为国兰的远缘杂交育种工作开辟了广阔道路。

生物技术在国兰中的应用

生物技术在国兰中的应用

1 组织培养技术
国兰在 自然状态下繁殖 困难 , 传统的分株繁殖
周期 长且 繁殖 率低 。我 国 国兰组 培 始 于 2 0世 纪 6 0 年代 后期 , 经过 多 年 的探 索与研 究 , 国兰组 培技 术 正 在 不 断地 完善 与创 新 。 目前 春 兰 、 兰 、 兰 、 建 蕙 墨兰 、
和春剑 ( .ogbat tm) 7个 种 … 。洋 兰相 对 C t i cau 等 n r e 于 中国 兰而言 , 兴起 于西 方 , 主要 指 一些 大花 型 附 生
种类 , 如卡 特 里 亚 兰 ( aty d. 、 花 蕙 兰 ( _ C tea L 1 ) 大 l c
丽亚兰与蕾丽亚兰杂交种子萌发苗 , 开创 了非共生 萌发 的先例 。随着兰花产业 的发展 , 』 多利用非共 生萌发来进行 国兰 的培育。董芳等研究表明 , 在培 养基 中添加 真 菌诱导 子 可促进 春 兰组 培物 生长 量 的
然条件下很难萌发。研究发现 , 自然条件下 兰花 在
种 子需 要 真菌感 染 才 能 萌 发 , 兰 花 种 子 通 过 无 菌 将 进行 萌 发 的方式 , 非共 生萌 发法 J e ad利用 为 。B r r n 眉 兰属 O hy . p rsL 的块 茎 配制 培 养基 , 功 获得 卡德 成
寒兰等国兰组培已获得成功。国兰组织培养主要从
两 方 面进行 , 即通 过 种 子 非 共 生 萌 发 及 茎 尖 、侧 芽
中以试 管苗 的幼 叶作 为外 植 体培 养较 好 。陈丽 等从
幼叶的叶尖表皮细胞和叶肉细胞直接培养出体细胞
胚 , 在 3 但 0d之 内无 愈 伤组 织 产 生 , 经 过 下 一 级 在
中 图分 类 号 :6 23 ¥ 8. 1 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :0 3- 5 8 2 1 )4—00 0 10 5 0 (0 0 0 13— 3

枯草芽孢杆菌在兰花上的应用

枯草芽孢杆菌在兰花上的应用

枯草芽孢杆菌在兰花上的应用1. 引言枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种广泛存在于土壤中的细菌,被广泛研究和应用于农业领域。

其在兰花上的应用具有重要的意义,本文将深入探讨枯草芽孢杆菌在兰花上的应用及其作用机制。

2. 枯草芽孢杆菌的特点枯草芽孢杆菌是一种厌氧芽孢杆菌,具有以下特点: - 能够形成芽孢,具有较强的耐受性,适应性强; - 菌株丰富,多样性大,可广泛存在于不同环境中; - 具有益生菌的特性,对害菌具有拮抗作用; - 自主产生多种抗生素和生物活性物质。

3. 枯草芽孢杆菌在兰花上的应用3.1 生物防治作用枯草芽孢杆菌能够通过多种途径抑制兰花病原菌的生长和繁殖,发挥生物防治作用。

具体包括: 1. 产生抗菌物质:枯草芽孢杆菌能产生多种抗菌物质,如抗生素、酸性物质等,抑制兰花病原菌的生长和繁殖。

2. 竞争资源:枯草芽孢杆菌能够与兰花病原菌竞争营养和空间资源,限制其生存和繁殖能力。

3. 诱导植物抗性:枯草芽孢杆菌能够通过激活兰花的防御反应,增强兰花的抗病能力,提高植物的抗病性。

3.2 促进植物生长发育枯草芽孢杆菌不仅具有生物防治作用,还能够促进兰花的生长发育,具体表现在以下几个方面: 1. 产生植物生长激素:枯草芽孢杆菌能够产生植物生长激素,如生长素、赤霉素等,促进兰花的生长和发育。

2. 改善土壤环境:枯草芽孢杆菌能够分解有机物质,增加土壤的肥力和通气性,为兰花提供良好的生长环境。

3. 提高养分利用率:枯草芽孢杆菌能够促进兰花对养分的吸收和利用,提高养分利用效率,增加兰花的生长速度和产量。

4. 枯草芽孢杆菌在兰花病害防治中的应用案例4.1 兰花炭疽病防治兰花炭疽病是兰花栽培中常见的病害之一,枯草芽孢杆菌在其防治中发挥重要作用。

具体方法如下: 1. 枯草芽孢杆菌发酵液喷雾:将枯草芽孢杆菌发酵液按一定浓度稀释后喷雾在兰花植株叶面,能有效抑制炭疽病的发生和扩散。

2. 根际施用:将枯草芽孢杆菌菌株培养后加入培养基中,与植株根系接触,能够在根际形成保护膜,抑制炭疽病菌的侵染。

植物组织培养技术在兰花培育中的应用

植物组织培养技术在兰花培育中的应用

植物组织培养技术在兰花培育中的应用植物组织培养技术是一种重要的生物技术手段,广泛应用于植物育种、繁殖和遗传改良等领域。

在兰花培育中,植物组织培养技术的应用也得到了广泛的关注和应用。

本文将对植物组织培养技术在兰花培育中的应用进行详细的介绍和分析,为读者提供一个全面的了解。

一、植物组织培养技术植物组织培养技术是一种通过植物细胞培养、愈伤组织培养和器官培养等手段,实现植物再生繁殖和遗传改良的方法。

该技术可以用于植物材料的快速繁殖、难以种子繁殖的植物材料的繁殖、植物突变材料的再生、植物遗传改良等方面。

在植物组织培养技术中,最常用的是离体培养和组织培养。

离体培养是指从植物体上取下一部分组织、器官或整个植物,并将其放入适宜的培养基上培养,使其生成新的植株;组织培养是指以植物体内的细胞为原料,在适宜的营养培养基上进行培养并获得植物组织、器官或整株植株。

二、兰花的植物组织培养技术应用兰花是一类重要的观赏植物,因其花色艳丽、花型美丽、花期长等特点,受到了广泛的关注和喜爱。

在兰花培育中,植物组织培养技术已经得到了广泛的应用。

兰花的植物组织培养技术应用主要包括以下几个方面:1.兰花离体培养:兰花离体培养是指通过将兰花茎段、芽或叶片等离体培养,再生出新的植株。

通过离体培养技术,可以大大提高兰花的繁殖速度,缩短繁殖周期,加快新品种的选育速度。

2.兰花愈伤组织培养:在兰花组织培养中,愈伤组织培养是一种常见的方法。

通过将兰花茎段、叶片等组织移植到适宜的培养基上,促进细胞再生和分化,形成愈伤组织,再从愈伤组织中分化出新的植株。

3.兰花植物器官培养:在兰花培育中,植物器官培养是指通过将兰花的根、茎、叶等植物器官离体培养,并再生出新的植株。

这种方法可以快速繁殖兰花,并且可以大大提高兰花的遗传改良效率。

4.兰花组织工程育种:利用植物组织培养技术,可以实现兰花的遗传改良。

通过基因工程技术,可以实现对兰花花色、花型、花香等性状的改良。

这种方法可以大大提高兰花的经济效益和观赏效果。

利用新技术育种促进国兰产业化

利用新技术育种促进国兰产业化

利用新技术育种促进国兰产业化利用新技术育种促进国兰产业化利用新技术育种促进国兰产业化梁国平(云南省热带作物科学研究所景洪666100)前言随着云南省花卉产业的迅猛发展,近几年来,国兰在我省的许多地区也得到长足发展,尤其是大理的兰花在短短的几年时间里,已是享誉国内外。

然而,正是这斐誉中外的花草的背后,又是怎样的呢?在利欲的驱动下,人们到山上疯狂地挖掘。

在获取珍稀品种的诱惑下,不惜将大量的无商品价值的兰草弃之废坑。

为满足个人私欲,甚至铤而走险、杀人越货。

在世人赏兰观兰之时,大理苍山在哭泣。

大理是我国兰花的主产地之一,在全国31个兰属植物中,大理地区就有25个。

近年来在全国举办的各届兰展上,都有大理选送的兰花获得大奖,如大理名兰剑阳蝶、玉兔彩蝶、苍山奇蝶、黄金海岸等等。

这些名品都是传统意义上的下山兰人工驯化栽培筛选的,目前真正人工杂交选育的兰花品种还非常少。

在这里笔者就开发与保护国兰,为大理实现国兰产业化发展建言献策。

1 兰花开发与保护兰花是我国传统名花,古往今来,多少文人墨客无不为其独特的花姿叶艺而沉醉其中,大有花卉的美止于兰。

兰花的花色、花形、草姿以及其衍生出的独特生态韵味极富变化。

因此,从十九世纪起就为世界各国人士所喜爱,西欧各国纷纷从热带亚洲、中南美洲大肆挖掘,许多野生原种被带回欧洲供观赏栽培,这当中有不少兰花的遗传资源就此从世界上消失。

今天我们只能从一些杂志和画册中看到部分野生原种或杂交种的形态,但其中很多品种已消失,可知兰花遗传资源的损失是何等严重。

在不同国家、不同时期、不同文化背景下,人们对兰花性状的评价标准或观赏价值常常不同。

在古代中国,兰花最早作熏香用的植物之一;在古希腊兰花仅被当作药草看待;第二次世界大战前,欧洲曾流行雍容华丽、花朵硕大的嘉德利雅兰;战后又对美国的三倍体、四倍体兰花感兴趣。

今天,兰花除了香味外,人们主要追求新、奇、怪或叶艺等方面的性状。

正是在这种不同背景下,致使很多兰花品种因不符合当时的评价标准或观赏价值而被淘汰,许多兰花资源从此绝灭了。

蝴蝶兰成花分子生物学研究进展

蝴蝶兰成花分子生物学研究进展

蝴蝶兰成花分子生物学研究进展蝴蝶兰是一种被广泛栽培的兰花品种,其优美的花姿和迷人的花色使其成为了花卉市场的热门品种。

蝴蝶兰的分子生物学研究进展对于揭示其品种改良、形态发育、花色形成等方面具有重要意义。

本文将从蝴蝶兰的基因组研究、花色形成机制、形态发育调控等方面对蝴蝶兰成花分子生物学研究的进展进行综合介绍。

蝴蝶兰的基因组研究是分子生物学研究的基础,对其进行基因组测序和功能解析可以揭示其遗传变异、基因表达调控及相关代谢途径。

目前,已有研究对蝴蝶兰进行了基因组测序,并开展了基因功能研究。

通过测序分析,研究人员发现蝴蝶兰基因组大小为约3GB,其中包含了大量的基因家族和重复序列。

研究发现蝴蝶兰的基因组中含有多个与花色、花形和花香有关的基因,这些基因可能参与了蝴蝶兰的花色形成和形态发育。

在花色形成机制方面,蝴蝶兰的花色主要是由花瓣中的花色素质和颜色基因共同决定的。

研究人员通过对蝴蝶兰花瓣组织中的花色素进行分析,发现蝴蝶兰花色素的主要成分为花青素和类胡萝卜素。

在花色素的合成途径中,研究人员鉴定了蝴蝶兰中与花色素合成相关的关键基因,包括酚酮还原酶(F3'H)、酚酮羟化酶(F3H)和类胡萝卜素合成酶(CRTISO)等。

通过对这些基因的功能分析,研究人员揭示了蝴蝶兰花色素的合成途径和调控机制,为蝴蝶兰花色品质改良和育种提供了重要的理论基础。

形态发育调控是影响蝴蝶兰植株形态和开花特性的重要因素。

研究人员通过对蝴蝶兰的芽发育和花序形成进行解析,发现了调控蝴蝶兰植株生长和开花的关键基因。

AP1、LFY和SOC1是控制蝴蝶兰花序形成和开花时间的主要调控基因。

通过对这些基因的功能研究,研究人员揭示了蝴蝶兰花序形成和开花时间的分子调控网络,为蝴蝶兰的花序调控和生长发育提供了重要的理论支持。

综合以上研究成果可以看出,蝴蝶兰的成花分子生物学研究已经取得了一定的进展,尤其是在基因组测序、花色形成机制和形态发育调控等方面。

未来,随着分子生物学技术的不断发展,蝴蝶兰的分子生物学研究将进一步深入,为蝴蝶兰的良种培育和花卉产业的发展提供更多的科学支撑。

养兰易养根难,教你用“真菌”养兰花,养好“菌根”兰花自然变美

养兰易养根难,教你用“真菌”养兰花,养好“菌根”兰花自然变美

养兰易养根难,教你用“真菌”养兰花,养好“菌根”兰花自然变美你有没有想过一个问题,为什么兰科植物的根又光又白还没有根毛?没有根毛它怎么从土壤里吸收养分?有些兰根长满一盆,但是依然不影响它“吸收”养分继续生长,很多人说:“养兰即养根”,还有人说:“养兰易养根难”。

兰科植物的根与其它开花不开花植物的根到底有什么不同呢?如何才能把兰花的根养好呢?兰科植物是所有开花植物中最多样,分布最广的植物之一,一般我们将兰科植物俗称为兰花。

虽然兰科植物的花朵不像牡丹、月季那样艳丽,但中国人似乎从兰花植物种品除了“另一种美”,兰花已经慢慢的融入了中国的文化,这也是兰花的魅力所在。

今天我们不是要介绍兰花有多美,而是要说一下它的根,很多人对它根的认识可能就是“傻白傻白的”,没有一点“根”的样子,因为兰花的根没有根毛,而是光秃秃的,但这并没有影响它吸收土壤中的水分和营养物质。

这也是兰科植物与其它植物的特别之处,兰花可以与真菌共生,真菌就寄生在它的根上,与其说是兰花的根在吸收营养,不如说是那些共生菌在发挥作用。

下面就来说一下,兰花的根和菌如何共生?以及这种共生菌根如何发挥作用?有什么优点又有什么缺点。

不过在讲兰科植物的菌根之前,需要先说一下兰科植物。

兰科植物(一)兰科植物有哪些?兰科植物的分布遍及世界各地,其中亚洲和南美洲的热带地区物种最为丰富,其中常见的栽培品种有:蕙兰、春兰、寒兰、建兰、墨兰、文心兰、石斛兰、兜兰、蝴蝶兰、万代兰还有嘉德丽亚兰等,这些都是很多花友都养过的品种,另外喜欢养兰花的朋友对野生兰花可能也不陌生,比如常见的野生兰花有:石豆兰、兜兰、春兰、万代兰、贝母兰、独蒜兰、指甲兰、鹤顶兰、石仙桃、虾脊兰等。

私挖野兰违法不过在这里要强调一下,野生兰花属于国家保护植物,私自采挖是违法的,为了保护野生兰花还希望那些痴迷野兰的朋友手下留情。

四种兰花的花(左上顺时针起):圣字蝴蝶兰、叶蜂眉兰、条叶颚唇兰、同色兜兰(二)兰科植物的特点兰花被认为是植物界的“高等植物”,因为它根据自己的特性演化出对昆虫授粉的高度适应性,比如常见的兜兰花朵形似迷宫,就是为了让昆虫粘上花粉;而我们看到都觉得非常可爱的飞鸭兰很像一直鸭子在飞,蜂兰很像一直鸟在飞,这种外形可以让授粉媒介误以为是交配对象得以传播花粉,最重要的是兰花可以与真菌建立共生关系就更厉害了。

兰花组织培养进展研究

兰花组织培养进展研究
兰科 是显 花 植物 中最 大 的科 之一 ,大约 有 50 0 多个属,2 0 多个种 ,分布于世界各地.大多数 000
养的方法 ,大大加快 了原球茎增殖 的速度 ,短期内 可获得大量再生植株。此后 , 组织培养技术在兰花 生产上得到了广泛应用 ,目前大约已有6余属数种 o 兰花拉 l 可以用组织培养的方法进行繁殖 。中国科学 院上海植物生理研究所细胞室、上海园林管理处科 研组 与上海 龙华 苗圃于 17 年利用组织培养技术 93
大部 分 兰 花具 有 总状 花 序 ,花 梗 上 的花 芽 较 多 ,取 材方便 ,不 伤母株 .在单 茎性 兰花组培 中应 用较 广 。自R t .14年 利用 蝴蝶兰 花梗腋芽培养 oo G 99 r 出试 管苗 以来 ,关 于利用 蝴蝶 兰花梗 腋芽来获得 营 养 芽 、丛 生 芽方式 增 殖 的研 究较 多 。幼嫩 花梗腋
繁殖建兰 , 获得成功。兰花的组织培养中有几个关 键时期 :原球茎的诱导 、原球茎的继代培养 、 壮苗 的培育。根据这几个重要 的时期及在其间组织培养 的外界条件 , 人们对兰花组织培养进行了广泛的研 究。
1 兰花组 织培 养程序
外植体( 、侧 芽 、花梗 、叶片等) 茎尖 ,诱导形 成原球茎 , 原球茎大量增殖 , 芽诱导及丛芽大量增 殖 ,育苗培养 ,温室移栽 。

用叶 片作为 外植体 可 以减轻 或避 免对母 株 的伤害 , 而且叶片数量多 , 取材 又不受季节 的影 响, 是较理想的外植 体 。 中又 以试管苗 的幼 叶 其 作为外植体 培养较好 ,啄蕊兰 、蝴蝶兰 试管苗 幼叶原球茎发生率可达3 %。 0 从成熟植株上取幼 叶为外植体培养成功的报道不多 , 成熟植株组织 向培养基 中释放高浓度 抑制生长的物质 , 严重影 响兰花 的存 活。然 而肾药兰成熟 植株最上面3 片 幼 叶在培养中却显示 出较 强的增殖 能力 ,在l 一 0 l 内基部分化 出芽 ,但不产生原球茎 ;C e 等 2 周 hn 从 幼 叶 的 叶 尖 表 皮 细 胞 和 叶 肉细 胞 直 接 培 养 出 体细胞胚 。但在3 d 内无 愈伤组织产生 ,在经 0之

【艺兰科普055】国兰生物技术概述

【艺兰科普055】国兰生物技术概述

【艺兰科普055】国兰生物技术概述一道兰香一杯茗茶一本好书从来就是一种令人神往的生活方式欢迎扫码关注《蘭茶書话》 lanchashuhua【艺兰科普055】国兰生物技术概述科技创造美好未来。

生物技术在国兰领域的应用,同样也对国兰种质资源保存、新品种选育和国兰产业发展,发挥了重要作用。

国兰因为其独特的文化艺术属性,生物技术的介入,不可避免的对这种属性形成了严重冲击。

据了解,上世纪九十年代初,台湾省就出现过集中销毁国兰试管苗的事件。

即便如此,应该说,除了行政手段,没有任何人和任何集体,有能力阻止生物技术在国兰领域的研究和应用。

既然阻止不了,那为什么还要阻止呢?了解一下各方面的进展,找到国兰文化与国兰科技并行不悖的路径,难道不是更好吗?生物技术是上世纪五六十年代从西方科技届兴起的,尤其是DNA 双螺旋结构的发现之后,生物技术开始进入现代分子生物学时代。

据相关资料,国外有机构在1960年代就成功利用兰花(洋兰)的茎尖组织培育出兰花幼苗。

生物技术用于洋兰的快速繁殖,得到了广泛应用,也由此奠定了洋兰在兰花市场上的绝对王者地位。

而生物技术在国兰领域的研发,起步比较迟,难度也大,阻力也大。

应该说,国兰届的生物技术研究与应用,一直在“黑夜”中艰难前行。

上世纪70年代,中国科学院上海植物生理研究所,首先突破了建兰组培技术,获得了建兰组培苗。

80年代初,四川省农科院在兰花杂交育种、名贵兰花茎尖培养快速繁殖及兰花无性繁殖系诱变叶艺新品种方面做出了不小成绩。

1984年成功诱导“宋梅”茎尖分化出小苗,1986年成功诱导“隆昌素”茎尖组培苗。

后来,又先后培育了“富丽红”、“醉妃”等杂交新品种和“线艺隆昌素(中透)”等叶艺新品种,开创了人工诱变创造叶艺新品种的先河,开启了组培国兰的小规模商品化生产之路。

研究工作也获得了国家“863”计划支持,国兰规模化组织快繁与产业化技术也就日渐成熟。

据相关资料,目前生物技术在国兰领域的应用,主要有以下几个方面。

兰花组织培养和分子生物学研究进展

兰花组织培养和分子生物学研究进展

Ke wo d:oc i y r rh d;t s e c l r i u u t e;moe u a il g s u l c l rb oo y;g n t rn fr t n e e i t s ma i c a o o
兰花是整个 兰科植物 ( r iaee 的总称。兰科 O c dca ) h
物 中最 高 度演 化 的 一 科 , 6个 亚 科 7 5属 2 00余 有 2 50 种 , 泛 分 布 于 全 球 各 地 。 兰 花 在 中 国 约 有 10个 属 广 7
10 20余种 , 分布较为广 泛 , 几乎 全 国各 省都有 。其 中, 青藏高原就有 9 9属 4 4种 及 9个 变种 , 东有 7 7 广 1属 2 8种 一 0 。 兰花不仅具 有极高 的观赏 价值 , 还具 有 独特 的食 用和药用 价值 。兰花 的根 、 、 、 、 叶 花 果 种子均有很 高 的 药用价值 。印度人 曾经用 兰花 E i s i l rpiLn e o s d y治疗 唇 疮, 同时其还 可 以舒 缓牙 龈和 口腔 黏膜 的不适 。不 仅
年来发展迅速 , 对兰花 组织培 养 中原球 茎的诱 导和培养基 选择 的国 内外研 究进行 了综述 ; 并对近年 来应 用分子标
记、 转基 因等 分 子 生物 学技 术研 究 兰花 的遗 传 多样 性 、 系统 分 类 和 基 因功 能进 行 综 述 。
关键词 : 兰花 ; 组织培养 ; 分子 生物 学; 转基 因
2 olg f i ce c ,A h iN r a nvri ,Wu u2 10m l iesy e Le U t h 4 0 0,C ia hn )
A bsr c t a t:Orhi s t ne o h a g s o rng p a tfm i e . Th v l e o r h d i ce tfc r s a c n c no h s b e c d i heo ft e lr e tf we l i l n a l s i e a u fo c i n s i n i e e r h a d e o my a e n i p i r te to . Or i is e c hu e h sb e v lpe u c l. Th r g e si r hi is ul es c st rg no r t. ad mo e at n in chd ts u u r a e n de eo d q i ky e p o r s no c d tsue c t u h a heo i fp oo ur i

枯草芽孢杆菌在兰花上的应用

枯草芽孢杆菌在兰花上的应用

枯草芽孢杆菌在兰花上的应用一、引言枯草芽孢杆菌是一种常见的土壤细菌,其具有很强的生物防治能力。

近年来,随着环保意识的不断提高和人们对绿色食品的需求,枯草芽孢杆菌在农业领域中得到了广泛的应用。

而在兰花种植中,枯草芽孢杆菌也具有重要的应用价值。

二、枯草芽孢杆菌在兰花上的应用1. 枯草芽孢杆菌防治兰花病害兰花是一种高档观赏植物,其价格昂贵。

然而,由于其生长条件比较苛刻,容易受到各种病害侵袭。

而传统农药对于这些病害并不能完全有效地控制。

因此,在兰花种植中使用枯草芽孢杆菌进行生物防治就显得尤为重要。

枯草芽孢杆菌可以防治多种兰花病害,如青霉病、灰霉病等。

其通过产生抑制细胞壁合成的物质,抑制了病原菌的生长和繁殖,从而达到防治病害的效果。

而且,枯草芽孢杆菌对于环境友好,不会产生任何污染。

2. 枯草芽孢杆菌促进兰花生长在兰花种植中使用枯草芽孢杆菌还可以促进兰花的生长。

枯草芽孢杆菌可以分解土壤中的有机物质,释放出大量的氮、磷等营养元素,为兰花提供了必要的营养。

同时,枯草芽孢杆菌还可以产生一些植物生长调节剂,如赤霉素、脱落酸等,促进兰花根系发育和茎叶生长。

3. 枯草芽孢杆菌提高兰花品质使用枯草芽孢杆菌还可以提高兰花的品质。

枯草芽孢杆菌可以增加土壤中有机质含量和微生物数量,改善土壤环境。

同时,其还可以抑制其他微生物对于营养元素的竞争,使得兰花能够更好地吸收养分。

这些都有利于提高兰花的品质。

三、枯草芽孢杆菌在兰花种植中的应用注意事项1. 选择适当的菌株不同的枯草芽孢杆菌菌株对于不同的病害有着不同的防治效果。

因此,在使用枯草芽孢杆菌进行防治时,需要选择适当的菌株,以达到最好的防治效果。

2. 合理施用在使用枯草芽孢杆菌进行生物防治时,需要注意合理施用。

建议在兰花生长期间进行多次施用,以保证其效果。

同时,也需要注意施用量和施用时间等方面。

3. 注意保护生态环境虽然枯草芽孢杆菌是一种环保型农药,但是在使用过程中还是需要注意保护生态环境。

兰花 生物防治技术

兰花 生物防治技术

兰花生物防治技术
摘要:
1.兰花的简介
2.兰花的生物防治技术
3.兰花生物防治技术的优势和应用前景
正文:
【一、兰花的简介】
兰花,被誉为“花中之王”,以其高雅的姿态、清淡的香气和独特的韵味,一直备受人们喜爱。

兰花种类繁多,有文心兰、蝴蝶兰、蕙兰等,原产于亚洲、非洲等地。

在我国,兰花种植历史悠久,早在春秋战国时期就有文字记载。

如今,兰花已经成为我国重要的花卉产业之一,具有极高的观赏价值和经济价值。

【二、兰花的生物防治技术】
兰花生物防治技术是指利用生物来防治兰花病虫害的一种方法。

生物防治技术的种类繁多,主要包括以虫治虫、以鸟治虫和以菌治虫等。

这些方法的最大优点是不污染环境,成本低,有利于维持生态平衡。

1.以虫治虫:利用天敌昆虫来捕食兰花害虫,如利用寄生蜂防治兰花螟虫等。

2.以鸟治虫:利用食虫鸟来捕食兰花害虫,如黄鹂、燕子等。

3.以菌治虫:利用真菌来感染和杀死兰花害虫,如利用绿僵菌防治兰花螟虫等。

【三、兰花生物防治技术的优势和应用前景】
兰花生物防治技术具有以下优势:
1.安全环保:生物防治技术不污染环境,减少了化学农药的使用,有利于保护土壤和水资源。

2.成本低:生物防治技术的成本相对较低,有利于降低兰花生产成本,提高经济效益。

3.维持生态平衡:生物防治技术有利于维持生态平衡,保护生物多样性。

随着人们对环境保护意识的增强,兰花生物防治技术在我国得到了广泛应用,具有广阔的应用前景。

兰花多倍体育种研究进展

兰花多倍体育种研究进展

兰花多倍体育种研究进展摘要:本文介绍了关于兰花多倍体的研究进展,包括作用机理、植物的数量和特性、育种方法及应用。

首先,文中概述了植物多倍体的发现和分类,并对植物多倍体的染色体合并机制进行了叙述。

其次,本文探讨了兰花多倍体的种类数量和特征,提出了依据它们在育种中的不同应用。

最后,文章概述了一些已经育成的兰花多倍体品种,并以此总结出有关兰花多倍体研究进展的相关结论。

关键词:兰花多倍体,植物多倍体,染色体合并,育种正文:植物多倍体是一种十分独特的形态,早在世界古代就已被发现。

近几年来,随着现代科学技术的发展,兰花多倍体研究也取得了巨大进展。

在本文中,我们将对兰花多倍体的作用机制、植物的数量和特征、育种方法及应用加以讨论。

首先,文中概述了植物多倍体的发现和分类,包括假三倍体、四倍体和真五倍体等。

兰花多倍体的发现主要是通过核套布染色体的分析、扫描电镜观察和通过遗传实验验证的结果。

此外,还有关于植物多倍体的染色体合并机制,例如兰花多倍体的游离染色体合并机制和单重体至多重体转化机制。

其次,本文探讨了兰花多倍体的种类数量和特征,提出了不同兰花多倍体的分类标准,以便于育种工作的发展。

此外,根据不同类型的兰花多倍体,文章指出了育种方法中的不同应用,例如利用离体技术来选择流行病抗性多倍体,以及使用多倍体育种来获得花的美丽多样性。

最后,文章概述了一些已经育成的兰花多倍体品种,如四倍体兰'碧莲'和'玉兰'以及真五倍体兰'风华',通过对多倍体兰花的育种,实现了华丽、宽容和色彩多样的艳丽组合,生产了大量优良品种,为人们带来了无尽的乐趣和乐趣。

总之,近年来,兰花多倍体研究取得了显著的进展,在花色多样性以及病害抗性等方面都有了明显的改善。

通过本文的介绍,我们相信将会催生更多的艳丽的兰花品种,让我们的社会更加美丽。

目前,兰花多倍体育种正在发挥着巨大的作用,它不仅给人带来了乐趣,也赋予了花卉种植业非凡的前景。

生物技术在兰花上的应用进展

生物技术在兰花上的应用进展

生物技术在兰花上的应用进展摘要兰花是非常珍贵的观赏性花卉,由于兰花在自然状态下种子萌发率非常低,繁殖很困难,但是传统的栽培法(分株繁殖),繁殖周期太长,繁殖率低下。

另外,由于长期的无性繁殖,造成带病毒的植株日益增多,使兰花的优良品质下降。

生物技术在兰花的快速繁殖、品种的复壮、优良品种的培育等方面具有重要的作用,利用这些技术进行大规模的兰花工业化生产取得了巨大的经济效益,目前已在世界范围内形成了高效益、大规模的兰花产业。

本文对兰花产业中生物技术的应用进行了综述。

并对生物技术在兰花产业中的应用前景进行了展望。

关键词非共生萌发技术、组培快繁技术、基因工程技术、细胞工程技术。

兰花是整个兰科植物的总称,它是显花植物中最大科之一,全世界约有800个属,2 5000 个种,分布于全球各地,大多数种类分布在热带、亚热带地区。

我国野生兰花约有173 个属,1 240 个种,在南北各地均有分布,但以云南、台湾、海南最为丰富(范成明等, 2003)。

国兰花小香浓,常见的有:春兰、蕙兰、建兰、寒兰、墨兰。

洋兰花大色艳,但无香味,具有极高的观赏价值和经济价值,常见的有:卡特兰、兜兰、石斛、蝴蝶兰、文心兰、万代兰等。

在我国,国兰已被尊为一种兰文化,它花色素雅、高洁,有“花中君子”之称。

近年来,我国沿海地区从国外大量引进洋兰栽培,而国兰也是我国花卉业出口创汇的重要品种,市场对兰花的需求量越来越大。

此外还有作为药用的天麻、白芨、红门兰等和作为香料的香籽兰等,有极高的经济价值。

具有观赏和药用价值的兰科植物目前在国际、国内市场上占有重要地位。

由于兰科植物在自然状态下繁殖困难,种子萌发率非常低,故传统栽培靠分株繁殖,繁殖周期长,繁殖率低,育种进程十分缓慢。

另外,由于长期无性繁殖,造成带病毒的植株日益增多,使兰花的优良品质下降。

因此,兰花的生物技术格外引人注目。

自20 世纪60 年代以来, 生物技术的应用促进了兰花组织培养的研究, 进而在兰花细胞工程、基因工程等生物技术的研究方面取得了重要进展, 并在全世界范围内形成了高效益、大规模的兰花产业。

春兰快速繁殖已经初见成效

春兰快速繁殖已经初见成效

春兰快速繁殖已经初见成效70年代以来科研院所在兰科植物中采用生物工程技术繁殖兰花有过报道,其效果是传统地方法无法和它媲美的,但由于种种原因此项先进的技术尚未得到推广。

笔者带着在家庭环境里能否开展此项工作这个问题经两年的尝试,已获得小批量的春兰试管苗,现将具体做法介绍于后供兰友们参考。

一、建立小型家庭组织培养室,自制设备简易土法上马。

众所周知该项工作要在无菌条件下进行。

为此,研制密封良好的玻璃接种箱、净化空气装置,采取种种技术措施后转瓶污染率大大地下降,据统计得知1994.6.26至1994.8.26日污染率为44.8%,改用酒精喷雾降尘后1994.10.4到1994.11.26成功率上升为92%,这就给筛选最佳培养基配方赢得了时间,奠定了良好的基础。

二、在家庭环境里如何才能做到无菌操作呢?笔者着重从以下几个方面入手。

1.所有接触培养基的器皿能耐高温的用干热法(140℃~l50℃)处理,对不耐高温的用具采厂化学方法灭菌消毒。

2.为解决接种时需在火焰上进行的问题(因箱内几乎无空气)增添了一只300W的电炉,但因温度高易灼坏外植体,故又加设了通。

风降温的设施。

3.为了减少刀具的第二次在环境中污染的问题,高温消毒后按放在一端封闭的简内,同时不断鼓入净化的空气加以冷却确保外植体安然无恙的进入营养基瓶中。

4.所有进入箱内的物品均需酒精消毒后才放进,凡是带菌者不许入箱,箱体消毒程序是酒精喷雾天紫外线消毒,并定期用甲醛加高锰酸进行熏蒸……三、选用适宜的培养基配方。

诱导――分化――生根均采用M?S基加茶乙酸、细胞分裂素(6BA)。

但不同的生长阶段还需做成分上的调整,特别是生根时由于兰生根较其他品种花卉难些故采用高浓度的NAA浸泡数秒的做法,效果良好。

四、外植体的采取、消毒。

外植体以长根的幼苗(未展开叶),随采随接种最好,成活率较高(接种时节以10月一2月最好),外植体消毒笔者采取O.1升汞十1%。

浓盐酸多次消毒的办法杀菌效果更佳。

兰科植物组织培养研究进展

兰科植物组织培养研究进展

兰科植物组织培养研究进展兰科植物是最具观赏价值的植物之一,因其形态美、多样性和花色艳丽而备受喜爱。

随着人们对园艺植物的需求不断增加,人工培育和繁殖兰科植物的需求也越来越大。

传统的兰花繁殖方法常常无法满足市场需求,因此对兰科植物的组织培养和细胞培养进行研究成为了当前的热点问题。

本文将对兰科植物组织培养的相关研究进展进行概述。

一、组织培养的方法1.愈伤组织培养法愈伤组织培养法是一种常用的兰科植物组织培养方法。

通过外植体的愈伤组织(活组织)的形成,使其活化和增殖,一定程度上可以满足兰科植物的繁殖需求。

由于兰科植物的生长条件较为严苛,传统的愈伤组织培养方法常常无法获得良好的实验结果。

近年来,研究人员通过添加生长调节剂、控制培养条件等方法不断完善愈伤组织培养法,逐渐实现了对兰科植物组织培养的有效控制和优化。

2.无菌播种法无菌播种法是另一种常用的兰科植物组织培养方法。

这种方法主要是通过切片和分离出来的兰科植物愈伤组织,放置在含有营养培养基的培养皿上,培养过程需要严格控制温度和湿度,以保持培养基的水分和营养性。

这种方法可以有效地控制组织的形成和增殖,缩短花药期和出苗期,降低繁殖成本。

3.脱毒培养法脱毒培养法是兰科植物组织培养中的另一个重要方法。

在这种方法中,研究人员会在培养基中添加抗生素等物质,将细菌和其他病原体消除,保证培养环境的洁净。

这样一来,获得的组织生长旺盛,花药期和出苗期大大缩短,温度和湿度可以适当降低,从而大量繁殖兰科植物。

二、技术进展1.基于基因工程的组织培养随着现代生物技术的发展,基因工程在兰科植物组织培养领域得到了广泛的应用。

利用基因工程技术,研究人员可以通过改变植物基因的表达,调控植物生长发育过程,从而在组织培养中获得更好的繁殖效果。

例如,通过转染水杨酸诱导新兰的愈伤组织进行增殖和分化。

此外,基因工程技术还可以帮助培育出更加健壮的植物,提高其耐受性和抗病性。

这些技术的发展和应用,为兰科植物的繁殖和育种提供了有力的手段。

植物组织培养技术在兰花培育中的应用

植物组织培养技术在兰花培育中的应用

植物组织培养技术在兰花培育中的应用随着社会经济的不断发展和人们对于绿色环保的追求,植物组织培养技术作为一种先进的植物繁殖技术,受到了广泛的关注和应用。

兰花作为一种重要的观赏植物,在植物组织培养技术中也有着广泛的应用。

在兰花的培育过程中,植物组织培养技术可以提高兰花的繁殖效率、加速育种速度以及改善兰花的品质特性,因此在兰花培育中有着重要的意义。

本文将从植物组织培养技术的基本原理出发,探讨植物组织培养技术在兰花培育中的应用,并分析其在改良兰花品种、提高兰花产量和改善兰花质量方面的作用。

一、植物组织培养技术的基本原理植物组织培养技术是指将植物体内的细胞、组织或器官经过一系列的操作,培养在适当的培养基上,在无菌条件下进行体外培养和再生植株。

植物组织培养技术主要包括愈伤组织的诱导、培养和再生,以及植物体细胞的培养和再生。

通过植物组织培养技术,可以实现植物繁殖和育种中的无性繁殖、雄性不育株的转化、基因工程植物的培育等目的。

在兰花培育中,植物组织培养技术主要包括愈伤组织诱导和培养以及植株再生。

首先是通过适当的处理和培养条件,诱导出兰花的愈伤组织,然后在适当的培养基上进行愈伤组织的培养和再生。

通过植物组织培养技术,可以实现兰花的无性繁殖、快速繁殖和兰花基因工程等目的。

二、植物组织培养技术在兰花培育中的应用(一)无性繁殖植物组织培养技术在兰花的无性繁殖中起着关键的作用。

通过植物组织培养技术,可以实现兰花的组织培养再生,从而获得大量的克隆植株。

无性繁殖不仅可以加快繁殖速度,还可以有效地保存兰花的遗传特性,确保兰花的遗传稳定性。

在兰花生产中,通过无性繁殖可以大大提高兰花的繁殖效率,降低繁殖成本,加快新品种的选育速度。

(二)雄性不育株的转化在兰花培育中,雄性不育株常常是育种工作中的一个难题。

通过植物组织培养技术,可以实现雄性不育株的转化。

将雄性不育株的细胞、组织或器官通过植物组织培养技术进行再生培养,再经过一系列的操作,可以实现雄性不育株的转化,获得具有育种价值的再生植株。

兰花花粉细胞间体培养技术

兰花花粉细胞间体培养技术

兰花花粉细胞间体培养技术兰花是一种美丽的花卉,受到了广大花卉爱好者的喜爱。

然而,兰花的繁殖方式常常面临一些困难,例如繁殖周期长、成功率低等问题。

为了克服这些困难,人们开发了兰花花粉细胞间体培养技术,该技术可以有效地解决兰花繁殖面临的问题。

一、什么是兰花花粉细胞间体培养技术是指通过培养和分化兰花花粉中的细胞间体,实现兰花繁殖的一种生物技术。

细胞间体是花粉在花粉管中发育成为胚胎的过渡阶段,具有细胞分化能力,通过培养和分化细胞间体,可以获得大量的具备繁殖能力的植株。

二、兰花花粉细胞间体培养技术的步骤兰花花粉细胞间体培养技术主要包括以下几个步骤:1. 花粉采集:选择健康的兰花花朵,用镊子或者细胞扫描笔采集花粉,并将花粉置于培养基上。

2. 细胞间体的诱导:在含有适当营养成分和激素的培养基上进行,通过控制培养基中的激素浓度和比例来诱导细胞间体的形成。

3. 细胞间体的增殖:将获得的细胞间体进行传代培养,利用细胞分裂的特性,让细胞间体不断增殖,形成数量可观的细胞间体。

4. 植株的再生:将增殖的细胞间体转移到含有适当诱导剂的培养基上,通过调节培养基中的激素浓度和比例来促使细胞间体的分化为植株。

5. 植株的移栽:将获得的植株从培养基上取出,进行根部处理,并移植到适宜的土壤中,进行后续的生长和繁殖。

三、兰花花粉细胞间体培养技术的应用兰花花粉细胞间体培养技术可以用于解决兰花繁殖周期长、繁殖成功率低等问题,具有以下几个应用方面:1. 繁殖速度的提高:通过花粉细胞间体培养技术,可以大幅度提高兰花的繁殖速度,快速获得大量的健康植株。

2. 品种的保持和继承:通过花粉细胞间体培养技术,可以保持兰花品种的纯度,并实现品种的继承和传承。

3. 新品种的培育:通过花粉细胞间体培养技术,可以进行新品种的培育,创造出更加美丽、抗病性更强的兰花。

4. 遗传改良:通过花粉细胞间体培养技术,可以进行遗传改良,例如选育出更加耐寒、耐旱的兰花品种。

四、兰花花粉细胞间体培养技术的前景兰花花粉细胞间体培养技术为兰花繁殖和培育提供了新的途径,具有广阔的发展前景。

兰花生物工程研究进展

兰花生物工程研究进展

收稿日期:1999206203;修改稿收到日期:1999209227第一作者简介:丁兰(1964—),女,四川德阳人,讲师,硕士.主要研究方向为细胞生物学及植物组织培养.・科研综述・兰花生物工程研究进展丁 兰1,付庭治2(1.西北师范大学生物系,甘肃兰州 730070; 2.南京大学生物系,南京 210093)摘 要:对兰花组织培养的历史和进展作了扼要综述.着重阐述了外植体取材、培养基、激素等因素对外植体培养、原球茎增殖及芽分化的影响,并介绍了兰花种子离体萌发技术、兰花原生质体培养、原生质体融合及基因工程的研究进展情况.关键词:组织培养;外植体;原球茎;培养基;离体萌发;基因工程中图分类号:Q 819;S 682131 文献标识码:A 文章编号:10012988Ⅹ(2000)0320111206兰科是显花植物中最大的科之一,大约有500多个属,20000多个种,分布于世界各地.大多数种类分布于东南亚、澳大利亚、中南美洲、非洲和马达加斯加.兰花是珍贵的观赏花卉,此外还有作为药用的天麻、白芨、红门兰等和作为香料的香籽兰等,有极高的经济价值.由于兰科植物在自然状态下繁殖困难,种子萌发率极低,故传统栽培靠分株繁殖,因而繁殖周期长,繁殖率低,育种进程缓慢.另外,由于长期无性繁殖,造成带病毒的植株日益增多,使兰花的优良品质下降.因此,兰花的生物工程技术格外引人注目.生物工程技术可用于兰花的快繁、品种复壮、优良品种的培育等,在加快育种进程、挽救珍稀濒危的种类等方面具有重要作用.利用这些技术进行大规模的兰花工业化生产取得了巨大的经济效益,目前已在世界范围内形成了高效益、大规模的兰花工业.1 兰花的组织培养技术兰花的组织培养始于20世纪60年代.M orel 采用大花蕙兰的茎尖,在含有细胞分裂素的K C 培养基上进行培养,茎尖分生组织膨大形成原球茎,并分化出根和叶,首次获得兰花无病毒小植株[1].Wimber 对M orel 的方法进行了改进,采用液体振荡培养的方法,大大加快了原球茎增殖的速度,短期内可获得大量再生植株[2].此后,组织培养技术在兰花生产上得到了广泛应用,目前大约已有60余属数百种兰花可以用组织培养的方法进行繁殖.111 兰花组织培养程序外植体(茎尖、侧芽、花梗、叶片等)→诱导形成原球茎→原球茎大量增殖→芽诱导及丛芽大量增殖→育苗培养→温室移栽.112 不同外植体的培养茎尖是最早用于兰花快速繁殖的外植体.国际上最具商业价值的几个大属的兰花,如大花蕙兰(Cymbidium )、卡德丽亚兰(Cattleya )、石斛兰(Dendrobim )、蝴蝶兰(Phalaeanopsis )、111 第36卷2000年第3期 西北师范大学学报(自然科学版) V ol 136 2000 N o 13 Journal of N orthwest N ormal University (Natural Science ) 文心兰(Oncidium )等首先在茎尖培养中取得成功.侧芽应用也相当广泛.学者们对茎尖及侧芽的取材季节、最适取材部位、大小等进行了深入研究,一般认为带1~2个叶原基的茎园锥成活率高[3],中间部位侧芽成活率及生长率较高.但兜兰(Paphiopedium )的培养极为困难,至今有关报道极少.特别值得一提的是中国兰的芽端组织培养.中国兰指蕙兰属的部分地生兰种,其栽培历史已有千年,有许多名贵珍稀品种.近10年来,我国学者在中国兰的培养中取得了一些成就,先后在建兰、春兰、墨兰等几十个品种的芽端培养中获得成功.吴汉珠等对素心兰等20个品种进行培养,有11个品种建立了快速无性繁殖系[4].据吴汉珠等3年的统计,国兰诱导启动后,褐化死亡几乎占3/4.因此,解决褐化问题是中国兰组织培养的关键所在.尽管顶芽和侧芽是极好的高质量外植体,但芽的来源有限.尤其是蝴蝶兰、万代兰(Vanda )、仙人指甲兰(Aerides )等80多个属的兰花只生一茎,摘取茎尖就有可能丧失母株,这对于珍稀品种来说损失很大.因此,人们倾向于在更大范围寻找外植体.用叶片作为外植体可以减轻或避免对母株的伤害,而且叶片数量多,取材又不受季节的影响,是较理想的外植体.大多数以叶片为外植体的成功报道是取试管苗的幼叶为培养材料,从成熟植株上取幼叶为外植体培养成功的报道不多.Vij [5]和王怀宇[6]曾相继报道,啄蕊兰(Rhynchostylis retusa )、蝴蝶兰试管苗幼叶原球茎发生率可达30%,而成熟幼叶对诱导反应极弱.C om pto 和Preece 指出,成熟植物组织向培养基中释放高浓度的抑制生长的物质,严重影响兰花组织的存活[7].尽管如此,肾药兰成熟植株最上面3片幼叶在培养中却显示出明显的增殖能力,在10~12周内基部分化出芽,但不产生原球茎.Seeni 和Latha 采取单叶片不切割,基部向下插入培养基内的方法,减小了创伤面,较大程度减弱了褐化[8].在过去的一个世纪,植物学家们认为根顶端分生区是由高度决定的细胞构成,按照Peters on 的芽根形成观点,根分生组织转化为芽体的可能性极小.Stewart 和Buttor 用树兰等材料进行培养,首次成功地获得原球茎[9].虽然仅从愈伤组织分化出一个植株,但此后这一领域得到许多学者的关注,根培养相继在不同兰花中获得成功[10~14].大部分兰花具有总状花序,花梗上的花芽较多,取材方便,不伤母株.目前报道最多的是花梗培养,以花瓣、萼片、子房为外植体的报道较少.幼嫩花梗腋芽可直接诱导丛生芽(王怀宇)[6],也可用花梗薄切片(林其金)[3]从切口处诱导原球茎,诱导率因花梗取材部位不同而有差异.除蝴蝶兰外,花梗培养已在万代兰[15]、树兰[16]、石斛兰[16]、文心兰[17]等属中获得成功.花梗培养已成为目前兰花繁殖的主要手段.113 培养基与激素用于兰花组织培养的培养基种类繁多,所含成分有无机盐类、维生素类、激素、氨基酸、核苷酸以及复合添加物.具体含量根据需要不尽相同.常用基本培养基有:K C 、MS 、VW 、BM 及其改良型.激素浓度、种类及不同组合对外植体的诱导和原球茎的增殖及分化起着主导作用.K T和NAA (或I AA )配合使用对啄蕊兰叶片诱导效果极好[5].Mroginiski 等在Arachis 杂种幼叶培养中用同样的激素组合得出了相同的结论[18].Seeni 和Latha 提出,BA 在兰花组织培养中对叶诱导与芽增殖起着重要作用[8].谷祝平报道,较高浓度的BA 能促进大花蕙兰原球茎的增殖,较低浓度BA 促进原球茎分化[19].据有关资料,洋兰的组织诱导、原球茎增殖及分化211西北师范大学学报(自然科学版) 第36卷 Journal of N orthwest N ormal University (Natural Science ) V ol 136 一般需用较高浓度细胞分裂素与低浓度生长素的配合.但在中国兰芽端诱导培养中,生长素使用浓度范围较大(110~510mg/L ),生长素浓度一般高于细胞分裂素,NAA 诱导效果好于2,42D 和I BA.吴汉珠等用MS 附加015mg/L BA 和110mg/L NAA 对素心兰等20个品种诱导成功,在根状茎诱导芽分化时需提高BA 浓度(012mg/L ),降低生长素浓度(NAA 012mg/L )[4],这与洋兰诱导启动及芽分化时激素浓度使用相反.生长素在根培养中是必需的.K erbauy 在卡德丽亚兰杂种根尖培养中进一步强调了生长素参与的重要性,并指出2,42D 对愈伤组织的产生起着主导作用[20],单独使用NAA 及I AA时,仅对根尖的延长生长有促进作用.这与Oncidium varicosum 的根尖培养反应一致[12].2 兰花种子离体萌发技术211 共生萌发法 兰科植物的种子极小,但荚果产生的种子数量极多,约104~106粒.兰科植物种子从结构上可分为两个主要类型:少数种类的种子的胚初步分化,具有一个发育不全的子叶,这类种子比较容易萌发;绝大多数种类的种子不具子叶和胚乳,在自然条件下极难萌发.因此,人们对兰花种子萌发经历了一个较长的认识过程.19世纪前,兰花种子萌发还不为人知,有人甚至认为兰花种子是不能萌发的[21].Link 早在1824年观察到,自然条件下的兰花种子萌发总伴随着真菌感染现象[22],但并未引起足够重视.Noel Bernared 在1899年首次认识到真菌的真正作用及重要性.他认为真菌的浸染可能对兰花种子萌发是必需的.后来他用从相关种类纯化的真菌感染种子,种子萌发良好,幼苗发育正常,由此创立了共生萌发法.他指出,自然条件下兰科植物的种子萌发需要适宜的真菌的感染,真菌与种子之间建立了一种共生关系,种子从感染的真菌得到了萌发所需的养分[23].许多学者进一步发展了这一实用技术,并在生产中大量应用,同时从理论上进行了多方面研究和探索,取得了可喜的成就.徐锦堂从天麻原球茎中分离出紫萁小菇(Mycanaosmudicola ),用天麻种子伴该菌播种后,萌发率可达20%以上[24,25],大大促进了天麻的人工载培.郭顺星等对白芨种子的共生萌发进行了研究,伴菌后的种子萌发率、原球茎和营养器官生长速率显著高于对照,并且成苗整齐,植株健壮[26].由于共生萌发需先分离出相应的真菌,分离程序繁杂,目前已很少使用,替而代之的是非共生萌发法.212 非共生萌发法Bernard 以Ophrys L 1的块茎配制培养基,使卡德丽亚兰与蕾丽亚兰杂交种子成功萌发,开创了非共生萌发的先例[27].随后,其他研究者用非共生萌发法也使不同种类的兰花种子萌发,并得到了正常的种苗,其中有齿瓣兰、蝴蝶兰、石斛兰、文心兰等[28].随着兰花工业的发展,兰花属间和种间杂种大量出现.研究者们尝试改进K nuds on 的培养基,以适合不同属种的兰花的需要,进一步提高萌发率及促进种苗的生长发育,因此设计了上百种种子及种苗培养基.无菌萌发简化了萌发及育苗技术,有很大的实用价值,极大地推动了兰花工业的发展.兰花种子成熟较慢,一般在受粉后几个月方能成熟.有关资料显示,某些种类的未成熟或接近成熟的种子就可收获播种培养,甚至比成熟种子更容易萌发[29].一般认为,这些种类的种子一旦成熟就可能进入休眠期,或随着种子的成熟成活率降低.仙人指甲兰、白拉索311 2000年第3期 丁 兰等:兰花生物工程研究进展 2000 N o 13 Progress of study on biotechnology of orchid 兰、布鲁通氏兰、卡德丽亚兰、厚杯兰、树兰、文心兰、蝴蝶兰、肾药兰和万代兰等10个属的19个种和15个杂交种的萌发实验证明,未成熟种子的确能很好萌发,最短接种时间为授粉后40~85d.但如果种子胚珠发育不全就不能萌发生长[30].许多实验证实,播种前对种子进行适当的预处理可以提高种子萌发率.这种方法主要是针对萌发难度较大的地生兰种类,对于那些比较容易萌发的附生兰或半附生兰,预处理意义不大,而且不适当的处理会损伤种子,还会影响到种苗的生长发育.预处理方法多种多样,可以用物理方法,即用剪刀剪破种皮和用超生波处理种子;或用化学方法,即用不同种类及不同浓度的溶液浸泡种子,时间不等.田梅生等用剪刀将四季兰种子种皮剪破后再进行无菌培养,结果萌发率大大提高[31].段金玉等对兰属10种植物种子离体萌发进行研究,发现用011m ol/L NaOH 溶液处理多花兰、朵朵香、双飞燕、豆瓣绿、寒兰、套叶兰等,时间为10~30min ,效果很好,萌发率可提高10倍以上[32].也有人用蔗糖溶液、H 2O 2等处理种子.一般认为,兰科植物种子难以萌发,一方面是由于胚发育不全或无胚乳,另一方面是由于种皮阻碍了空气和水的透入,并且种子中很有可能存在ABA 等阻碍萌发的化学物质.预处理在一定程度上消除了这些障碍,但其机理还有待进一步研究.目前看来,大部分兰花种子可以通过无菌萌发的方式进行萌发,只是萌发率各有所不同.气生兰及杂交后代萌发力较强,这类种子无菌萌发技术已基本成熟.地生兰种子的萌发率普遍较低,包括中国兰在内,仍待进一步研究.由于目前兰花优良品种的获得主要还是用传统的遗传育种的方法,即通过有性繁殖的方式获得种苗,因此,种子离体萌发技术的研究显得尤为重要.213 兰花原生质体培养,原生质体融合与基因工程兰花原生质体培养及融合不仅给细胞壁及细胞膜相关的基础性课题提供了良好的材料,开辟了新的研究途径,而且倍受日益发达的兰花产业的关注.因为通过这种技术能够培养远缘杂交产生的新品种,尤其是利用基因工程技术得到转基因兰花,不论对植物生物工程研究还是对兰花产业的发展都有不可估量的价值.事实上,作为单子叶植物的兰花,原生质体培养和融合与双子叶植物相比所取得的成功非常有限.目前,已从卡德丽亚兰、石斛兰、蕙兰、蝴蝶兰等十几种兰花分离得到原生质体.外植体的来源有根、叶、原球茎、花瓣等,不同的外植体难度各有不同.兰花原生质体的融合比原生质体的分离培养难度更大,成功报道很少.Neuman 先后用蝴蝶兰、石斛兰、肾药万代兰为材料,得到3%~5%的融合原生质体.台湾的Chen W H 等从几种蝴蝶兰的根、叶、花瓣、原球茎得到了大量的原生质体[33].试验证实,从试管苗幼叶能得到高质量的原生质体,存活率约90%,通过电融合,融合率达10%.研究者们还从酶液、培养方式及培养基的选择等方面进行了有益的探索.兰花基因工程起步晚,进展缓慢,主要是因为兰科植物对根癌农杆菌或发根农杆菌不敏感,缺乏合适的载体,而一些直接转移的方法如PEG 介导和电激法成功率又不高.但Y ang H H 等从一种石斛兰分离出了色素合成基因,并且得到了高度表达.他们还成功地克隆了蕙兰花叶病毒外壳蛋白基因,用电子枪轰击法将这一基因导入兰花的原球茎和愈伤组织,得到较高的转化表达[34],给兰花基因工程带来了希望.411西北师范大学学报(自然科学版) 第36卷 Journal of N orthwest N ormal University (Natural Science ) V ol 136 参考文献:[1] M orel G.Producing virus 2free 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of orchidDI NGLan 1,FU T ing 2zhi 2(1.Department of Biology ,N orthwest N ormal University ,Lanzhou 730070,China ;2.Department of Biology ,Nanjing University ,Nanjing 210093,China )Abstract :The history and development of study on tissue culture of orchid are summerized.E ffects of explants ,media ,growth regulators on culture of explant ,multiplication of P LBs ,differentiation of shoots and the seed germination of orchid in vitro ,and the progress on orchid protoplast culture ,protoplast fusion ,orchid genetic engineering are introduced.K ey w ords :tissue culture ;explant ;P LB ;medium ;germination in vitro ;genetic engineering(责任编辑 孙晓玲) 611西北师范大学学报(自然科学版) 第36卷 Journal of N orthwest N ormal University (Natural Science ) V ol 136 。

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生物技术在兰花上的应用进展摘要兰花是非常珍贵的观赏性花卉,由于兰花在自然状态下种子萌发率非常低,繁殖很困难,但是传统的栽培法(分株繁殖),繁殖周期太长,繁殖率低下。

另外,由于长期的无性繁殖,造成带病毒的植株日益增多,使兰花的优良品质下降。

生物技术在兰花的快速繁殖、品种的复壮、优良品种的培育等方面具有重要的作用,利用这些技术进行大规模的兰花工业化生产取得了巨大的经济效益,目前已在世界范围内形成了高效益、大规模的兰花产业。

本文对兰花产业中生物技术的应用进行了综述。

并对生物技术在兰花产业中的应用前景进行了展望。

关键词非共生萌发技术、组培快繁技术、基因工程技术、细胞工程技术。

兰花是整个兰科植物的总称,它是显花植物中最大科之一,全世界约有800个属,2 5000 个种,分布于全球各地,大多数种类分布在热带、亚热带地区。

我国野生兰花约有173 个属,1 240 个种,在南北各地均有分布,但以云南、台湾、海南最为丰富(范成明等, 2003)。

国兰花小香浓,常见的有:春兰、蕙兰、建兰、寒兰、墨兰。

洋兰花大色艳,但无香味,具有极高的观赏价值和经济价值,常见的有:卡特兰、兜兰、石斛、蝴蝶兰、文心兰、万代兰等。

在我国,国兰已被尊为一种兰文化,它花色素雅、高洁,有“花中君子”之称。

近年来,我国沿海地区从国外大量引进洋兰栽培,而国兰也是我国花卉业出口创汇的重要品种,市场对兰花的需求量越来越大。

此外还有作为药用的天麻、白芨、红门兰等和作为香料的香籽兰等,有极高的经济价值。

具有观赏和药用价值的兰科植物目前在国际、国内市场上占有重要地位。

由于兰科植物在自然状态下繁殖困难,种子萌发率非常低,故传统栽培靠分株繁殖,繁殖周期长,繁殖率低,育种进程十分缓慢。

另外,由于长期无性繁殖,造成带病毒的植株日益增多,使兰花的优良品质下降。

因此,兰花的生物技术格外引人注目。

自20 世纪60 年代以来, 生物技术的应用促进了兰花组织培养的研究, 进而在兰花细胞工程、基因工程等生物技术的研究方面取得了重要进展, 并在全世界范围内形成了高效益、大规模的兰花产业。

1 非共生萌发技术目前, 兰花优良品种的获得主要以有性繁殖方式获得种苗。

因此, 种子离体萌发技术的研究显得尤为重要。

兰花种子体小量多, 绝大多数种类的种子不具子叶和胚乳, 在自然条件下, 需和真菌共生才能萌发。

在实验和生产实践中, 可模仿自然和真菌共生培养, 但需先分离出相应的真菌, 且分离程序繁杂,目前已较少使用。

替而代之的是非共生萌发法, 或称无菌播种。

随着兰花工业的发展, 兰花属间和种间杂种大量出现, 研究者们设计了上百种种子无菌萌发培养基, 并成功地在蝴蝶兰、文心兰、大花蕙兰、石斛兰及中国兰中的春兰、墨兰等产业化中推广应用, 基本形成了一套比较成熟的技术体系。

2 组培快繁技术兰花的组织培养始于20 世纪60 年代。

之后40 多年来, 兰花组培技术不断地发展和完善, 先后大约有60 余属数百种兰花可用组培方法进行繁殖, 且其产业化应用的成熟度已超过了其他花卉。

但受基因型和外植体取材部位方式的影响, 诸多文献发表的组织培养方法及配方多因无法重现而被疑为不实。

同时, 受商业利益的驱动, 有关企业化栽培的知识与经验, 多年来亦被视为不传之秘。

茎尖是最早也是最常用的用于兰花快速繁殖的外植体。

目前推向产业化的大花蕙兰、卡特兰、石斛兰、蝴蝶兰、文心兰等首先在茎尖培养中取得成功。

中国兰的茎尖培养, 也先后在建兰、春兰、墨兰等几十个品种中获得成功。

除茎尖, 侧芽应用也相当广泛。

虽然顶芽和侧芽是极好的高质量外植体, 但芽的来源有限。

根据细胞全能性的观点, 人们在更大范围内寻找了更多适宜的外植体, 如试管苗的幼叶、根顶端分生区、花梗、子房等。

这些研究工作的成功, 减轻了对兰花母株的伤害, 起到了对珍稀品种的挽救和保护作用。

3基因工程技术兰花基因工程技术的研究是近年才起步的, 主要因为兰科植物对根癌农杆菌或发根农杆菌不敏感, 缺乏合适的载体, 所以基因工程起步较晚, 进展缓慢。

事实上, 从兰花产业的发展看, 将外源基因导入兰花的应用要求是迫切的。

目前, 国际上最具商业价值的几个大属的兰花, 存在着病虫害严重、栽培和养护环境苛刻、成花周期长、开花控制难度大、花色花形不丰富等普遍问题。

兰花产业的发展迫切要求采用现代生物技术手段, 对品种进行遗传改良。

从技术体系上看, 兰花转基因技术研究和开发的关键条件和时机已经成熟。

首先, 兰花基因转化的受体系统构建技术日益成熟。

一个优良基因转化受体系统, 要求植物材料有高效稳定的再生能力和大量稳定的外植体来源, 并且对选择性抗生素和农杆菌侵染有一定的敏感性。

从目前研究看来, 这些条件基本具备。

理论和实践都反复证明, 体胚、原球茎、类原球茎都是兰花基因转化的理想受体。

40 多年来, 由各种兰花成功诱导这些受体材料和由之实现分化及植株再生的技术体系逐渐成熟, 高频再生性和重现性在工业化生产线中得到充分的验证, 并在兰花工业生产中反复改进提升。

需要做的仅是按照科学试验的要求和基因转化受体系统的条件, 稍做完善,便可直接推向基因工程技术的研究和应用。

其次, 外源基因导入兰花的途径和方法日益拓展。

最初, 外源基因在兰花上的转化都用直接导入法。

如用基因枪, 直接轰击体胚、原球茎或类原球体。

但是基因枪法转化和再生频率相对较低。

近几年来, 以农杆菌介导实现外源基因在兰花上的转化实验, 取得了一系列突破和成功。

随着农杆菌侵染机理的深入研究和揭示, 农杆菌Ti 质粒必将成为兰花的一种理想转化载体, 以农杆菌介导的外源基因在兰花上的转化必将形成新的研究热点。

第三, 适宜转化的目的基因日益丰富。

除应用于表达载体构建的选择标记和报告基因外, 目前已有多种目的基因转入兰花并得到高度表达的转基因植株。

Yang 成功地从一种石斛兰中分离出了色素合成相关基因, 并获得高度表达。

目前, 进行遗传转化在热带观赏兰花育种上的应用研究, 通过抗寒基因的转化, 以期获得抗寒性的蝴蝶兰植株; 厦门北大之路生物工程有限公司和北京大学蛋白质与植物基因工程国家重点实验室合作, 已将一种花分生组织决定基因A P1 成功转入文心兰、蝴蝶兰、大花蕙兰等, 使花期得以调控; 日本科研人员, 将一种香味基因转入大花蕙兰, 得到了花味清香的转基因植株, 随着研究的深入, 适宜在兰花上转化的有益基因, 如已分离克隆的抗病基因、抗虫基因、抗寒性基因、改变花色的基因、促进开花的基因等具有较大潜在经济价值的目的基因, 必将得到高度应用。

此外, 兰花基因表达调控和基因转化后的生物安全性问题等研究, 也正在开展。

4 细胞工程技术体细胞胚具有个体间遗传背景一致, 结构完整, 快速量多等优点, 能极大地提高繁殖效率, 降低成本, 因而应成为兰花细胞工程技术中最优先研究的问题。

在兰花中, 通过胚胎发生, 进行大量培养并再生植株的研究有些进展。

从总体上看, 兰花体胚发生技术仍处于起步阶段, 尤其是体细胞胚胎发生机制的研究还处于摸索中。

对兰花体胚发生的遗传影响和激素控制, 由于缺乏深入了解, 还无法从根本上有目的、高效能地调节控制体胚发生过程。

兰花原生质体培养和体细胞融合, 是兰花细胞工程技术中大有作为的研究领域, 因为通过这种技术体系, 对兰花品种改良和创造远源杂种方面, 都将产生不可估量的价值。

事实上, 作为单子叶植物的兰花, 原生质体培养和融合与双子叶植物相比, 所取得的成功非常有限。

目前, 已从卡特兰、石斛兰、大花蕙兰、蝴蝶兰等十几种兰花的根、叶、原球茎、花瓣等分离得到原生质体和部分融合体。

但通过原生质体和融合体得到再生植株的成功报道很少。

研究者们从酶解条件、融合方式和参数以及培养方式、培养基的选择等方面进行了有益的探索, 这些工作必将为最终获得重复性良好的兰花原生质体再生体系奠定良好基础。

5 兰花生物技术应用的现状与未来兰花生物技术的成功应用, 不仅使繁殖速度极大地增加, 也获得了新的无性繁殖途径, 为解决种性退化、难以繁育和新品种培育等问题提供了新的思路。

利用组织培养技术培育无毒兰,将是今后兰花组培的另一个发展方向。

目前,人们对兰花共生菌的研究缓慢,深入研究兰花共生菌根及应用、提高兰花种子的萌发率将是今后的重要研究课题之一。

国内外利用组织培养繁育成功的兰花达60 多个属, 其中近20 个属被推向产业化。

中国大陆在兰花生物技术应用研究和产业化方面, 远滞后于欧洲和其他东南亚国家和地区。

限制国产化( 不包括台湾地区) 兰化生物技术产业化发展的主要原因有以下几方面: ( 1) 培养程序过于繁琐, 成本高, 科研成果不易向产业化方向发展。

从发表的文献看, 兰花组培通常需3-4 个阶段, 即外植体建立阶段、增殖培养阶段、分化阶段、生根培养阶段, 在这些阶段中所用培养基不相同, 不同阶段要不同配比的生长调节剂, 而且有些研究者使用的生长调节剂, 处理特殊, 如赤霉素, 不能直接加热灭菌, 诸如此类的原因, 使研究的成果在工厂化生产中, 缺乏可操作性。

( 2) 不同属、不同品种所用培养基不相同, 重现性、稳定性差。

由于不是从生产实际出发去解决问题, 导致许多成果经不起产业化的检验。

如许多关于兰花组培方面的文献, 有着各种不同的, 甚至是完全相反的结论。

( 3)兰花育种研究起步晚, 进展缓慢。

中国的兰花种质资源很丰富, 但对育种研究重视不够。

如素有兰花之王之称的大花蕙兰, 主要杂交亲本当中, 独占春、碧玉兰、美花兰和建兰等在我国均有分布, 但在选育出的众多优良品种中, 没有中国的品种权。

即使在素有兰花王国之称的台湾, 也只有一些民间的花卉爱好者, 在做传统的常规育种工作。

刚刚开始的基因工程育种技术, 也仅是尝试性的, 真正到形成新的品种并推向市场, 还有一段充满艰难曲折的道路。

( 4) 兰花贸易市场体系没有形成。

现在的兰花市场,依然是外来花商的市场。

中国大陆在技术、品种、市场等兰花产业化的关键问题上, 处处被动。

兰花生物技术是花卉应用最成功的高新技术, 具有较大的市场潜力和产业发展未来。

拥有一定品种资源的中国, 如果在兰花生物技术的纵深研究, 如简化的快繁工艺流程, 传统和现代相结合的生物工程育种方面有所改善, 再配以先进适用的栽培体系和市场营销体系, 必能在兰花生物技术研究领域和国际兰花贸易市场上后来居上。

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