石斛兰的组织培养
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石斛兰的组织培养
作者:杨恩富专业:设施农业技术
班级:设农08-1班学号:33号指导教师:陈霞
[摘要]:运用组织培养相关知识,对石斛兰做了简单的组织培养阐述。大致方向为:(一)培养目的——通过石斛兰的组织培养,加强我对石斛兰的了解以及石斛兰在组织培养中所注意的事项,同时为学习组织培养这门课程打下坚实的基础;(二)培养方法——选择石斛兰的叶片、茎段腋芽、根系在营养基中进行组织培养;(三)简单介绍石斛兰生根培养和炼苗技术。
通过本篇论文,加强自身对石斛兰的了解,并对其生理特性有一定的认知。组织培养技术,用组织培养法繁殖植物,这是组织培养应用于生产的主要的和成效最大的实例。所以,石斛兰的组织培养,更加肯定了组培价值所向。关键词:石斛兰组织培养炼苗
一、石斛兰(Dendrobium) 的概述
石斛兰(Dendrobium)属兰科多年生附生落叶或常绿草本植物,原产中国、日本及澳大利亚等国家,是一种观赏价值很高的花卉,其花姿态优美,花色艳丽多彩,花多而且花期长,深受人们喜爱。石斛兰有600种原生种,连混合交配种在内约有7000种。从形态上可分节生种和蝴蝶兰花形种两大类。在繁殖上,因为几乎所有的观赏类石斛都是杂种,通过种子播种不能得到大量与亲代形状一致的植株。目前石斛兰主要采用分株繁殖,繁殖速度缓慢。我国从20世纪70年代中期开始,对石斛的组织培养进行了大量研究,进展很快。但目前石斛兰的组织培养采用的外植体基本上都是茎尖、新生芽,由于每株植株体上这些材料有限,所以茎尖、新生芽作为外植体材料的组织快繁在生产上应用难度较大。虽然通过叶片诱导能够诱导出类原球茎,如Sagwa等采用幼茎的侧芽和顶尖的分生组织分化出类原球茎。但由于石斛兰类原球茎的诱导机理没有研究清楚,通过类原球茎分化完整植株的途径还有很大的难度。
二、外植体的选择
无菌外植体的获得:从无病虫害的母株上选择健壮、叶片未展开的幼芽,用已消毒的刀片切取4~12cm,并将外围叶片剥除,仅留顶端 O – 3cm叶鞘,放入锥形瓶中,用纱布封闭瓶口,自来水流水冲洗 3 0 min,然后用 7 0 %酒精消毒1min,1‰ HgCl,处理 8min,最后用无菌水洗 4~5次,将外植体置入无菌烧杯,切取的芽体直径约 1.2cm、高 2.0 ~ 5.0c m,呈锥螺状,具顶芽 1个、腋芽 3 ~ 4个( 每层各有 1个) 。将芽体用 0.1 %升汞溶液浸泡10min、无菌水冲洗 3~5次后、切除叶鞘。然后将顶芽与腋芽分开,取从下往上数第 2~3个腋芽作外植体( 第 1 个腋芽较难消毒,
第 4个芽易成苗、较难诱导出原球茎),备用。
三、石斛兰各组织诱导
石斛兰叶片愈伤组织的诱导、石斛兰茎段腋芽的诱导、石斛兰根系的诱导。
(一)石斛兰叶片愈伤组织的诱导
1.叶片愈伤组织诱导培养基
叶片愈伤组织诱导培养基以MS为基本培养基,根据生长调节剂的组成、浓度设5个处理。
处理 A:MS+2,4-D5.0mg/L;
处理B: MS+2, 4-D5.0mg/L+ 6-BA1.0mg/L;
处理C:MS+ 2,4-D5.0mg/L+6-BA3.0mg\L;
处理 D,MS+2,4-D 3.0m g/L+6 - B A1.0mg/L;
处理 E,MS+2,4-D3.0m g/L 。5种叶片愈伤组织诱导培养基中均附加琼脂 6dE,蔗糖 2 OL,活性炭 3L,p H值为 5.4~ 5.8 。
2.叶片愈伤组织切块大小
将无菌的幼嫩叶片,用解剖刀切成 1c m×1c m的小块,接种在诱导培养基上。
3.培养条件
温度为25℃,日光照12h,光照强度2 0 0 0LX 。
(二)石斛兰茎段腋芽的诱导
诱芽培养基以 MS为基本培养基,根据生长调节剂的种类和浓度设 3个处理:
1. MS+6-BA 4 .0 mg / L+N A A1.0 mg /L ;
2. MS+ 6 - B A 4. 0mg/L+N A A/1.0mg/ L+K T 1.0m g/ L ;
3. MS+6-B A 0.5m g/L+N A A 0. 5mg/ L+C H 1. 0 m g/ L 。
取无菌茎段,将两端用无菌解剖刀轻轻削去 2~3n l/ n ,将其接种到诱芽培养基上。
(三)石斛兰根系的诱导
设 3个不同的改良的 1/ 2 MS培养基处理。处理 1 : 1/2 M S+I B A 2. 0 m g/ L ;处理 2:1 / 2 MS+I B A2.0 m g/ L+肌醇 2. 0mg/ L ;处理 3: 1/ 2 MS+I B A 2 . 0 m g / L+香蕉汁 1 0 %。培养基中内含物同“ 1.2.2 ”。选取生长健壮、高 2 c m' 4上的单个芽体分别接人培养基中进行石斛兰根系的诱导。
四、石斛兰生根培养
将诱导出的丛生芽单个分开,可采用以下 2种方法将其接种于生根培养基中:
一步法:于 5 0 0 mL兰花瓶中注入 MS +花宝 1号 3g/ L+ 1.7 %苹果+ 1.7 %香蕉+ 1. 7 %马铃薯的培养基150mL ,接人 2 0株根茎叶分化较完全、株型整齐的健壮小苗。接种后将瓶苗置于
温度 f 2 7 ± 2 ) ℃、光照强度 10 0 O ~ 20 0 0 l x ( 每天连续光照 1 0h) 、加设水帘
风机系统的环境下培养。一步到位定植可避免因个体差异大而导致瓶苗商品价值的下降,培养
3 ~ 4个月后即可出瓶。
二步法
于 5 0 0mL兰花瓶注入 MS + 花宝 1号 2g,L + 1.7 %苹果+ 107 %香蕉+ 107 %马铃薯的
培养基 l 0 0 m L。接人 4 0 — 4 4株“一步法”筛选后剩下的无根、细弱小苗。培养 1 个
月后,按 2 0株/瓶再转接于 MS + 花宝 l号 3g /L + 1.7 %苹果+ 1.7 %香蕉+ 1.7 %马铃
薯或 MS + 花宝 2号 3L + 1.7 %苹果+ 1.7 %香蕉+ 1.7 %马铃薯的培养基中,每 5 o 0 mL
兰花瓶注人培养基 1 5 0 m L 。接种后将瓶苗置于温度( 2 7 ± 2 ) ℃、光照强度 10 O O ~ 2 0 0 0 l x ( 每天连续光照 1 0 h ) 、加设水帘风机系统的环境下培养。
3个月后即可出瓶。“二步法”对初期植入小苗的要求较低。淘汰出变异株后,有根苗
和无根苗均可植入,第 2次转接时调整同瓶整齐度即可。相比较而言,以“二步法”的生根效
果较好,但该方法步骤多且较繁琐,生产成本高。2种方法瓶苗出瓶后大棚恢复的差异不显著,因此在大规模生产中多选择“一步法”,在材料充足的情况下往往将小苗、弱苗淘汰。由于石
斛兰原球茎细胞全能性很强,不添加激素也可分化发育出正常的根、茎、叶,因此生根培养基可不
添加激素。
五、石斛兰(移栽)炼苗
生根培养 3个月后的石斛兰,大多已长出 1 O条根、5片叶和 1 个分蘖,叶片表面的角
质层也已形成,可有效抵抗低强度的光线照射及减少水分散失。出瓶前不需开盖放置,小苗根部
也不需浸泡消毒液,将培养基除干净即可直接出瓶种植。新购的水苔、穴盘和培养杯用清水冲
洗浸泡甩干即可,重复利用的材料必须消毒后方可再用。出瓶后 l 周内,温室光照强度应控制在
l0 0 O l x以内。必要时可于植株上方 l ~ 2 m处加盖 1 层遮荫网:相对湿度控制在 8 5 %以上。每天喷雾 3 — 4 次可保证湿度。将组培所得的石斛兰苗移人温室,练苗 3d后移栽。移栽前
先洗净组培苗根部培养基,用 5 O﹪的多菌灵可湿性粉剂100 0 倍液浸泡 1 5min,然后移人苔藓基
质中。其移栽成活率为 7 2﹪。在石斛兰的组织培养过程中,会产生褐化。原因是由于植物离体组
织或细胞中的多酚氧化酶被激活,和酚类物质氧化产生棕黄色的醌类物质,并抑制其他酶的活性,
这些酚类物质慢慢扩散到培养基中去,毒害外植体,严重影响离体培养植物组织的生长分化和再生,造成生长不良至死亡。因此,在石斛兰的组织培养过程中,要防止褐化现象的产生,该试验通过在
培养基中加入0.5的活性碳,很好的解决了褐化问题,且发现加活性碳的培养基幼苗生长显著,根
系发达,叶色浓绿。石斛兰组培苗移栽后,成活率偏低,主要原因可能是缺乏共生菌。潘超美等“从
野生建兰和墨兰根中分离、纯化培养收获 4种菌株,发现其真菌对诱导石斛组织培养物( 愈伤组