蝴蝶蘭的觀賞與經(jīng)濟價值

蝴蝶蘭的觀賞與經(jīng)濟價值

蝴蝶蘭是蘭科的一種蝴蝶蘭科植物。它以其獨特的花色素質而美麗，花期長，因此被稱為“外國蘭花女王”。蝴蝶蘭原產于緬甸、菲律賓、臺灣、馬來西亞、印度尼西亞等熱帶亞洲地區(qū),具有極高的觀賞和經(jīng)濟價值,是國際上最具商業(yè)價值的四大觀賞熱帶蘭之一。蝴蝶蘭屬單莖性氣生蘭,再生能力弱,很難進行分株繁殖,且種子無胚乳,自然條件下難以萌發(fā),增殖系數(shù)低,難以滿足日益增長的市場需求。應用植物組織培養(yǎng)技術進行蝴蝶蘭快速繁殖可以縮短繁育周期,獲得大量成株,并可以保持優(yōu)良性狀,維護種質資源,是蝴蝶蘭快速繁殖的有效途徑。1949年Rotor利用無菌技術成功地在試管中培養(yǎng)出了蝴蝶蘭的花梗苗,此后國內外學者紛紛對蝴蝶蘭的組織培養(yǎng)技術進行了研究。1974年,Intuwong等利用蝴蝶蘭莖尖誘導產生了原球莖狀體,再由原球莖分化得到了完整的蝴蝶蘭植株,科學界掀起了蝴蝶蘭的組織培養(yǎng)熱。目前蝴蝶蘭的組織培養(yǎng)方式主要有3種:(1)利用離體器官誘導產生原球莖,通過原球莖增殖,得到大量蝴蝶蘭幼苗;(2)利用各種外植體直接誘導出叢生芽;(3)利用種子無菌播種得到實生苗。筆者就近年來蝴蝶蘭組織培養(yǎng)技術的研究現(xiàn)狀進行綜述,以便為今后的研究提供參考。1依據(jù)愈傷組織的誘導誘導原球莖發(fā)生原球莖是蘭科植物組織培養(yǎng)產生的特有現(xiàn)象。原球莖的發(fā)生途徑可以由花梗節(jié)段、幼葉、根段、莖尖等部位直接產生,也可以通過誘導愈傷組織,再從愈傷組織誘導原球莖產生。不同外植體原球莖的誘導,其特點及培養(yǎng)基的選擇各不相同。1.1外植體的選擇外植體的來源是決定外植體能否培養(yǎng)成功的重要因素,常用于蝴蝶蘭組織培養(yǎng)的外植體有莖尖根、葉片和花梗芽。不同品種、不同器官之間的分化程度和,,植體進行無菌操作才能保證蝴蝶蘭組織培養(yǎng)的成功。1.1.1聚合蘭的莖段莖尖是最早用于蘭花快速繁殖的外植體,較容易誘導培養(yǎng),是成功率較高的部位。但蝴蝶蘭為單莖性植物,摘取其莖尖就有可能損失母株,造成浪費。因此,在實際應用中,應盡量避免利用蝴蝶蘭莖尖誘導原球莖。1.1.2培養(yǎng)中心漢球人員,使其培養(yǎng)后的愈傷組織以蝴蝶蘭根為外植體誘導原球莖的誘導率相對較低。利用蝴蝶蘭實生苗根段在MS培養(yǎng)基上其誘導率僅有9.7%。以蝴蝶蘭新發(fā)生的根尖段切成0.5~0.8cm接種到培養(yǎng)基上,遮光處理4~5d,14d后可形成愈傷組織。將蝴蝶蘭根平放在培養(yǎng)基上經(jīng)過約50d的培養(yǎng)后,根尖頂端可長出原球莖,其誘導率在75%左右,而根尖分生區(qū)以外的根段上卻誘導不出原球莖。1.1.3基因原球莖誘導以葉片為外植體誘導原球莖具有取材容易不受季節(jié)限制,可減少對母株的傷害,誘導率高等優(yōu)點。部分學者對葉片部位的選取和切割方式進行了研究。張秀清等選取蝴蝶蘭實生苗葉片接種在MS+6-BA3mg/L培養(yǎng)基上進行培養(yǎng),結果表明,未經(jīng)切割的幼葉誘導率高達90%葉片的切割方法、葉片大小以及放置方式對類原球莖誘導都有一定影響,切得太小會降低類原球莖誘導率,葉片正放比反放接種效果要好,效果最好的是將葉片切割成1.0cm×0.7cm,并葉面朝上接種處理,其誘導率達60%。葉片的幼嫩程度對類原球莖的形成有影響,葉片越幼嫩,越易形成類原球莖葉片葉基部的誘導率要明顯高于葉頂端在以蝴蝶蘭根尖、莖尖、葉片和花梗芽為外植體誘導原莖時,由于根尖的誘導率低,摘取莖尖會損失母株等原因,此在蝴蝶蘭組織培養(yǎng)中根和莖都不是誘導原球莖的理想料。而蝴蝶蘭葉片和花梗芽作為外植體誘導圓球莖時,其導率較高、對母株傷害不大,是較為理想的外植體材料。喬永旭等以蝴蝶蘭PRD640的試管苗葉片為試材誘導原球莖,結果表明:1/2MS+6-BA10mg/L+椰子汁10%是蝴蝶蘭原球莖誘導的最適宜培養(yǎng)基,較高濃度的6-BA更有利于原球莖的誘導。楊美純等的研究結果同樣表明,6-BA是決定原球莖狀體發(fā)生的主要因子;蘋果汁、香蕉汁和椰子汁明顯促進原球莖狀體的形成;在MS+6-BA5mg/L+椰子汁15%的培養(yǎng)基中,蝴蝶蘭葉片原球莖狀體的誘導率可達60%以上。葉片誘導原球莖最佳基本培養(yǎng)基為B5、附加激素6-BA濃度為3~5mg/L時誘導的原球莖最多、速度最快。馬杰等取蝴蝶蘭幼嫩葉片,采用不同培養(yǎng)基對其進行誘導比較,結果亦表明B5為最佳培養(yǎng)基,香蕉泥和椰乳對蝴蝶蘭外植體原球莖的形成具有明顯的促進作用。曾宋君等指出MS培養(yǎng)基最適宜蝴蝶蘭根尖原球莖誘導,6-BA濃度為5mg/L較好,低濃度(0.5mg/L)的2,4-D可明顯促進原球莖形成,NAA則對根原球莖誘導無明顯效果。張秀清等取蝴蝶蘭實生苗的根尖接種于MS培養(yǎng)基上,也得出最適于根尖的激素種類和濃度是6-BA0.5mg/L。2充增殖劑的研究原球莖的增殖是獲得大量蝴蝶蘭組培苗的有效途徑。目前對蝴蝶蘭原球莖增殖的研究已有不少報道。大量研究報道表明,蝴蝶蘭原球莖的增殖受培養(yǎng)基的選擇、激素及添加物種類的影響。2.1基因組織對原球莖增殖的影響有研究指出基本培養(yǎng)基更適于原球莖的增殖,但部分學者則認為含有較低濃度的無機鹽更有利于原球莖的增殖。在MS、1/2MS、KC和VW培養(yǎng)基中,1/2MS對蝴蝶蘭原球莖增殖效果最好。陳勇等也認為,1/2MS培養(yǎng)基對原球莖的增殖和分化效果均好于MS培養(yǎng)基。周俊輝等就3種基本培養(yǎng)基(添加1~7mg/L6-BA和1mg/LNAA的MS、1/3MS和改良KC)對蝴蝶蘭原球莖增殖的影響進行了研究,結果表明,改良KC的效果最好,1/3MS的效果次之,MS的效果最差。此外,葉小曲曾宋君等以G3培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基添加不同激素也得到較高的增殖效果。2.2植物原球莖的增殖在蝴蝶蘭繼代增殖中最常用的激素是BA和NAA。Bhattarcharjee認為,蝴蝶蘭組織培養(yǎng)中常用的細胞分裂素為6-BA,較高濃度(l.0~5.0mg/L)的6-BA能促進蝴蝶蘭原球莖增殖,較低濃度(0.1~0.5mg/L)的6-BA則能促進原球莖分化BA濃度增加,原球莖增殖倍數(shù)均有下降趨勢,且低濃度的NAA對原球莖增殖和出苗均有促進作用。前人關于NAA濃度水平對類原球莖增殖以及對分化苗生長影響的結論并不完全一致。有研究認為低濃度NAA對類原球莖的增殖和出苗有促進作用,高濃度則不利于類原球莖增殖;也有研究認為高濃度NAA對蝴蝶蘭類原球莖增殖有一定的抑制作用。王靜等則指出適宜濃度的6-BA與較低濃度的NAA配合,有利于類原球莖的增殖。在培養(yǎng)基中添加一定量的活性炭有利于原球莖的增殖。此外,用花寶l號3g/L+6-BA5~10mg/L+NAA0.2mg/L+肌醇100g+腺嘌呤10g+椰汁10%(V/V)培養(yǎng)基處理,也取得較高的原球莖增殖率。3季節(jié)性誘導葉片誘導不經(jīng)過愈傷組織直接誘導叢生芽是蝴蝶蘭的又一種快速、經(jīng)濟、有效的快繁方法。其優(yōu)點是可以不通過誘導原球莖分化不定芽來達到穩(wěn)定遺傳母本的特征特性,從而達到減少后代發(fā)生變異的目的。以蝴蝶蘭的葉片、根和花梗節(jié)間切片作為外植體誘導叢生芽,誘導時間長,外植體容易褐化,效果不好;而通過誘導花梗芽產生叢生芽,具有繁殖周期短,效果好等特點。祁素萍在試驗中運用花梗腋芽誘導叢生芽,結果表明,在MS+6-BA5.0mg/L+NAA1.0mg/L培養(yǎng)基中誘導率最高,達50%左右;但產生的叢生芽均為無根小苗,需要進一步生根壯苗才能移栽。在蝴蝶蘭叢生芽的誘導過程中單獨使用生長素不能使外植體誘導出叢生芽,只有在生長素和細胞分裂素同時存在時,才能誘導出叢生芽。適當添加椰汁、香蕉汁、蘋果汁等果汁有利于叢生芽增殖率的提高,而且長勢較好;增加培養(yǎng)室光照并加入香蕉和馬鈴薯等有機物能促進根系生長,使蝴蝶蘭幼苗更加健壯。4種子增殖培養(yǎng)無菌播種(即胚培養(yǎng))是將蘭花種子接種到適宜培養(yǎng)基上,結合一定的培養(yǎng)條件誘導萌發(fā)的方法,該方法適于大多數(shù)熱帶附生蘭的種子萌發(fā),是一種較為普遍的組織培養(yǎng)方法,并已取得了一定的成果。蝴蝶蘭種子細小且無胚乳,在自然條件下難以萌發(fā),但其種子數(shù)量較大,容易獲得,通過無菌播種不但可以達到增殖的目的,同時還可以利用胚培養(yǎng)技術進行雜交育種,來克服雜交的不親和性,縮短育種時間從而達到培育新品種的目的。蝴蝶蘭種子萌發(fā)時宜選擇120d以上的蒴果作培養(yǎng)材料,基本培養(yǎng)基采用花寶1號、KC、或1/2MS,添加瓊脂9~10mg/L;pH值5.2~5.4,添加香蕉汁、蘋果汁和胰蛋白胨對種子萌發(fā)及幼苗的生長具有促進作用,活性炭有利于克服外植體褐化,且有利于根的生長。取生長120d的蒴果,播種于MS+6-BA1mg/L+NAA0.1mg/L+AC2mg/L的培養(yǎng)基中,70d左右可出苗,出苗率達100%。丁峰等研究認為最適于種子原球莖產生的培養(yǎng)基為花寶1號+6-BA3mg/L+NAA0.05mg/L+10%~15%香蕉汁,種子萌發(fā)率高達95%。5外植體的選擇近年來,國內外對蝴蝶蘭組織培養(yǎng)的研究報道很多,并取得了一定的進展,但仍然存在一些問題。如在培養(yǎng)過程中繁殖系數(shù)偏低,增殖難,繼代所需周期偏長等;對于外植體的選擇以葉片和花梗居多,以根為外植體進行組織培養(yǎng)時誘導率仍然很低;同時,具有觀賞性蝴蝶蘭多為雜交種,胚培養(yǎng)會產生性狀分離,難以獲得整齊均一的試管苗,有些后代甚至會失去觀賞價值。所以必須針對上述問題對蝴蝶蘭快速繁殖技術進行更加細致的研究,以便建立更加科學和完善的體系,快速、大量地繁殖蝴蝶蘭的稀有優(yōu)良品種,進而保護和維持蝴蝶蘭豐富的品種資源。1.1.4不同幼嫩程度財務創(chuàng)植物的誘導率多花梗芽是蝴蝶蘭最合適的組培快繁外植體。以蝴蝶蘭花梗芽為外植體具有取材容易、對母株傷害較小、消毒容易、誘導率高等優(yōu)點。從蝴蝶蘭有花梗產生開始,到花朵凋謝后,只要花梗尚綠,并未枯黃,均可取材。不同幼嫩程度花梗的類原球莖誘導