(广西国有七坡林场 广西 南宁 530225)
摘要:铁皮石斛的种子极为细小、无胚乳,自然条件下需要与某些真菌共生才能萌发,因此自然繁殖率很低,不易获得实生苗;而传统的分株、杆插等方式的繁殖率极低,加上人为的过度采挖和破坏生境,其资源已濒临灭绝,被国家列为重点保护的药用植物之一。文章基于此,对铁皮石斛组培快繁技术进行综述性分析。
关键词:铁皮石斛;组培快繁;技术研究
植物组织培养技术是20世纪初,以植物生理学为基础发展起来的一门新兴技术。植物组织培养是指在离体条件下利用人工培养基对植物器官、组织、细胞、原生质体等进行培养,使之生长、繁殖或长出完整植株的技术和方法。目前,植物组织培养技术己经在科学研究以及实际生产上得到非常广泛的应用。该技术不仅具有缩短育种年限、加快繁殖过程,改良品质,节省空间,减少劳力,并可全年进行生产,不受季节、气候等自然条件限制等特点,而且组培苗的体积不大,方便运输和资源交流。在促进农林业现代化方面展现出了巨大的经济、社会和生态效益,被认为是一项很有潜力的高新技术。
铁皮石斛种子细如粉尘,一个果实内所含种子达100万粒之多,由于缺乏胚乳,种子需与真菌共生才能正常萌发,自然条件下萌发率非常低。因此,虽然分布广,但生活环境狭窄,产量还不能满足目前药用需求,利用组织培养技术繁殖试管苗是解决铁皮石斛种苗的有效途径。铁皮石斛的组织培养中有几个关键的时期:原球茎的诱导、原球茎的继代增殖、壮苗的培育。根据这几个重要的时期及其组织培养的外界条件,我国研究人员在铁皮石斛组培快繁技术方面的研究取得了一定的进展。在20世纪70年代谭文澄等就进行铁皮石斛组织培养研究并获得完整植株;何静波等尝试通过种胚培养繁殖铁皮石斛;左春芳等于1985年开始研究铁皮石斛的组织培养,并取得进展。
1外植体的选择
在植物组织培养中,外植体的选择是十分关键的因素,不同的取材部位和时期,培养的结果也不一样。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前,诱导铁皮石斛原球茎采用的外植体主要有种子种子、无菌苗幼苗茎段、根尖、不定芽、幼叶,及人工种子等。
温明霞等研究结果表明,由种子诱导的愈伤组织分化能力较强,由种胚培养的原球茎的质量也较高,但种龄愈长,萌发时间愈短,萌发率愈高。鲍腾飞、张书萍、秦廷豪等将无菌苗切成带节茎段,培养40d后获得类原球茎;詹忠根、秦廷豪分别以根尖和根莞为外植体,诱导根尖形成了愈伤组织、类原球茎或直接转化成芽且获得再生植株。
2再生植株的途径
铁皮石斛可以通过以下几种方式获得再生植株:种子→原球茎→丛生芽、实生苗;根兜→愈伤组织→拟原球茎→丛生芽→生根苗;茎段→腋芽→丛生芽、生根苗:茎尖→愈伤组织→拟原球茎→不定芽、生根苗;幼叶→愈伤组织、拟原球茎→丛生芽、生根苗等。
3基本培养基的选择
植物培养基是维持植物组织、细胞生活和生长的最基本条件,培养基种类影响到细胞的分裂频率和愈伤组织的出现等。选择合适的培养基是组织培养最关键的一步,不同的培养途径、不同的培养阶段和目的,所对应的培养基也不同。铁皮石斛组织培养所采用的基本培养基包括MS,1/2MS,N6、改良N6,1/2N6,SH,KS,VW Kundson C,B5,1/2B5等,但对最适培养基的选择却不同,主要在于外植体来源不同所致。其中MS培养基对种子萌发率和从生芽增殖较其它培养基要高。曾宋君等研究发现N6培养基对铁皮石斛胚的萌发和生长最好,而以茎尖作为培养材料,N6培养基诱导愈伤组织能力明显不如MS;曾宋君等将铁皮石斛种子在SH、改良N6,MS,KS,VW,Kundson C培养基中培养,得出最适培养基为改良N6或自制PT培养基;张治国等研究了6种不同培养基对铁皮石斛原球茎增殖的影响,结果表明,1/2MS是原球茎增殖的适宜培养基;朱艳等以铁皮石斛茎段诱导丛生芽作为目的,筛选出I/2MS诱导丛生芽的效果好,生成的苗粗壮;鲍腾飞等也认为最有利于铁皮石斛类原球茎的生长增殖的基本培养基为1/2MS。因此,MS,1/2MS和改良MS培养基目前在铁皮石斛组培中使用最多。
4生根壮苗
由种胚诱导并经过原球茎扩繁所培养的培养苗比较瘦弱,以原球茎在试管内扩繁多代的生根苗会明显降低移栽成活率,因此经过多代扩繁后所培养的培养苗需经过壮苗以提高组培苗的质量。蒋波等把相同发育阶段、相同高度的幼苗接种到含不同附加物的培养基中生长,对结果所产生的不同生长状况进行分析,发现生根壮苗培养中最佳的附加物为香蕉。在基本培养基中添加一定浓度的NAA,IAA,IBA等植物生长调节剂对组培苗的壮苗生根有促进作用。唐桂香等的研究结果表明,NAA有利于组培苗的生根,且NAA浓度为0.5mg/L时,生根效果最好,根长而粗。蒙爱东等研究了多效哇对铁皮石斛组培茁壮苗生根的影响,结果表明,在MS培养基中加入多效哇明显加快组培苗的生长,有利于组培苗的生根。魏梅娟等研究发现香蕉对铁皮石斛组培苗的根系生长有显著的促进作用,以50g/L葡萄为糖源更有利于铁皮石斛壮苗生长,香蕉70g/L+葡萄糖50g/L适合铁皮石斛组培苗生根。
在组织培养中,繁殖代数越多,试管苗越易衰老退化。铁皮石斛的原球茎繁殖代数应控制在6代以内,否则原球茎分化芽的能力降低,试管苗生长缓慢,有效苗分化逐渐变少,移栽成活率降低,即使成活后也会出现生长缓慢,明显退化现象。所以,在培养的过程中,减化接种程序,减少转接次数,合理的控制繁殖代数,能有效提高组培效益与组培苗质量。
论文作者:黄丹
论文发表刊物:《科技中国》2016年4期
论文发表时间:2016/6/22
标签:石斛论文; 培养基论文; 铁皮论文; 球茎论文; 组织论文; 组培论文; 壮苗论文; 《科技中国》2016年4期论文;