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第十章 兰科花卉的组
织培养
目的要求,
? 掌握百合生物学特性和快速繁殖
方法;
? 掌握兰科植物组培的大致过程;
? 掌握胡蝶兰花梗组培的方法。
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第一节 百合的组织培养
全世界已发现百合约 89余种,主要分布地
区是中国、日本、北美和欧洲等温带地区。
北美百合协会将百合园艺品种划分为 10个种系,
观赏栽培的主要是 4个种系,即 亚洲百合杂种
系;茶香百合杂种系;东方百合杂种系;麝香
百合杂种系。 株形端正,花色清白给人以清纯、
高雅的印象,是切花中的佳品。
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我国近年来,昆明、上海、深
圳的百合切花生产发展较快,已形
成三大生产基地。目前国内切花栽
培的百合大多是亚洲型,主要从荷
兰、日本引进,经过几年的栽培试
验,已筛选出一批适合我国生产的
品种。
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一、形态特性和生物学习性
百合是百合科百合属植物的统称,为多年
生的草本植物。鳞茎无皮,广卵形,直径
5~8cm,白色或黄白色,茎高 30~90cm,直
立,叶多而散生,披针形,光滑。花单生或数
花横向着生茎顶,花朵呈喇叭状、筒状,有清
香。花被先端外卷,花被筒深处淡绿色。
百合属于球根花卉,要求肥沃、疏松和排水良
好的沙壤土,以有利于鳞茎发育膨大。
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二、繁殖方法
1.分球
百合老鳞茎 (母球 )生长过程中,于茎
轴上逐渐形成小鳞茎,称 "茎生小球 ",经
一年栽培,可分生 1~3个甚至 7~9个小球,
适当深栽及摘除花蕾,均有助于子球发
生,小鳞茎待明春播于苗床,大者 1年,
小者培养 2~3年可当种球。
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2.鳞片扦插
取成熟健壮的老鳞茎,阴干数日后剥下
鳞片,斜插于湿润木屑或颗粒泥炭中,温度
以 20~25℃ 为适,一般 8~9月插,经 2~4个
月生根发叶,并在鳞片基部生长出小磷片,
基质含水量在 60% ~ 80%,前期高水分,后
期低水分,过分湿润易腐烂。为防止病菌感
染,应尽量除去外层鳞片,1片鳞片可获 50~
60个子球,自鳞片扦插、生根、发芽至植株
开花,一般需 2~3年。
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三、百合的组织培养
百合的组织培养繁殖自 20世纪 70年
代后期开始,日本人以叶片为外植体诱
导出大花卷丹的小植株,我国于 80年代
初由兰洲百合的花药、花丝等培育出完
整小植株。 80年代以后,培养出去病毒
的百合种苗和通过胚培养获得远缘杂交
的新品种。
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1.花器的组织培养
(1)取材和灭菌
采取开花前数日的花蕾。花蕾的表
面用酒精灭菌,再在酒精灯上灼烧数秒
钟,以后放在无菌培养皿内剥开花蕾,
花丝,子房,花柱等分别切取 3~ 5mm
长,接种到培养基上。也可用花瓣和萼
片培养。
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(2)培养基及培养条件
采用 MS,KC等培养基,蔗糖浓
度以 7.0%为适,这样发芽和子球形
成率可达 90%左右。光照度 2000Lx,
每天照用 15h,保温 20℃ 。
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培养条件 花柱、花梗、茎段等用
MS+IAAl+BA0,2培养基,
叶片用 MS+NAAI+BA0,1;
分化植株时,
MS+NAA2+IBA0,4+Kt0,05,培养
基内均加蔗糖 3%和琼脂 0,7%,pH
值 5.8~6.5。
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(3)生长情况
花器部位 从百合花器不同部位的培养来
看,以花丝的部位为好,成活率很高,发芽
较多,再是子房和花柱部分。可从各部位发
芽,形成子球,通常是经过两个途径,一个
是从切中处形成愈伤组织,以后再发芽;再
是从切口直接产生芽。麝香百合花器培养得
到的植株,生长约 6个月即可开花,未发现不
正常现象,只是母株的花较大,且全株无病
毒症状。
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2.鳞片组织培养
百合鳞片等培养,对于扩大培
养材料来源,加快繁殖速度和培养
得到无病毒苗等皆有重要意义。
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初代培养,由于其鳞茎材料都生长在
土中,受土壤微生物的影响,所以污染
率相当高。为此外植体消毒要严加注意,
可应用几种消毒剂并用的方法。取
0,5cm2鳞片小块接人 MS+2,4-
D1+IAAI+Kt0,5诱导培养基中,臵于
20土 2℃,照光 9-10h/ d,光强 1200Lx
条件下培养。
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接种后 2周,即有 98%左右的鳞片切块在近
轴面或边缘上有淡黄色的不定芽原基呈环
状突起,多数每块上有 2~4个,这些不定
芽原基继续生长 4周后,可形成中间抽出绿
色的白色小鳞茎,在小鳞茎基部发生一些
粗壮的根。将幼苗切成 1.5~2cm长的片断,
接种到诱导愈伤组织的培养基上。 3周后叶
子的基部、叶脉、叶缘上均可诱导出一团
团淡黄色的愈伤组织。
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继代培养 (分化培养)时,可用
MS+NAA2+IBA0,4+Kt0.05培养基。将
愈伤组织转移到分化培养基上,10周后,
愈伤组织逐渐膨大,分化出许多大小不
等的鳞茎,并在小鳞茎的基部长出许多
粗壮的根。有少数的小鳞茎中间可长出
绿芽。将小鳞茎分离出以后,留下的愈
伤组织转移到相同的新鲜分化培养基上,
一段时间后仍能分化出小鳞茎。
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试管苗移栽时首先应把根部的培养基清
洗干净。移栽前,放在 4~10℃ 低温条件
下锻炼 2~ 3周,这样移栽后的幼苗生长
更加健壮。移栽幼苗最好用消毒的腐殖
土或泥炭土加蛭石的混合基质,育苗盘
必须清洗消毒。同时,移栽后注意湿度
管理,相对湿度控制在 80% ~90%。同
时要防止烈日曝晒,后期幼苗不宜浇水
过多,并及时喷洒药剂预防病虫危害。
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四、打破休眠的方法
百合切花栽培中首先要解决的技
术问题是:避免因球根的休眠而导致
发芽率不高及盲花。由于同一圃场生
产的球根,其休眠状态各种各样,尤
其休眠深的球根,仅靠贮藏无法打破
休眠。
需要人工打破休眠
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1.冷藏
13~15℃ 预冷,3~ 5℃ 冷藏 6-7周。
2.温水浸泡
开始于 48℃ 的温水中,每隔 2~3min提
起再泡入,反复 2~3次,然后在 45℃ 温水中
浸泡 1h。严格掌握水温。
3.激素处理
采用 1000xGA溶液浸泡,为避免发根阻
碍,可先将球根倒臵浸泡一半,而后恢复正
常位臵予以静臵。
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第二节 兰花的组织培养技术
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兰花系兰科植物,在自然条件下
主要靠分株繁殖,繁殖率一年只有几
倍,所以无法大量繁殖生产,而且由
于长期进行无性繁殖,带病毒株增多,
逐渐使种性降低,影响生长。
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法国 Morel(1952年 )等以大丽花茎尖进行
培养试验,得到了无病毒植株。后来他观察
到虎头兰的茎尖在无菌培养基上能形成扁圆
形的小球体,这些小球体与种胚发育成的原
球体非常相似,故称为原球茎。原球茎增殖
很快,并可形成幼苗。这一方法和技术很快
在兰花生产上 得到了广泛的应用,成为, 兰
花工业, 。
兰花培养成功的关键,首先是形成
无性繁殖系原球茎。
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一、培养部位
兰科植物可以培养的部位主要是顶芽
和侧芽,个别可从叶片培养得植株。
1.新芽的茎尖
茎尖是细胞分裂最旺盛的部分,也是
培养成功率最高的部位。
2.花梗
当兰花开花约一个月后,剪取其花梗
顶端及若干个花梗腋芽。
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二、茎尖的选取、灭菌和接种
1.芽的准备和灭菌
取 2~ 6cm大小切取下来,流水冲洗,并把最
外面的 1~2片苞叶去掉,再用 10%次氯酸钠或
漂白粉溶液 (10g漂白粉溶解于 140ml水中,充
分搅拌匀后,静臵约 20min,取上清液 )中浸
10~15min。剥离和切割。容易产生褐变的,
在切割时应将芽放在无菌水中操作,这样会比
在空气中褐变的机会少些。以消除病毒为目的
时要尽量小些,可以小到 0.1mm:若以繁殖为
目的,培养物可在 2~5mm左右。
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2.接种
茎尖接种以固体培养基为好,但
因属而异,如蕙兰属在液体培养基培
养形成原球茎后则用固体培养基进行
继代培养,而卡德兰属和石斛属这一
类易变褐枯死的属,以在液体培养基
为好。
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3.继代培养
接种后 1~2个月培养的茎尖即可形
成原球茎球状体,以后即发芽生根长叶。
应在其发芽前把它切成小块进行转移,
让它继续不断地形成原球茎球状体。这
样连续的进行继代培养,短时间可以得
到大量的原球茎球状体。
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4.培养基
对于许多兰花来说,MS培养基
最好。另外 KnudsonC(KC)培养基也
不错。
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6.试管苗的移栽
苗有 3~4叶大小,根 2~3条时可移植。
(1)从试管内取的苗用水将琼脂冲洗掉,
冲洗不彻底会发生霉菌腐烂。
(2)经水冲洗的苗放在旧报上,吸干水分
阴晾 1h再定植。
(3)管理上,50%的弱光,温度 20~25℃,
保持一定的湿度,不能完全密闭,也要
注意通风。根在开始生长后可 1周浇一次
1000倍的复合肥料。
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第三节 蝴蝶兰的培养
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1.尖的培养
(1)将芽除去叶后,用水冲洗,10%的漂
白粉灭菌 15min。除去叶原基后,用 5%
的漂白粉灭菌 l0min,以后用无菌水冲洗
3~5次。
(2)切取茎尖和各叶基部的腋芽,约
2~3mm大小,接种到培养基中。
(3)培养基采用 VW培养基,添加 15% CM
进行液体培养,或进行固体培养。
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(4)培养条件为温度 25℃,光照强度
2000Lx,照明 16~24h。液体培养基用
60r/ min的速度进行振荡培养,培养
7~10d再转移到新的培养基,培养 1个月
后转移到固体培养基。在这种条件下培养
1个月即可形成原球茎球状体,以后再进
行继代培养,不断繁殖原球茎球状体。
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2.花梗腋芽的培养
(1)采芽 将带腋芽的花梗进行冲洗,
用 10%的漂白粉溶液表面灭菌 20min,
除去腋芽的苞叶,再在 5%的漂白粉
溶液中表面灭菌 3min,无菌水冲洗
净。
(2)不带花梗组织,仅取腋芽,接种
到培养基上。
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(3)培养基和培养条件,
诱芽培养基,MS+BA3
诱导原球茎,MS+BA5+NAA0,5
增殖,MS+BA3+NAA0,2+炭 1.5克 /L
生根,1/2MS+BA1+NAA0.5 PH,5.4
培养条件是光照强度 2000Lx,光照时间每天
13h,保持恒温 25℃ 。
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生根之前可以进行过渡培
养,不加激素。
试管苗的移栽用苔藓作基
质。
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复习思考题
(1)百合的生物学特性怎样?怎样用
鳞茎进行组织培养?
(2)兰科植物培养过程包括哪几个环
节?
(3)蝶兰怎样用花梗组织培养方法繁
殖?