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蝴蝶兰为兰科多年生附生草本,素有“兰花皇后”的美誉,具有极高观赏价值和经济价值,因而受到世人的普遍重视。近几年河南省大中型企业和科研单位,逐渐增加蝴蝶兰的种植以及组培种苗的生产。但蝴蝶兰生产从组培培养基配方、培养环境到规格苗生产中栽培基质、水肥管理和设施设备等方面难以达到国际先进水平,因此生产技术成为阻碍产业发展的主要瓶颈,逐步成为蝴蝶兰产业发展最迫切需要解决的问题。为了进一步提高组培生产技术,促进蝴蝶兰的规范化生产,确保蝴蝶兰产业健康发展,济源市农业科学研究所从2005年开始研究蝴蝶兰组织培养技术研究,在多年试验研究、调查、总结的基础上,结合河南省有关专家对标准提出的建议,制定了《蝴蝶兰组织培养技术规程》,并由河南省质量技术监督局签署DB41/T602-2009《蝴蝶兰组织培养技术规程》于2009年12月30日实施。
设施设备
组培设施与设备
组培设施
一般由洗涤室、灭菌室、培养基配制室、无菌接种室、培养室、炼苗室组成。
仪器设备
洗涤室主要有自动或半自动洗瓶机、水槽、塑料箱、干燥箱、晾瓶架等。
灭菌室主要有高压蒸汽灭菌锅、器械消毒器、紫外灯、烘干箱、微孔滤器等。
培养基配制室主要有电子天平(0.0001g、0.01g)、量筒、微波炉、冰箱、移液管、烧杯、酸度计、容量瓶、药品柜、实验台等。
无菌接种室主要有超净工作台、或酒精灯、剪刀、镊子等。
培养室主要有培养架、紫外灯及控温、控湿、控时设备等。
炼苗移栽设施
温室要求
冬季能加温,夏季能降温,能控制光照、温度、湿度等的日光温室、玻璃温室或PC板温室等。
温室设施
主要有栽培床、灌溉设备、穴盘等。
组培技术
母株选择
应选择观赏性状好、生长健壮、无病虫害、花期长的优良品种。培养基配制及灭菌
培养基的选择
常用MS和花宝培养基。
母液配制
MS培养基一般由大量元素、微量元素、铁盐、有机物、调节物质等五大类。花宝培养基不用配制母液,直接使用。
培养基的配制
配料按培养基的配方及所需培养基的数量,分别吸取所需的母液及生长调节物质,加入称量好的蔗糖、琼脂以及其它需要的物质,如活性炭等,混合后倒入煮培养基的锅中,并加入少量的蒸馏水。
装瓶加热培养基至琼脂完全溶化,用蒸馏水将培养基定容至所需体积,并用1mol/L的NaOH溶液或1mol/L的HCl溶液调节pH。趁热把煮好的培养基分装入培养瓶,盖上培养瓶盖。分装时应不断搅拌,并不要把培养基沾附在瓶口。
灭菌将分装好的培养基放入高压灭菌器内,采用湿热空气灭菌法(灭菌压力0.11~0.14MPa、温度120~126℃、时间15~20min)进行灭菌。无菌水、接种工具(手术刀、镊子、垫纸等)也均采用此法灭菌。培养基高压灭菌取出后,置于室温至培养基凝固后即可使用。
外植体选择与处理
花梗侧芽选择与处理
选取已开有少数花的健壮花序,切取带有芽的花梗节段,将其进行冲洗,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4~5次。
种胚培养选择与处理
种胚来源
授粉条件人工授粉时,首先要选好亲本,雌花最好的授粉时间是开花3~4天。
授粉过程授粉时先将母本的花粉块除去,再将父本的花粉块用小镊子镊起,轻轻地放在母本的蕊腔上,因蕊腔中有粘液将花粉块粘附,不必担心花粉块脱落。
果实采收杂交后120天左右,当果实呈黄绿色时及时采收。
无菌处理
果实采收后,用流动水冲洗干净,移到超净工作台上,用75%酒精浸泡8~10min,再用10%漂白粉溶液中浸10min,然后用无菌水冲洗4~5次。
接种
花梗侧芽接种
在无菌纸上,用小刀切取0.5~1cm的茎段,转接到配好的诱导培养基。
无菌播种
将果实放在无菌纸上,用手术刀剖开果实取出粉状种胚,将消毒后的种胚均匀地播种到无菌播种培养基上。
继代培养
接种后1~2个月培养物即可形成芽或原球茎,转接到芽继代培养培养基:MS+BA3mg/L+NAA0.2mg/L+活性炭1.5g/L+2%蔗糖+0.7%琼脂,pH为5.8,或原球茎培养基上:花宝1号0.5g/L、蛋白胨2.0g/L、肌醇0.1g/L、磷酸三钙0.1g/L、香蕉100.0g/L、蔗糖20.0g/L、琼脂7.0g/L,pH为5.8。以后即发芽生根长叶。如要进一步扩繁,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。
生根培养
把无根幼苗转接到生根培养基1/2MS+BA1 mg/L+NAA0.55mg/L+2%蔗糖+0.7%琼脂,pH为5.4。
培养条件
光照度2000LX,光照时间每天13h,保持恒温25±2℃。
炼苗移栽
温室消毒
移栽前半个月,用1%的甲醛溶液对温室进行熏蒸消毒;用石灰水或高锰酸钾溶液对地面消毒;用高锰酸钾溶液对工具浸泡消毒。
炼苗
长出2~3片叶子的生根苗即可进行炼苗。先将生根苗连同容器一起置于移栽设施中,放置1周,然后打开瓶口再放置2~3天。
移栽
移栽前先将水草用1000倍的多菌灵或百菌清浸泡24h,使其充分吸收水分,然后用脱水机将其脱水至手握无水下滴即可用于移栽。移栽时小心取出生根苗,用清水洗去根部粘附的培养基,用水草包住幼苗根部移栽到穴盘中。环境要求
空气湿度保持在80%~90%,光照度10,000Lx左右,环境温度控制在22~26℃。
经1~2个月的管理,待小苗长出1~2对新叶时移栽到营养钵中。随着幼苗的生长,逐渐更换大的营养钵。
在小苗管理期间要经常喷水,但水苔不能积水或过湿,防止烂根。每隔2~3周追1次稀薄液体肥料,定期喷洒杀菌剂,预防病害发生。
设施设备
组培设施与设备
组培设施
一般由洗涤室、灭菌室、培养基配制室、无菌接种室、培养室、炼苗室组成。
仪器设备
洗涤室主要有自动或半自动洗瓶机、水槽、塑料箱、干燥箱、晾瓶架等。
灭菌室主要有高压蒸汽灭菌锅、器械消毒器、紫外灯、烘干箱、微孔滤器等。
培养基配制室主要有电子天平(0.0001g、0.01g)、量筒、微波炉、冰箱、移液管、烧杯、酸度计、容量瓶、药品柜、实验台等。
无菌接种室主要有超净工作台、或酒精灯、剪刀、镊子等。
培养室主要有培养架、紫外灯及控温、控湿、控时设备等。
炼苗移栽设施
温室要求
冬季能加温,夏季能降温,能控制光照、温度、湿度等的日光温室、玻璃温室或PC板温室等。
温室设施
主要有栽培床、灌溉设备、穴盘等。
组培技术
母株选择
应选择观赏性状好、生长健壮、无病虫害、花期长的优良品种。培养基配制及灭菌
培养基的选择
常用MS和花宝培养基。
母液配制
MS培养基一般由大量元素、微量元素、铁盐、有机物、调节物质等五大类。花宝培养基不用配制母液,直接使用。
培养基的配制
配料按培养基的配方及所需培养基的数量,分别吸取所需的母液及生长调节物质,加入称量好的蔗糖、琼脂以及其它需要的物质,如活性炭等,混合后倒入煮培养基的锅中,并加入少量的蒸馏水。
装瓶加热培养基至琼脂完全溶化,用蒸馏水将培养基定容至所需体积,并用1mol/L的NaOH溶液或1mol/L的HCl溶液调节pH。趁热把煮好的培养基分装入培养瓶,盖上培养瓶盖。分装时应不断搅拌,并不要把培养基沾附在瓶口。
灭菌将分装好的培养基放入高压灭菌器内,采用湿热空气灭菌法(灭菌压力0.11~0.14MPa、温度120~126℃、时间15~20min)进行灭菌。无菌水、接种工具(手术刀、镊子、垫纸等)也均采用此法灭菌。培养基高压灭菌取出后,置于室温至培养基凝固后即可使用。
外植体选择与处理
花梗侧芽选择与处理
选取已开有少数花的健壮花序,切取带有芽的花梗节段,将其进行冲洗,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4~5次。
种胚培养选择与处理
种胚来源
授粉条件人工授粉时,首先要选好亲本,雌花最好的授粉时间是开花3~4天。
授粉过程授粉时先将母本的花粉块除去,再将父本的花粉块用小镊子镊起,轻轻地放在母本的蕊腔上,因蕊腔中有粘液将花粉块粘附,不必担心花粉块脱落。
果实采收杂交后120天左右,当果实呈黄绿色时及时采收。
无菌处理
果实采收后,用流动水冲洗干净,移到超净工作台上,用75%酒精浸泡8~10min,再用10%漂白粉溶液中浸10min,然后用无菌水冲洗4~5次。
接种
花梗侧芽接种
在无菌纸上,用小刀切取0.5~1cm的茎段,转接到配好的诱导培养基。
无菌播种
将果实放在无菌纸上,用手术刀剖开果实取出粉状种胚,将消毒后的种胚均匀地播种到无菌播种培养基上。
继代培养
接种后1~2个月培养物即可形成芽或原球茎,转接到芽继代培养培养基:MS+BA3mg/L+NAA0.2mg/L+活性炭1.5g/L+2%蔗糖+0.7%琼脂,pH为5.8,或原球茎培养基上:花宝1号0.5g/L、蛋白胨2.0g/L、肌醇0.1g/L、磷酸三钙0.1g/L、香蕉100.0g/L、蔗糖20.0g/L、琼脂7.0g/L,pH为5.8。以后即发芽生根长叶。如要进一步扩繁,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。
生根培养
把无根幼苗转接到生根培养基1/2MS+BA1 mg/L+NAA0.55mg/L+2%蔗糖+0.7%琼脂,pH为5.4。
培养条件
光照度2000LX,光照时间每天13h,保持恒温25±2℃。
炼苗移栽
温室消毒
移栽前半个月,用1%的甲醛溶液对温室进行熏蒸消毒;用石灰水或高锰酸钾溶液对地面消毒;用高锰酸钾溶液对工具浸泡消毒。
炼苗
长出2~3片叶子的生根苗即可进行炼苗。先将生根苗连同容器一起置于移栽设施中,放置1周,然后打开瓶口再放置2~3天。
移栽
移栽前先将水草用1000倍的多菌灵或百菌清浸泡24h,使其充分吸收水分,然后用脱水机将其脱水至手握无水下滴即可用于移栽。移栽时小心取出生根苗,用清水洗去根部粘附的培养基,用水草包住幼苗根部移栽到穴盘中。环境要求
空气湿度保持在80%~90%,光照度10,000Lx左右,环境温度控制在22~26℃。
经1~2个月的管理,待小苗长出1~2对新叶时移栽到营养钵中。随着幼苗的生长,逐渐更换大的营养钵。
在小苗管理期间要经常喷水,但水苔不能积水或过湿,防止烂根。每隔2~3周追1次稀薄液体肥料,定期喷洒杀菌剂,预防病害发生。