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摘要 [目的]采集野生鼓槌石斛的成熟蒴果,利用组培无菌快繁技术获得大量野生鼓槌石斛种苗。[方法]将野生鼓槌石斛成熟蒴果消毒灭菌,并将其种子播种于MS培养基上获得大量原球茎,然后分别转接到不同的培养基上,最后在不同阶段的培养基上筛选出适合野生鼓槌石斛分化和生长的培养基。[结果]将野生鼓槌种子在MS培养基上培养,种子萌发率达95%以上;最利于原球茎分化的培养基为3/4MS+NAA 0.8 mg/L+6.BA 0.2 mg/L+土豆泥4%+蔗糖30 g/L+琼脂5 g/L,成苗率高、出苗整齐;最适幼苗生长培养基为3/4MS+NAA 0.8 mg/L+6.BA 0.2 mg/L+香蕉汁7%+土豆泥2%+蔗糖30 g/L+琼脂5 g/L,小苗粗壮、叶片浓绿;最适生根壮苗培养基为3/4MS+NAA 0.8 mg/L+6.BA 0.2 mg/L+香蕉汁7%+土豆泥2%+AC 0.5 g/L+蔗糖30 g/L+琼脂5 g/L,瓶苗生根多而粗壮,叶片浓绿生长整齐。[结论]该研究为野生鼓槌石斛资源的收集与保存提供了参考。
关键词 野生鼓槌石斛;种子;有性扩繁
中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2015)17-066-02
Abstract [Objective] The research aimed to produce plant seeds via sterile ger mination of the mature capsules of wild Dendrobium chrysotoxum and rapid propagation technique.[Method]First,the mature capsules of wild Dendrobium chrysotoxum was sterilization and plant seeds on the medium of MS and a large amount of protocorm.like bodies produced from the sterile ger mination,and then transferred to different kinds of medium;last,the optimal media of wild Dendrobium chrysotoxum differentiation and growth were screened at different stages.[Result]On the medium of MS,the seeds ger mination rate was up to more than 95%.The optimal medium for the differentiation of wild Dendrobium chrysotoxum protocorm.like bodies was 3/4MS+NAA 0.8 mg/L+6.BA 0.2 mg/L+mashed potato 4%+sucrose 30 g/L+agar 5 g/L,grown from which the seeding were even and orderly in height;the optimal medium for seedling growth was 3/4MS+NAA 0.8 mg/L+6.BA 0.2 mg/L+banana puree 7%+mashed potato 2%+sucrose 30 g/L+agar 5 g/L,grown from which the plantlets were thick and solid,and leaves were scallion;the optimal medium for rooting was 3/4MS+NAA 0.8 mg/L+6.BA 0.2 mg/L+banana puree 7%+mashed potato 2%+AC 0.5 g/L+sucrose 30 g/L+agar 5 g/L,grown from which the plantlets developed more,robust and orderly roots,and their leaves were scallion.[Conclusion] The study provides the reference for the collection and preservation of the resource of Wild Dendrobium chrysotoxum.
Key words Wild Dendrobium chrysotoxum;Seeds;Sexual propagation
鼓槌石斛(Dendrobium chrysotoxum Lindl.),又名金弓石斛、芭蕉果石斛、粗黄草等,为兰科多年生附生草本植物,生于海拔520~1 620 m的阳光充足的常绿阔叶林中树干上或疏林下岩石上。产于我国云南西南部及缅甸、马来西亚、印度等国家[1-3]。它是一种重要的观赏植物,也是我国民间习用药用石斛种类之一,其花、茎均可入药[4-5]。由于人们过度采集,加上自然条件下种子的萌发率极低,目前野生石斛已濒临灭绝[6-7]。因此,在挖掘自然资源的同时,结合我国边疆少数民族地区脱贫致富、结合退耕还林、环境保护、农村种植业结构调整等项目,对野生鼓槌石斛种源进行收集、评价和研究,筛选优良品种,积极开展人工规范化种植,既是解决鼓槌石斛市场供求矛盾的有效措施,也是提高农民收入的新途径,这样既可以增加药源,又能保护和持续利用自然资源。笔者在此对野生鼓槌石斛进行有性扩繁试验研究,为野生鼓槌石斛的资源保存利用及种苗产业化生产提供参考。
1 材料与方法 1.1 材料 野生鼓槌石斛成熟蒴果作为外植体进行无菌播种并培养。
1.2 方法
1.2.1 材料消毒。
摘取成熟蒴果后,先用洗衣粉液浸泡刷洗果子表面,然后用流水冲洗10~15 min,接着用无菌水冲洗3遍,用75%的酒精消毒1 min,再用0.02%的升汞浸泡10 min,最后用无菌水冲洗4~6次并用无菌滤纸吸干果表水分放置备用。
1.2.2 播种及培养条件。
将消毒灭菌后的野生鼓槌石斛蒴果在超净工作台上切开,将种子均匀地播洒在灭菌后的培养基上。培养的各个阶段均将处于培养温度(25±2)℃、每日光照10~12 h、光照强度1 500~2 000 lx条件下培养。
1.2.3 培养基配方。
1.2.3.1 种子萌发无菌培养。将消毒完成的野生鼓槌石斛种子均匀地播种到MS培养基上,观察种子萌发情况。
1.2.3.2 原球茎分化培养。
将萌发形成的原球茎转到以3/4MS培养基为基础培养基的不同激素配比的培养基上,分别以0.4、0.6、0.8、1.0 mg/L NAA,0.1、0.2、0.3、0.4 mg/L 6.BA各4个浓度进行正交试验,附加相同浓度的土豆泥4%,每组20个重复。转接一星期左右,有的原球茎开始分化出一片幼叶,继而发育成小苗,通过70 d左右的培养,观察16组不同培养基对原球茎发育情况。
1.2.3.3 小苗生长培养。
原球茎分化成小苗后,分别转到以3/4MS培养基为基础培养基,激素配比为NAA 0.8 mg/L、6.BA 0.2 mg/L,添加附加物分别以香蕉汁5%、7%、10%,土豆泥2%、4%、6%各3个浓度进行正交试验,每个培养瓶接20株小苗,每组20个重复,经过70 d的培养,观察不同添加物对野生鼓槌石斛幼苗生长的影响,筛选出最适合鼓槌石斛幼苗生长的培养基。
1.2.3.4 生根壮苗培养基。将培养70 d后生长良好整齐的小苗分别转到不同浓度碳粉的培养基上(表1),每瓶接20株小苗,每组20瓶,观察生长情况。
2 结果与分析
2.1 野生鼓槌石斛种子萌发培养及成苗过程
取成熟的种胚接种于MS培养基上,前7 d遮光培养使种子萌发,后期在1 500~2 000 lx光照条件下培养,14 d后,种胚开始膨大,突破种皮形成裸露的种胚或原球茎体,20~40 d颜色渐渐从淡绿色慢慢变成深绿色,45 d就可分化出原球茎及幼叶等绿色组织,种子萌发率达95%以上,此时可以将其转接到新的培养基。由于在原培养时间过长,培养基养分减少,产生有害物质,原球茎会慢慢变黄直至完全死亡,对后期的苗生长具有一定影响,因此需要及时将小苗转接到新的培养基上,才能获得健壮的小苗。
2.2 不同培养基对野生鼓槌石斛原球茎分化成苗的影响
由
表2可知,虽然每种激素配比培养基均有分化出幼苗,但成苗率及幼苗生长情况相差较大,其中以7号培养基上幼苗分化生长情况最好,出苗均匀整齐,幼苗粗壮,以1号、13号培养基最差,出苗率极低,幼苗长势差。试验结果表明,最利于鼓槌石斛小苗生长的培养基为3/4MS+NAA 0.8 mg/L+6.BA 0.2 mg/L+土豆泥4%+蔗糖30 g/L+琼脂5 g/L。
2.3 不同添加物对野生鼓槌石斛小苗生长的影响
由表3可知,不同添加物的培养基对幼苗的茎叶发育影响较大,随着土豆泥含量的增加,叶片发黄的概率越大,但对根系发育没太大影响,其中以b培养基上幼苗生长情况最好,不仅小苗生长整齐粗壮,根系发达,且几乎也不出现其他几种培养基中的部分叶片变黄的现象,以g培养基上幼苗生长最差,小苗较嫩且叶片发黄率高达60%。试验结果表明,最利于鼓槌石斛幼苗生长的培养基为3/4MS+NAA 0.8 mg/L+6.BA 0.2 mg/L+香蕉汁7%+土豆泥2%+蔗糖30 g/L+琼脂5 g/L。
2.4 不同培养基对野生鼓槌石斛生根壮苗的影响 由表4可知,不同成分培养基显著地影响野生鼓槌石斛苗的生长发育,其中以III号培养基上苗长势最好,瓶苗生根多而粗壮,叶片浓绿,植株整体性状良好,小苗分化株数最多(图1),以I号培养基上长势最差,植株平均长势相对较弱,有部分小苗叶片有发黄现象,培养基上出现零星褐色杂质。试验结果表明,最适合野生鼓槌石斛生根壮苗的培养基为3/4MS+NAA 0.8 mg/L+6.BA 0.2 mg/L+香蕉7%+土豆泥2%+AC 0.5 g/L+蔗糖30 g/L+琼脂5 g/L。
3 结论与讨论
(1)从试验结果分析,野生鼓槌石斛种子无菌播种比较简单,种子易萌发,且萌发率高。萌发后原球茎转接到下一代培养瓶中要相对均匀密集地平铺于培养基表面,分化出小苗才比较快,生长较均匀。
(2)野生鼓槌石斛在分化阶段以添加NAA 0.8 mg/L、6.BA 0.2 mg/L的培养基上幼苗分化情况最好,出苗均匀整齐,成苗率高;在生长阶段以添加香蕉汁7%、土豆泥2%的培养基上生长最好,不仅小苗生长整齐粗壮,叶片浓绿,根系发达,且几乎也不出现其他几种培养基中的部分叶片变黄的现象。在幼苗分化生长过程中植株分化出新芽数少,且叶片容易变黄,通过调整不同添加物的浓度黄化现象得到改善且分化小芽数量增加。分化出新芽的数量不多可能与野生鼓槌石斛的生长特性有关,自然条件下野生鼓槌石斛的抽芽率不高且生长发育缓慢。
(3)在生根壮苗培养阶段添加0.5 g/L的活性碳粉可以消除培养基褐化现象,且分化出的根多而粗壮。培养基褐化可能是由于小苗在生长过程中分泌出褐色有色物质且影响小苗的生长发育,因为活性炭有吸附作用,所以加入碳粉以后褐变消失并促进了根部的发育,使苗生长发育得更好。
参考文献
[1]王雁,李振坚,彭红明.石斛兰:资源·生产·应用[M].北京:中国林业出版社,2007:32-33.
[2] 中国科学院昆明植物研究所.云南植物志(第14卷)[M].北京:科学出版社,2003.
[3] 云南省药物研究所.云南天然药物图鉴[M].昆明:云南科技出版社,2002:476.
[4] 唐德英.野生鼓槌石斛引种和栽培技术[J].中国中药杂志,2006(15): 1297-1298.
[5] 国家药典委员会.中华人民共和国药典[S].北京:中国医药科技出版社,2010:85,265.
[6] 蓝玉甜.鼓槌石斛种子萌发培养与小苗组培快繁技术研究[J].安徽农业科学,2011,39(9):5380-5382.
[7] 白音,包英华,金家兴,等.我国药用石斛资源调查研究[J].中草药,1996,27(2):41-43.
关键词 野生鼓槌石斛;种子;有性扩繁
中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2015)17-066-02
Abstract [Objective] The research aimed to produce plant seeds via sterile ger mination of the mature capsules of wild Dendrobium chrysotoxum and rapid propagation technique.[Method]First,the mature capsules of wild Dendrobium chrysotoxum was sterilization and plant seeds on the medium of MS and a large amount of protocorm.like bodies produced from the sterile ger mination,and then transferred to different kinds of medium;last,the optimal media of wild Dendrobium chrysotoxum differentiation and growth were screened at different stages.[Result]On the medium of MS,the seeds ger mination rate was up to more than 95%.The optimal medium for the differentiation of wild Dendrobium chrysotoxum protocorm.like bodies was 3/4MS+NAA 0.8 mg/L+6.BA 0.2 mg/L+mashed potato 4%+sucrose 30 g/L+agar 5 g/L,grown from which the seeding were even and orderly in height;the optimal medium for seedling growth was 3/4MS+NAA 0.8 mg/L+6.BA 0.2 mg/L+banana puree 7%+mashed potato 2%+sucrose 30 g/L+agar 5 g/L,grown from which the plantlets were thick and solid,and leaves were scallion;the optimal medium for rooting was 3/4MS+NAA 0.8 mg/L+6.BA 0.2 mg/L+banana puree 7%+mashed potato 2%+AC 0.5 g/L+sucrose 30 g/L+agar 5 g/L,grown from which the plantlets developed more,robust and orderly roots,and their leaves were scallion.[Conclusion] The study provides the reference for the collection and preservation of the resource of Wild Dendrobium chrysotoxum.
Key words Wild Dendrobium chrysotoxum;Seeds;Sexual propagation
鼓槌石斛(Dendrobium chrysotoxum Lindl.),又名金弓石斛、芭蕉果石斛、粗黄草等,为兰科多年生附生草本植物,生于海拔520~1 620 m的阳光充足的常绿阔叶林中树干上或疏林下岩石上。产于我国云南西南部及缅甸、马来西亚、印度等国家[1-3]。它是一种重要的观赏植物,也是我国民间习用药用石斛种类之一,其花、茎均可入药[4-5]。由于人们过度采集,加上自然条件下种子的萌发率极低,目前野生石斛已濒临灭绝[6-7]。因此,在挖掘自然资源的同时,结合我国边疆少数民族地区脱贫致富、结合退耕还林、环境保护、农村种植业结构调整等项目,对野生鼓槌石斛种源进行收集、评价和研究,筛选优良品种,积极开展人工规范化种植,既是解决鼓槌石斛市场供求矛盾的有效措施,也是提高农民收入的新途径,这样既可以增加药源,又能保护和持续利用自然资源。笔者在此对野生鼓槌石斛进行有性扩繁试验研究,为野生鼓槌石斛的资源保存利用及种苗产业化生产提供参考。
1 材料与方法 1.1 材料 野生鼓槌石斛成熟蒴果作为外植体进行无菌播种并培养。
1.2 方法
1.2.1 材料消毒。
摘取成熟蒴果后,先用洗衣粉液浸泡刷洗果子表面,然后用流水冲洗10~15 min,接着用无菌水冲洗3遍,用75%的酒精消毒1 min,再用0.02%的升汞浸泡10 min,最后用无菌水冲洗4~6次并用无菌滤纸吸干果表水分放置备用。
1.2.2 播种及培养条件。
将消毒灭菌后的野生鼓槌石斛蒴果在超净工作台上切开,将种子均匀地播洒在灭菌后的培养基上。培养的各个阶段均将处于培养温度(25±2)℃、每日光照10~12 h、光照强度1 500~2 000 lx条件下培养。
1.2.3 培养基配方。
1.2.3.1 种子萌发无菌培养。将消毒完成的野生鼓槌石斛种子均匀地播种到MS培养基上,观察种子萌发情况。
1.2.3.2 原球茎分化培养。
将萌发形成的原球茎转到以3/4MS培养基为基础培养基的不同激素配比的培养基上,分别以0.4、0.6、0.8、1.0 mg/L NAA,0.1、0.2、0.3、0.4 mg/L 6.BA各4个浓度进行正交试验,附加相同浓度的土豆泥4%,每组20个重复。转接一星期左右,有的原球茎开始分化出一片幼叶,继而发育成小苗,通过70 d左右的培养,观察16组不同培养基对原球茎发育情况。
1.2.3.3 小苗生长培养。
原球茎分化成小苗后,分别转到以3/4MS培养基为基础培养基,激素配比为NAA 0.8 mg/L、6.BA 0.2 mg/L,添加附加物分别以香蕉汁5%、7%、10%,土豆泥2%、4%、6%各3个浓度进行正交试验,每个培养瓶接20株小苗,每组20个重复,经过70 d的培养,观察不同添加物对野生鼓槌石斛幼苗生长的影响,筛选出最适合鼓槌石斛幼苗生长的培养基。
1.2.3.4 生根壮苗培养基。将培养70 d后生长良好整齐的小苗分别转到不同浓度碳粉的培养基上(表1),每瓶接20株小苗,每组20瓶,观察生长情况。
2 结果与分析
2.1 野生鼓槌石斛种子萌发培养及成苗过程
取成熟的种胚接种于MS培养基上,前7 d遮光培养使种子萌发,后期在1 500~2 000 lx光照条件下培养,14 d后,种胚开始膨大,突破种皮形成裸露的种胚或原球茎体,20~40 d颜色渐渐从淡绿色慢慢变成深绿色,45 d就可分化出原球茎及幼叶等绿色组织,种子萌发率达95%以上,此时可以将其转接到新的培养基。由于在原培养时间过长,培养基养分减少,产生有害物质,原球茎会慢慢变黄直至完全死亡,对后期的苗生长具有一定影响,因此需要及时将小苗转接到新的培养基上,才能获得健壮的小苗。
2.2 不同培养基对野生鼓槌石斛原球茎分化成苗的影响
由
表2可知,虽然每种激素配比培养基均有分化出幼苗,但成苗率及幼苗生长情况相差较大,其中以7号培养基上幼苗分化生长情况最好,出苗均匀整齐,幼苗粗壮,以1号、13号培养基最差,出苗率极低,幼苗长势差。试验结果表明,最利于鼓槌石斛小苗生长的培养基为3/4MS+NAA 0.8 mg/L+6.BA 0.2 mg/L+土豆泥4%+蔗糖30 g/L+琼脂5 g/L。
2.3 不同添加物对野生鼓槌石斛小苗生长的影响
由表3可知,不同添加物的培养基对幼苗的茎叶发育影响较大,随着土豆泥含量的增加,叶片发黄的概率越大,但对根系发育没太大影响,其中以b培养基上幼苗生长情况最好,不仅小苗生长整齐粗壮,根系发达,且几乎也不出现其他几种培养基中的部分叶片变黄的现象,以g培养基上幼苗生长最差,小苗较嫩且叶片发黄率高达60%。试验结果表明,最利于鼓槌石斛幼苗生长的培养基为3/4MS+NAA 0.8 mg/L+6.BA 0.2 mg/L+香蕉汁7%+土豆泥2%+蔗糖30 g/L+琼脂5 g/L。
2.4 不同培养基对野生鼓槌石斛生根壮苗的影响 由表4可知,不同成分培养基显著地影响野生鼓槌石斛苗的生长发育,其中以III号培养基上苗长势最好,瓶苗生根多而粗壮,叶片浓绿,植株整体性状良好,小苗分化株数最多(图1),以I号培养基上长势最差,植株平均长势相对较弱,有部分小苗叶片有发黄现象,培养基上出现零星褐色杂质。试验结果表明,最适合野生鼓槌石斛生根壮苗的培养基为3/4MS+NAA 0.8 mg/L+6.BA 0.2 mg/L+香蕉7%+土豆泥2%+AC 0.5 g/L+蔗糖30 g/L+琼脂5 g/L。
3 结论与讨论
(1)从试验结果分析,野生鼓槌石斛种子无菌播种比较简单,种子易萌发,且萌发率高。萌发后原球茎转接到下一代培养瓶中要相对均匀密集地平铺于培养基表面,分化出小苗才比较快,生长较均匀。
(2)野生鼓槌石斛在分化阶段以添加NAA 0.8 mg/L、6.BA 0.2 mg/L的培养基上幼苗分化情况最好,出苗均匀整齐,成苗率高;在生长阶段以添加香蕉汁7%、土豆泥2%的培养基上生长最好,不仅小苗生长整齐粗壮,叶片浓绿,根系发达,且几乎也不出现其他几种培养基中的部分叶片变黄的现象。在幼苗分化生长过程中植株分化出新芽数少,且叶片容易变黄,通过调整不同添加物的浓度黄化现象得到改善且分化小芽数量增加。分化出新芽的数量不多可能与野生鼓槌石斛的生长特性有关,自然条件下野生鼓槌石斛的抽芽率不高且生长发育缓慢。
(3)在生根壮苗培养阶段添加0.5 g/L的活性碳粉可以消除培养基褐化现象,且分化出的根多而粗壮。培养基褐化可能是由于小苗在生长过程中分泌出褐色有色物质且影响小苗的生长发育,因为活性炭有吸附作用,所以加入碳粉以后褐变消失并促进了根部的发育,使苗生长发育得更好。
参考文献
[1]王雁,李振坚,彭红明.石斛兰:资源·生产·应用[M].北京:中国林业出版社,2007:32-33.
[2] 中国科学院昆明植物研究所.云南植物志(第14卷)[M].北京:科学出版社,2003.
[3] 云南省药物研究所.云南天然药物图鉴[M].昆明:云南科技出版社,2002:476.
[4] 唐德英.野生鼓槌石斛引种和栽培技术[J].中国中药杂志,2006(15): 1297-1298.
[5] 国家药典委员会.中华人民共和国药典[S].北京:中国医药科技出版社,2010:85,265.
[6] 蓝玉甜.鼓槌石斛种子萌发培养与小苗组培快繁技术研究[J].安徽农业科学,2011,39(9):5380-5382.
[7] 白音,包英华,金家兴,等.我国药用石斛资源调查研究[J].中草药,1996,27(2):41-43.