不同培养环境对蝴蝶兰组培苗新老芽增殖分化的影响

朱娇，兰成云*，董飞，王烨楠，石少川，马蕾，王俊峰，徐金光，吕晓惠

（1.山东省农业科学院蔬菜花卉研究所／山东省设施蔬菜生物学重点实验室／国家蔬菜改良中心山东分中心，山东 济南 250100；2.商河县花卉产业科技创新团队，山东 商河 251600）

蝴蝶兰为兰科蝴蝶兰属多年生常绿附生草本植物，俗称“洋兰”，是世界上栽培最广泛、最普及的洋兰品种之一。其花型如蝶，姿态优雅，色彩鲜艳，花期长久，在热带兰中素有“兰花皇后”之美誉［1］。蝴蝶兰组培工厂化主要采用腋芽无性繁殖为主，通过组培快繁，蝴蝶兰的苗生长、开花整齐一致，可以完全保存母体的观赏性状［2-4］。然而在长期组培工厂化过程中主要存在两个突出问题：第一，种苗携带病毒，包括单一病毒和复合感染病毒；第二，组培苗“大小苗”问题。大小苗顾名思义就是分化大小不一致的组培苗，会致今后栽培苗参差不齐，不利于栽培管理，增加生产成本，严重降低组培苗的商品性，目前已经成为蝴蝶兰组培工厂化的瓶颈。导致大小苗的因素很多，包括组织培养环境、培养条件、品种特性等。其中，培养环境主要包括基础培养基、激素及添加物等；培养条件为光照、温度及湿度；品种特性为植株本身遗传特性［5-10］。另外，生产上也可以通过人工区分的办法，筛选不同级别的组培苗，但对组培技术工人的技能水平要求较高，加上主观判断差异性不可控，往往达不到预期效果，增加组培成本。因此，通过调控培养环境，筛选适宜的培养基配方是主要的研究方向。

本试验以市面上畅销蝴蝶兰品种“大辣椒”“台大微笑”花梗腋芽为材料，结合多年蝴蝶兰组培快繁经验，从基础培养基、激素、附加物及花梗腋芽节位等方面研究蝴蝶兰大小苗形成原因，并提出解决策略，以期为蝴蝶兰工厂化繁殖提供技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2017年在山东省农业科学院蔬菜花卉研究所进行。蝴蝶兰品种“大辣椒”“台大微笑”继代2个月的花梗腋芽丛生芽，保存于本所都市园艺课题组培室。

1.2 试验方法

取继代2个月、生长一致的花梗腋芽，于超净台上将母芽与分化的新芽切分开，用解剖刀去除顶端叶片及基部褐化部分，保留芽基部1 cm左右，接种于不同种类、不同激素配比、不同添加物的培养基上。培养基具体配方见表1。每处理重复3次，每重复3瓶，每瓶11个芽。接种前称取材料重量，分别在30、60 d后再次称重，并统计芽增殖及分化数，计算绝对增殖率以及芽的平均分化率。以上试验均在（26±1）℃、光照强度1 500 Lx、每天8 h光照下进行。

表1 蝴蝶兰增殖分化培养基

1.3 指标统计分析

增殖率（%）＝（培养后重量-培养前重量）／培养前重量×100 ；

平均芽分化率（%）＝（分化出的芽总数／接种中间繁殖体数）×100 ；

芽的统计标准为：无根、长于0.5 cm。

1.4 数据处理

试验釆用SPSS 18.0统计软件进行差异性检测分析，在P＜0.05水平上比较差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同处理对蝴蝶兰新老芽30 d增殖分化的影响

由表2可以看出，在不同基础培养基条件下，蝴蝶兰“大辣椒”和“台大微笑”新芽30 d的增殖率普遍高于老芽。其中，花宝培养基对“大辣椒”新芽、老芽30 d增殖率影响显著，MS和Nitsh培养基对其影响不显著；MS和花宝培养基对“台大微笑”新芽、老芽30 d增殖率影响显著，Nitsh培养基对其影响不显著。

三种激素配比下的“大辣椒”和“台大微笑”新芽30 d增殖率均高于其老芽30 d增殖率，其中激素配比5.0∶0.5和1.5∶0.2对前者新芽、老芽30 d增殖率影响显著，而配比3.0∶0.2对其影响不显著，后者的分析结果则与前者相反。

添加两种附加物的“大辣椒”和“台大微笑”新芽30 d增殖率均高于老芽，其中添加椰汁对两个品种的新芽、老芽30 d增殖率影响显著，添加马铃薯+椰汁对“大辣椒”新芽、老芽30 d增殖率影响显著，对“台大微笑”影响不显著。

表2 不同处理对蝴蝶兰老芽、新芽30 d增殖率的影响 （%）

由表3可知，不同品种蝴蝶兰在相同处理环境下的芽分化率存在差异，其中三种基础培养基对“大辣椒”新芽、老芽30 d平均芽分化率影响均不显著；MS和花宝培养基对“台大微笑”新芽、老芽30 d平均芽分化率影响显著，Nitsh培养基对其影响不显著。三种激素配比下“大辣椒”新芽的30 d平均芽分化率高于老芽，但只有1.5∶0.2配比下存在显著差异；而三种激素配比下“台大微笑”老芽的30 d平均芽分化率显著高于新芽，且在激素配比3.0∶0.2下新芽、老芽30 d平均芽分化率均达到极大值。附加物马铃薯+椰汁条件下，“大辣椒”新芽、老芽30 d平均芽分化率差异显著，其效果优于椰汁，而“台大微笑”在椰汁条件下新芽、老芽30 d平均芽分化率差异显著，其效果优于马铃薯+椰汁。

表3 不同处理对蝴蝶兰老芽、新芽30 d平均芽分化率的影响 （%）

2.2 不同处理对蝴蝶兰新老芽60 d增殖分化的影响

根据表4结果，蝴蝶兰“大辣椒”新芽、老芽60 d增殖率在三种基础培养基下均存在显著差异，且新芽60 d增殖率均高于老芽；“台大微笑”新芽60 d增殖率在三种基础培养基下也均高于其老芽，但只在MS、花宝培养基条件下新芽、老芽60 d增殖率存在显著差异。“大辣椒”三种激素配比下新芽60 d增殖率均显著高于老芽，“台大微笑”新芽60 d增殖率只在3.0∶0.2条件下差异显著。不同附加物条件下，两品种的新芽、老芽60 d增殖率也存在显著差异，均为新芽高于老芽。

表4 不同处理对蝴蝶兰老芽、新芽60 d增殖率的影响 （%）

由表5看出，“大辣椒”新芽、老芽60 d平均芽分化率在MS和花宝培养基上差异显著，在三种激素配比下差异显著，添加马铃薯+椰汁时差异也显著，且均为新芽高于老芽；Nitsh培养基和椰汁条件下二者差异不显著。“台大微笑”新芽、老芽60 d平均芽分化率在Nitsh培养基上差异显著，在MS和花宝培养基上差异不显著；激素配比5.0∶0.5和1.5∶0.2条件下差异显著，3.0∶0.2条件下差异不显著。附加物椰汁对二者影响显著，马铃薯+椰汁影响不显著。与“大辣椒”不同，“台大微笑”新芽、老芽60 d平均芽分化率存在显著差异，老芽均高于新芽。

表5 不同处理对蝴蝶兰老芽、新芽60 d平均芽分化率的影响 （%）

2.3 不同处理对“大辣椒”不同节位花梗腋芽新老芽增殖分化的影响

由表6可知，不同节位“大辣椒”花梗腋芽的新芽、老芽30 d增殖率不存在显著差异；而30 d平均芽分化率在“上4”和“上5”部位存在显著差异且老芽显著高于新芽，“中3”和“下1”部位差异不显著。新芽、老芽60 d增殖率“中3”和“下1”部位存在显著差异且老芽显著低于新芽，“上4”和“上5”部位不存在显著差异；60 d平均芽分化率“上4”和“上5”部位存在显著差异且老芽显著高于新芽，“中3”和“下1”部位差异不显著。

表6 不同节位“大辣椒”花梗腋芽新、老芽增殖分化特性比较分析

3 讨论与结论

基础培养基、激素配比、附加物在一定程度上影响蝴蝶兰组培快繁效果，造成蝴蝶兰新芽、老芽在增殖分化过程中对培养环境的敏感度不同，从而产生大小苗问题［6-9］。另外蝴蝶兰花梗腋芽增殖率和芽分化率是衡量组培配方是否适合的重要指标［6-9］。增殖率和分化率越高，表明繁殖系数越高，但繁殖系数提高以后，组培苗的生长势会明显下降，大小苗的问题越加凸显，种苗的商品性下降。为了尽量避免组培快繁期间出现的大小苗问题，蝴蝶兰品种的增殖率和芽分化率必须控制在一定范围之内，才能保障组培苗的整齐一致性。研究过程中发现，组培前期蝴蝶兰“大辣椒”和“台大微笑”的新芽30 d增殖率总体高于老芽，这可能是由于同一培养条件下新芽相比老芽对生长环境敏感度不同所致，因此，为了尽量避免培养期间出现的大小苗问题，应尽量选择对新芽、老芽增值率和平均芽分化率影响不显著或影响较小的培养条件，以保证出苗的整齐度。前人的研究结果显示，最适合蝴蝶兰丛生芽分化的基础培养基是MS和花宝培养基［11-13］。本研究结果发现，MS较花宝培养基更适合“大辣椒”增殖培养，丛生芽的整齐度较高。6-BA与NAA激素配比能够显著影响蝴蝶兰的增殖分化效果［14，15］。研究发现，“大辣椒”对激素敏感度高，需要严格控制激素用量，以免造成分化率过高、组培苗商品性降低；培养条件MS+3.0∶0.2激素配比较适合其丛生芽增殖分化，组培苗大小均匀、长势旺盛。这与武爱龙等［16］的研究结果不一致。附加物对蝴蝶兰丛生芽的增殖有显著效果［5，17］。本研究中，50 g／L马铃薯+150 mL／L椰汁“大辣椒”芽分化率较好，这与钟海丰等［10］的研究结果类似。“台大微笑”前期需要较低的激素保障丛生芽的增殖率，到后期需要提高激素用量保障芽的分化率。其最适宜的培养条件为：Nitsh培养基，前期激素配比为1.5∶0.2、后期激素配比为3.0∶0.2，附加物为椰汁。

花梗腋芽节位能够显著影响到丛生芽增殖和分化效率［10］。以往的研究大多关注花梗腋芽的幼嫩及木质化程度，对于不同节位花梗腋芽的增殖分化能力关注较少［19，20］。本研究发现，“大辣椒”中间节位的花梗腋芽分化活力明显高于基部和上部腋芽，其中“中3”部位的腋芽增殖分化活力较其它节位好，且基部腋芽分化活力一般较差，出现畸形芽的比率高，这与刘林等［18］的研究结果大致相同。该研究结果可为蝴蝶兰商品苗工厂化生产中控制大小苗比率、进一步提高苗品质提供技术借鉴。