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兰花的组织培养



录入时间:2009-5-12 14:43:49 来源:丁香园 

  目前以细胞来复制兰花还只局限于几个种类,如文心兰、素心兰及蝴蝶兰等。 
一、以细胞复制兰花 
    以细胞复制文心兰为例,可以采取花梗、根、茎及叶做为培植体,将这些培植体置于合适的人工培养基,一至两个月后,愈伤组织从根尖、茎及叶培植体的切口部位长出。这些诱导出来的愈伤组织可以不断地继代培养于相同的培养基,形成更多的愈伤组织,而且数年之内仍具有再生植株的能力。如此一来,我们便可以维持复制文心兰的系统,不需要每次都从培植体去诱导新的愈伤组织。 
    获得大量愈伤组织后,便要进行体胚诱导的工作。一般而言,诱导体胚所需要的培养基配方会不同于继代培养时所用的。将愈伤组织转移至诱导体胚的培养基,大约一个月后,可以观察体胚的形成。理论上,每个细胞都可以产生一个体胚,所以一小块愈伤组织便可以诱导出数十甚至数百个体胚。 
    接下来就是将这些体胚培育成为完整的小植株,通常需将体胚转移至另一不同配方的培养基。体胚逐渐发育形成原球体。这些自体细胞而来的原球体和种子发育而来的原球体,在形态及发育能力上并没有明显的差异,两者皆可以发育成为正常的植物。只是同一来源的体细胞所形成的原球体具有相同的遗传组成,而种子来源的原球体则皆具有不同的遗传组成。数个月后,原球体发育成为具有地下部及地上部的小植株,待小植株成长至一定大小后,便可以进行驯化的工作。将小植株移出瓶外,种植于栽培容器并移至具有遮阴及喷雾设施的温室进行驯化,可以得到将近百分之百的存活率。 
    除了以细胞复制文心兰之外,素心兰、蝴蝶兰及拖鞋兰等都可以经由愈伤组织诱导出小植株,这些小植株也都能正常的生长。素心兰的愈伤组织是从根茎等营养器官诱导而来的,愈伤组织在继代的过程中形成体胚,这些体胚并不形成原球体而是发育成为根茎,然后才形成小植株。虽然蝴蝶兰及拖鞋兰都可以利用愈伤组织来繁殖,但未来仍需进一步以营养器官或组织来诱导愈伤组织,才能针对特定的优良品种进行繁殖。 
二、叶细胞再生植株 
    这是一种不需经由愈伤组织便可以诱导培植体形成体胚发生,进而再生植株的方法,这种过程称为直接体胚发生。文心兰叶片的直接体胚发生是兰科植物中,唯一曾被报导的例子。诱导的方法非常简单,将文心兰的叶片切下做为培植体,培养在一般不含植物生长调节剂的培养基,大约一个月后,叶片的尖端、上表面及切口部位可形成体胚,将带有体胚的叶片继代至相同的培养基,经过数星期之后,体胚发育成为原球体,原球体逐渐抽芽长大,最后则形成正常的小植株,移至塑料盆内进行驯化,可以得到高存活率。 
    以扫描式电子显微镜观察体胚的形态,可以看到大量的体胚从叶表面长出,这些体胚大小不一,显示并异步形成,初期形状有一点像释迦果。除了叶表面之外,叶尖端也是一个很容易形成体胚的部位。 
    以直接体胚发生来繁殖文心兰具有多项优点,首先是这种方法的繁殖速率较快,从诱导培植体形成体胚至小植株出瓶驯化,最快仅需五到六个月左右的时间。此外,经由直接体胚发生所获得的小植株之变异机率较低,因为愈伤组织经过长期的继代,在生长调节剂或高盐类等条件刺激下,容易导致体细胞变异,遗传物质产生改变的体细胞会再生出变异的小植株,而叶细胞直接形成体胚则比较稳定。 
   在合适的条件下,理论上每个叶细胞都会形成一个体胚,一片叶子便可以复制出成千上万棵性状及遗传物质相同的小植株,而这些小植株的叶片也可以再用来诱导体胚发生。如果在场地及人力等条件都能配合的情况下,繁殖倍率可以等比级数上升,想要有多少种苗都不成问题。
   
   

 

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