论文部分内容阅读
兜兰属(Paphiopedilum)植物花形奇特,具有很高的观赏价值和商业价值。兜兰属植物均属于兰科(Orchidaceae)兜兰属的濒危植物,被列入IUCN物种红色名录和CITES一级保护。因其种子缺少胚乳,在自然条件下需共生真菌才能萌发,且萌发率极低。而关于兜兰的无性克隆繁殖难题至今尚未被完全攻克,因此无菌播种便成为其新品种培育和规模化繁殖的首要途径。为建立几种濒危兜兰属植物的种子无菌萌发技术体系,本研究通过无菌播种,辅以TTC生活力测定等方法,比较了小叶兜兰(P.barbigerum)和卷萼兜兰(P. appletonicnum)种子在授粉后不同发育时期和在不同培养基条件下的萌发率差异。对小叶兜兰、卷萼兜兰的种胚发育过程制作石蜡切片进行显微观察,探讨种胚发育程度与萌发间的关系。采集球形胚时期前后的同色兜兰(P.concolor)、带叶兜兰(P. hirsutissimum)及德氏兜兰(P. delenatii)进行验证试验。最后比较了不同激素对小叶兜兰的原球茎增殖的影响,研究结果如下:1、兜兰属内不同种类从授粉至种子成熟所需发育时间差异较大,本研究涉及的小叶兜兰、卷萼兜兰、同色兜兰、带叶兜兰及德氏兜兰5种兜兰成熟所需时间为180~400天不等。小叶兜兰和卷萼兜兰的胚囊后熟,需要受到授粉刺激后胚囊才继续发育。经过受精、四细胞胚、球形胚等发育阶段后,直至种子成熟时仍保持其球形胚状态,未有进一步分化。通过采集不同发育时期的小叶兜兰(从195DAP至400DAP)和卷萼兜兰(从75DAP至200DAP)在1/4MS+0.5g·L-1活性炭+50mL·L-1椰汁的培养基中进行无菌播种,发现在种子发育过程中,小叶兜兰和卷萼兜兰的萌发率均存在先升高后降低的规律。在本试验的栽培条件下,小叶兜兰最适的采种时间为240DAP-300DAP,卷萼兜兰最适的采种时间为105DAP-135DAP。采种时,种子所处的发育阶段是影响小叶兜兰、卷萼兜兰种子萌发的关键因子。在胚体发育至(早期)球形胚时期,胚柄尚存时采种播种效果最佳;从成熟时期判断,约处于其种子从授粉至成熟完整发育时期的60%~70%阶段(2/3时期)。此时用肉眼观察,可见种子从白色开始逐渐变为黄色,略开散,但含水量还未迅速降低。采集球形胚时期前后的同色兜兰、卷萼兜兰和德氏兜兰进行无菌萌发验证,结果显示此时的萌发率处于较高水平。2、通过将小叶兜兰、卷萼兜兰、同色兜兰、带叶兜兰和德氏兜兰的种子在不同的基本培养基上进行无菌播种,发现这些兜兰的种子萌发受到培养基的影响。小叶兜兰在1/2MS和1/4MS中萌发最佳,GD上也有较好的萌发效果。卷萼兜兰在GD改良培养基上萌发最好,1/2MS和1/4MS次之。同色兜兰和德氏兜兰在1/4MS中萌发最佳,带叶兜兰在RE改良培养基上萌发最好。3、通过将不同发育时期的小叶兜兰和卷萼兜兰种子在1/4MS+0.5g.L-1活性炭的基本培养基中无菌播种,培养基中另加入50mg·L-1、100mg·L-1土豆汁或50mL-L1、100mL.L-1椰汁进行有机添加物的对比试验,发现添加土豆泥与椰汁的培养基对小叶兜兰、卷萼种子的萌发均有显著促进作用,以添加100mg·L-1的土豆汁的培养基上两种兜兰种子的萌发率最佳,添加100mg.L-1的土豆汁的240DAP的小叶兜兰萌发率可达到90.18%±2.73%。4、将小叶兜兰种子在无菌播种30d后选择大小相似约0.2mm的原球茎在添加不同浓度的TDZ与2,4-D的1/4MS培养基中培养,发现随后的原球茎发育生长受外源激素的影响,1.0mg·L-1TDZ+5mg·L-12,4-D是小叶兜兰原球茎生长的较好组合,质量增殖可达到85.95%±6.32%。总之,通过适宜采种时间和优化培养基筛选,建立了小叶兜兰等5种兜兰属植物无菌萌发培养体系,为兜兰属植物的规模化繁殖提供了重要的基础信息。