宋梅×韩国桃花杂交兰组培苗壮苗和生根培养基研究

李玉萍，李沁晔，罗凤霞

(金陵科技学院园艺学院，江苏南京 210038)

宋梅别称宋锦璇梅，为春兰梅瓣花的代表品种，花形端庄大方，被列为春兰四大名种之首，与龙字合称“国兰双璧”。韩国桃花为大花蕙兰与墨兰杂交获得的杂交兰(Cymbidiumhybridum×faberi)，花中型、色艳、清香、雅致，它集大花蕙兰的花大、色艳、花期长及国兰的幽香、典雅和韵味为一体，具有很高的观赏价值和市场前景。但兰花在自然条件下生长缓慢，传统的分株繁殖系数很低，当前国内外主要通过组织培养的方法进行快速繁殖育苗[1]。兰花组织培养始于20世纪60年代，Morel采用大花惠兰茎尖，诱导形成原球茎并分化成植株，为兰花工厂化生产奠定了基础[2]。此后，利用组织培养技术进行兰花的离体快速繁殖发展迅速。孔凡龙等进行了春兰离体根状茎生长和分化的研究[3]，孙玉芬等进行了春兰与大花蕙兰杂交后代根状茎增殖与分化条件的研究[4]，王丰妍等进行了大花蕙兰与春剑杂交原球茎增殖及分化研究[5]，陈兰芬等进行了墨兰组织培养技术研究[6]，李玉萍等开展了春兰与大花蕙兰杂交种原球茎增殖的研究[7]，石乐娟等进行了植物生长调节剂对线艺春兰根状茎的增殖与分化的研究[8]，潘银萍等对春荷鼎杂交根状茎进行了组培快繁[9]。本试验以宋梅与韩国桃花杂交种子无菌萌发获得的幼苗为材料，探讨了不同的植物生长调节剂、有机质及其浓度对壮苗及生根的影响，以期找出最适合的培养基，为兰花组培苗的工厂化生产提供理论基础和实践指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以春兰宋梅×杂交兰韩国桃花杂交无菌萌发种子形成的幼苗为试验材料。

1.2 试验方法

1.2.1 植物生长调节剂及其浓度 以改良N6为基本培养基，加入不同浓度的细胞分裂素BA、生长素NAA和IBA，设计3因子3水平L9(34)的正交试验(表1)。

表1 杂交兰瓶苗壮苗生根培养基因素及水平

1.2.2 有机质和活性炭 在确定了植物生长调节剂种类及其浓度的基础上，对香蕉泥、水解乳蛋白(CH)和活性炭(AC)设计3因子3水平L9(34)正交试验，探讨适宜的有机质及其浓度(表2)。无香蕉泥的培养基中加入7 g/L琼脂，75 g/L香蕉泥的培养基中加入8 g/L琼脂，150 g/L香蕉泥的培养基中加入 9 g/L 琼脂。各培养基均添加20 g/L蔗糖、pH值5.8，121 ℃灭菌20 min。

表2 杂交兰瓶苗壮苗生根培养基组成成分及其水平

1.2.3 接种与培养方法 挑选相同高度的幼苗，切去全部根系，接种到含不同附加物的培养基中，每处理接种10瓶，每瓶接种3株。培养环境光照12 h/d，光照度1 600～2 000 lx，培养温度(25±2) ℃。

2 结果与分析

2.1 植物生长调节剂种类及其浓度对幼苗生长的影响

幼苗接种2～3周后开始生根，并逐渐伸长。新根吸收营养物质，会明显促进茎叶的生长。4～5周后幼苗长出较粗壮的根系，形成完整的植株。接种60 d后，分别调查各处理接种幼苗的新增芽数、苗高、根数、根长和长势，并进行极差分析(表3、表4)。

表3 培养基对杂交幼苗生长的影响

表4 培养基对杂交幼苗生根的影响

2.1.1 杂交幼苗壮苗 研究发现，不同培养基组成对新增芽数和苗高的影响不同(表3)。由极差分析可知，3种不同的植物生长调节剂对平均苗高的影响效应分别为BA(2.01)>NAA(1.20)>IBA(0.91)。BA是影响杂交兰幼苗增高的主要因素，幼苗高度与BA浓度之间呈现正相关，0.2 mg/L BA对苗高的影响最大，幼苗平均高度达到4.82 cm；NAA可抑制幼苗的生长，随浓度的升高，幼苗平均高度呈现下降趋势，当NAA浓度达到1 mg/L时，幼苗高度比不添加NAA时下降了1.20 cm；IBA对幼苗高度变化的影响较小，且各浓度之间苗高的差别较小。因此，从理论上分析试验所选3种植物生长调节剂及其浓度组合为0.2 mg/L BA+1 mg/L IBA，与试验值一致，为9号培养基，但在该培养基上新增芽数为0。

对不同组合的新增芽数进行极差分析，R值大小顺序为NAA(0.42)>IBA(0.28)>BA(0.27)。由此可知，NAA是影响幼苗新芽增殖的主要因素，但NAA浓度不能过高，其浓度为0.5 mg/L时，新增芽数平均为0.53个，浓度达到1 mg/L时，新增芽数平均值下降为0.22个。BA和IBA对新增芽数的影响R值相近，但最适应浓度不同，BA浓度为0、IBA浓度为0.5 mg/L时，新增芽数平均值均表现最大，为0.4个。理论最佳促进新芽萌发的培养基为0.5 mg/L IBA+0.5 mg/L NAA，与试验值一致，为2号培养基。该培养基上幼苗最矮，仅为2.56 cm，与9号培养基高度相差3.56 cm。由此可知，苗高增长和新芽增殖适宜的培养基完全不同，生产中可根据需要选择合适的培养基。若综合考虑培养基对苗高和新增芽数的影响，培养基7号和8号表现适中，平均苗高分别为4.00、4.33 cm，平均新增芽数为0.60、0.44个，可作为春兰宋梅×杂交兰韩国桃花杂交后代幼苗壮苗的适宜培养基(表3)。

2.1.2 杂交幼苗生根 研究发现，幼苗在各培养基上均能诱导产生根系，其生长状况除4号培养基较弱外，其他均较好，但在不同的培养基上仍有差异(表4)。平均根数的R值的大小顺序为IBA(2.04)>NAA(2.00)>BA(1.68)，IBA是影响生根最主要的因素，其次是NAA。IBA浓度为 0.5 mg/L、NAA浓度为1 mg/L时对生根效果较好。理论最佳生根培养基为0.2 mg/LBA+0.5 mg/L IBA+1 mg/L NAA，与试验值一致，为8号培养基。

平均根长的R值大小顺序为NAA(2.11)>IBA(1.31)>BA(0.6)，NAA是主要的影响因素，IBA次之。NAA和BA对新生根的生长具有抑制作用，不添加二者时，平均根长均最长，随浓度的增加均表现出平均根长变短的趋势，分别下降2.11、0.6 cm；IBA则相反，随浓度的增加，平均根长不断增加，浓度为1 mg/L时比不添加时多1.31 cm。理论根生长最佳的培养基只须要添加0.5 mg/L IBA，在试验所配制的9种培养基中没有该组合。从试验结果可知，8号培养基的平均根长是最长的。

综合考虑植物生长调节剂及其浓度对生根数和根长的影响，2号和9号培养基在60 d后生根情况较其他培养基更好，根较健壮，因此可以判断适应春兰宋梅×杂交兰韩国桃花杂交后代幼苗壮苗生根的适宜培养基为N6+0.5 mg/L IBA+0.5 mg/L NAA或N6+0.2 mg/L BA+1 mg/L IBA。

2.2 有机质和活性炭研究对杂交苗生长的影响

接种培养60 d后，分别调查L9(34)正交试验9种培养基中的30株苗的新增芽数、苗高、根数、根长，长势，计算平均数并进行极差分析(表5、表6)。

2.2.1 杂交幼苗壮苗 研究发现，不同有机质和活性炭对杂交幼苗苗高和新增芽数的影响不同，各组合平均苗高的R值大小顺序为AC(1.44)>香蕉泥(1.25)>CH(1.03)，AC是影响平均苗高的主要因素、香蕉泥次之(表5)。随着AC浓度增加，其平均苗高表现为先上升后下降的趋势，AC浓度为0.5 g/L时对幼苗生长效果最佳。香蕉泥随浓度的增加，对幼苗的生长呈现促进作用，浓度为 150 g/L 时平均苗高达到4.14 cm。CH对幼苗生长的影响最小，3个浓度梯度间的变化相对较小，但不加时平均苗高最大，为 4.29 cm。因此，就杂交苗高度而言，适宜的理论培养基有机物和活性炭组合为150 g/L香蕉泥+0.5 g/L AC，与试验值相同，为7号培养基。

表5 有机质和活性炭对幼苗生长的影响

表6 有机质和活性炭对幼苗生根的影响

新增芽数的R值顺序为CH(0.33)>香蕉泥(0.17)>AC(0.15)，CH是主要的影响因素，香蕉泥次之。CH浓度过高或过低，新增芽数平均值均低于浓度为0.5 mg/L时(此时平均每株可增加0.51个新芽)。不添加香蕉泥时，新增芽数最大，平均值为0.42个。AC对新增芽数的影响是低浓度促进、高浓度抑制，浓度为0.5 m/L时新增芽数最多，平均为0.44个。因此，新增芽数适宜的理论组合为1.0 mg/L CH+0.5 g/L AC，与试验值一致，为2号培养基。

综合考虑有机物和活性炭对幼苗高度和新芽增殖的影响，上述9种培养基中7号培养基比较适宜春兰宋梅×杂交兰韩国桃花杂交后代幼苗壮苗，即150 g/L香蕉泥+0.5 g/L AC+9 g/L琼脂粉+20 g/L糖。

2.2.2 杂交幼苗生根 研究发现，在培养基中添加不同的有机物和活性炭杂交幼苗所产生的根数和根长有所不同(表6)。由极差分析可知，活性炭是影响幼根产生的主要因素，随活性炭浓度的增加，杂交幼苗产生的幼根数不断增加，当活性炭浓度为1.0 g/L时，产生的幼根数平均达到了6.02条，比不添加活性炭的幼苗平均多2.05条。其次是香蕉泥，随香蕉泥浓度的增加，杂交幼苗幼根数也增加，浓度为150 g/L时产生的幼根数最多，平均为5.78条。低浓度CH促进幼根的产生，高浓度抑制幼根的产生，浓度为2.0 mg/L时产生的幼根数比浓度为1.0 mg/L时产生幼根平均少0.81条。适宜杂交苗幼根产生的理论培养基为150 g/L香蕉泥+1.0 mg/L CH+1.0 g/L AC，与试验值一致，为8号培养基。

对杂交幼苗根长平均值的极差分析可知，有机质和活性炭对幼根生长的影响表现为不添加或低浓度更有利。香蕉泥和活性炭在不添加时平均根长均表现最好，CH则是低浓度平均根长优于不添加或浓度为2 mg/L的平均根长。适宜杂交苗幼根生长是培养基中添加为1.0 mg/L CH，在试验设计的9种培养基中没有出现该组合。就各培养基幼苗平均根长可知，8号培养基的幼苗新根数不仅最多，根长也最长。因此，生产上可采用8号培养基作为春兰宋梅×杂交兰韩国桃花杂交幼苗生根的适宜培养基。

3 结论与讨论

不同植物生长调节剂是诱导杂交兰试管苗壮苗和生根所必需的，且不同的种类及其浓度对试管苗壮苗及生根的影响不同。一般研究认为，生长素与细胞分裂素比值大时促进生根，反之促进发芽。本试验发现，春兰宋梅×杂交兰韩国桃花杂交后代幼苗在0.5～1.0 mg/L NAA+0～0.5 mg/L IBA+0.2 mg/L BA的培养基上幼苗生长良好，幼苗不仅高且新增芽数多；在0.5 mg/L NAA+0.5 mg/L IBA或1.0 mg/L IBA+0.2 mg/L BA的培养基上生根效果好，试验结果与该说法不太一致。在生根培养的过程中还发现BA高浓度容易使根部产生愈伤组织，适当增加生长素的浓度有利于生根，这与左利娟等的研究[10]一致，但是浓度过高会使组培苗产生褐化现象。

培养基中添加天然有机物，如香蕉泥等可丰富培养基营养并缓冲培养基pH值，被广泛用于国兰的组织培养中[11]。该试验结果表明，在培养基中添加香蕉泥有利于春兰宋梅×杂交兰韩国桃花杂交后代幼苗壮苗和生根，但香蕉须要打碎才能添加，为确保培养基完全无菌，须要延长灭菌时间。活性炭能吸附培养基中的有害物质，使培养基变黑促进培养物极性的发生，有利于植物的正常生长，但同时也会吸附加入的植物激素和其他营养物质，因此，合理利用活性炭对于提高杂交兰根的生长有重要作用[12]。试验表明，在添加活性炭的培养基中杂交兰幼苗不仅生长良好，生根效果也最好。