3種觀賞石斛蒴果特征及無菌播種萌發的影響因素

龔建英　王華新　陳寶玲　等

摘要：針對大苞鞘石斛、腫節石斛、報春石斛在引種地進行人工輔助授粉，蒴果存在假膨現象、種子量少、種胚發育不良、無菌萌發率低等問題，對這3種石斛蒴果特征及無菌播種萌發影響因素進行研究。結果表明，大苞鞘石斛、腫節石斛、報春石斛3種觀賞原球莖顏色為綠色或深綠色，石斛蒴果適宜的采摘時間為150 d；采用MS培養基，添加濃度為0.05～0.40 mg/L 6-BA和有機添加物椰汁有利于提高種子的萌發率，萌發率最高達90%，種子萌發時間縮短為 8～14 d。

關鍵詞：觀賞石斛；蒴果特征；無菌播種；萌發因素

中圖分類號： S682.310.4文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2015）01-0184-03

收稿日期：2014-03-11

基金項目：廣西自然科學基金（編號：2011GXNSFB018039）；廣西林業科技專項（編號：桂林科字[2010]第一號）；廣西林業科學院基本科研業務費專項（編號：林科201425號）。

作者簡介：龔建英（1978—），女，廣西三江人，碩士，工程師，主要從事園林花卉研究。E-mail：282305221@qq.com。石斛是我國蘭科植物石斛屬（Dendrobium）植物的總稱，全世界有1 500～1 600個原生種，我國正式發表和鑒定的石斛蘭種類有81種[1]。石斛是傳統的名貴中藥，也是重要的花卉植物，在石斛屬植物野生種中約有1/4可供觀賞，石斛蘭是蘭科植物中觀賞價值較高的四大名蘭之一。大苞鞘石斛（Dendrobium wardianum Warner）花徑大，唇盤具紫黑色斑眼；腫節石斛（Dendrobium pendulum Roxb）節腫大，呈優美的算珠狀；報春石斛（Dendrobium primulinum Lindl）花瓣淺紫色，具有飄逸美感，均是觀賞價值很高的石斛種類[2]。然而，由于長期采挖，多種石斛原生種已瀕臨滅絕。目前，針對這3種觀賞石斛的研究主要集中在組織培養和快速繁殖，如陳娜等對大苞鞘石斛種子離體萌發培養及萌發過程的形態變化進行研究[2-3]，霍麗麗等對腫節石斛的無菌播種和快速繁殖技術進行試驗[4]，李媛等以腫節石斛和報春石斛莖段為外植體，進行組培和離體快繁技術研究[5-6]。有關3種觀賞石斛在引種地種胚發育不良、無菌播種萌發率低的影響因素缺乏系統研究。

筆者早期研究表明，大苞鞘石斛、腫節石斛、報春石斛在引種地經人工輔助自交授粉能坐果，但存在假膨現象，種胚發育不良，種子含水率高、呈團粘連，無菌播種萌發率低，甚至不萌發。為更好地保護和利用野生石斛資源，筆者從廣西、云南、海南等地引進大苞鞘石斛、腫節石斛、報春石斛原生種進行遷地保護，并進行人工輔助自交授粉，對觀賞石斛蒴果特征及無菌播種萌發的影響因素進行研究，以期利用種子進行無菌播種、擴大繁殖，獲得大量的觀賞石斛遺傳材料和種苗。

1材料與方法

1.1材料

將大苞鞘石斛、腫節石斛、報春石斛采集引種至廣西壯族自治區林業科學研究院園林花卉研究所種質創新試驗區，經人工輔助自交授粉，獲得蒴果。

1.2方法

1.2.1蒴果測量以直尺測定蒴果縱徑，以游標卡尺測定蒴果橫徑，膨大率按蒴果橫徑與縱徑的比值計算。

1.2.2蒴果滅菌選取3種觀賞石斛蒴果，去除宿存花被；用75%乙醇擦拭表面，2%HgCl2消毒5 min，無菌水沖洗5～6次，備用。

1.2.3無菌播種無菌條件下，用鑷子將種胚均勻撒播（或點播）于各種培養基上，在光照強度為2 000～3 000 lx、溫度為（24 ± 1） ℃、光照時間為10～12 h/d條件下，離體培養 60 d，統計種胚萌發率。萌發率按萌發面積占培養面積的百分比計算。

1.2.4試驗設計研究不同培養基（MS、1/2MS、花寶1號、花寶2號、N6）、激素種類和濃度（0.2 mg/L NAA，0.05、0.10、0.20、0.40、0、80 mg/L 6-BA）、不同有機添加物（馬鈴薯、蘋果、香蕉、椰汁）、果齡（90、150、270、360、390 d）對3種石斛種胚萌發的影響。

2結果與分析

2.1 3種觀賞石斛成熟蒴果及種子特征

由表1可見，大苞鞘石斛蒴果最長，果皮灰綠色，棱不明顯，種子呈灰白色，量少，極少數分散，多數發育不良呈海綿狀粘連；腫節石斛蒴果膨大率最高，果實飽滿，果皮綠色，具明顯的三棱，種子呈白色，量少，極少數分散，多數發育不良呈海綿狀粘連；報春石斛膨大率最低，果皮深綠色，棱不明顯，種子呈黃色，量極多，含水量大，呈團狀粘連。表13種觀賞石斛成熟蒴果及種子特征

品種名稱蒴果種子形狀顏色棱特征橫徑（cm）縱徑（cm）膨大率顏色數量特征大苞鞘石斛長橢圓形灰綠色不明顯2.105.40.39灰白色少呈海綿狀粘連腫節石斛橢圓形綠色具三棱2.234.00.56白色少呈海綿狀粘連報春石斛長橢圓形深綠色不明顯1.424.50.32黃色多呈團狀粘連

2.23種觀賞石斛無菌播種萌發的影響因素

2.2.1基本培養基對3種石斛種胚萌發的影響由表2可見，大苞鞘石斛、腫節石斛、報春石斛種子在MS、1/2MS、花寶1號、花寶2號及N6培養基上均能萌發，MS培養基萌發效果最好，種子萌動時間為8～12 d，萌發率為65%～85%，原球莖顏色為深綠色；1/2MS和花寶2號次之，種子萌動時間為12～14 d，萌發率為60%～80%，原球莖顏色為綠色至深綠色；花寶1號和N6培養基稍差，種子萌動時間為15～20 d，萌發率為50%～65%，原球莖顏色為淺綠色至綠色。表2基本培養基對3種觀賞石斛種胚萌發的影響

（%）MS深綠色1275深綠色1265深綠色8851/2MS深綠色1470綠色1460深綠色1280花寶1號綠色1860淺綠色2050綠色1560花寶2號綠色1470綠色1460綠色1275N6綠色1865淺綠色2055綠色1565注：培養基中共同添加0.5 g/L活性炭、2.0 g/L蛋白胨、25 g/L蔗糖、4.2 g/L瓊脂粉、100 g/L馬鈴薯、0.2mg/L 6-BA。

2.2.2激素種類和濃度對3種石斛種胚萌發的影響由表3可見，與對照相比，MS培養基中添加適宜濃度的激素可明顯提高3種觀賞石斛種胚的萌發率，縮短種子萌動時間；添加005～0.40 mg/L 6-BA效果最佳，10～14 d種子萌發變綠，種子萌發率最高可達88%；6-BA使用濃度增加至0.8 mg/L，種子萌發率最高為92%，但原球莖顏色變為黃綠色；添加生長素NAA對種胚萌發促進效果不明顯，種子萌動時間長，需20～25 d，種子萌發率為40%～60%，原球莖顏色為黃綠色；不添加任何激素的培養基配方，種胚萌發率低至20%～50%，甚至不萌發（腫節石斛）。表3激素種類和濃度對3種觀賞石斛種胚萌發的影響

激素名稱濃度

（%）NAA0.20黃綠色2550黃綠色2540黃綠色21606-BA0.05深綠色1470綠色1465深綠色12856-BA0.10深綠色1475深綠色1465深綠色12856-BA0.20深綠色1280深綠色1270深綠色10886-BA0.40綠色1280綠色1275綠色10886-BA0.80黃綠色1085黃綠色1075黃綠色892CK0淺綠色3020—綠色2150注：在MS培養基中共同添加0.5 g/L活性炭、2.0 g/L蛋白胨、25 g/L蔗糖、4.2 g/L瓊脂粉、100 g/L馬鈴薯。

2.2.3不同有機添加物對3種石斛種胚萌發的影響由表4可見，不同的有機添加物對3種觀賞石斛種胚萌發效果影響明顯，以椰汁的萌發效果最佳，種子萌動時間短，為7～10 d，萌發率高，為80%～90%，原球莖顏色為綠色；馬鈴薯和香蕉次之，種子萌動時間為10～15 d，萌發率為65%～85%，原球莖顏色為綠色至深綠色；蘋果對種子萌發效果最差，萌發率低，為20%～70%，萌發所需時間長，為18～21 d，原球莖顏色為淡黃色。表4不同有機添加物對3種觀賞石斛種胚萌發的影響

有機添加物大苞鞘石斛腫節石斛報春石斛原球莖

顏色種子萌動

時間（d）萌發率

（%）原球莖

顏色種子萌動

時間（d）萌發率

（%）原球莖

顏色種子萌動

時間（d）萌發率

（%）馬鈴薯深綠色1280深綠色1470深綠色1085蘋果淡黃色2140淡黃色2120淡黃色1870香蕉綠色1570綠色1465綠色1285椰汁綠色1085綠色1080綠色790注：MS培養基中共同添加0.5 g/L活性炭、2.0 g/L蛋白胨、25 g/L蔗糖、4.2 g/L瓊脂粉、0.2 mg/L 6-BA。

2.2.4果齡對3種石斛種胚萌發的影響分別于人工授粉后90、150、270、360、390 d采集3種觀賞石斛種子進行無菌播種。由表5可見，在果齡90 d時，3種石斛種胚無菌培養20 d后開始褐化，不能萌發；150 d至390 d果齡的種子均能正常萌發；果齡150 d時，大苞鞘石斛、腫節石斛、報春石斛的萌發率分別為80%、75%、88%，較果齡270 d時種子萌發率略低；果齡在270 d至390 d，3種石斛種子萌發率較高，萌發率為80%～90%。表5果齡對3種觀賞石斛種胚萌發的影響

果齡

（d）大苞鞘石斛腫節石斛報春石斛原球莖

顏色種子萌動

時間（d）萌發率

（%）原球莖

顏色種子萌動

時間（d）萌發率

（%）原球莖

顏色種子萌動

時間（d）萌發率

（%）90——0——0——0150綠色1480綠色1475深綠色1288270綠色1485綠色1480深綠色1290360綠色1485綠色1480深綠色1290390綠色1485綠色1480深綠色1290注：培養基配方均為MS+0.5 g/L活性炭+2.0 g/L蛋白胨+25 g/L蔗糖+4.2 g/L瓊脂粉+ 0.2 mg/L 6-BA。

3結論

大苞鞘石斛和腫節石斛在種子達到成熟期后，均呈白色、量少，種子聚集成團，極少數分散，與胎座等組織緊密貼生，多數發育不良，呈海綿狀粘連，比報春石斛的種胚發育差，萌發率低，萌發時間長；報春石斛種子呈黃色，量多，無明顯的胎座等組織，但種子含水量高，呈團狀粘連，其種胚發育相對較好，萌發率高，萌發時間相對較短。

石斛種子內部生理對其種胚萌發具有重要的影響[7]。3種觀賞石斛不同果齡的種胚處于不同發育期，對種胚萌發產生明顯的影響，人工授粉90 d種子，無菌播種20 d，種胚褐化，不能萌發，這說明種胚尚未成熟；果齡150～390 d時，提供適宜的培養基，種子均能正常萌發，這時可采摘蒴果進行無菌播種。目前，石斛蒴果貯藏存在保存時間短、容易腐爛霉變、種子干燥操作繁瑣、滅菌困難等問題。本試驗研究發現，3種觀賞石斛在授粉后390 d內，蒴果未開裂，且具有較高的萌發率。因此，根據無菌播種和育苗時間需要，采摘蒴果時間可延遲至授粉后390 d。

石斛種胚萌發還受培養條件的影響。采用MS培養基，3種觀賞石斛種子萌發效果最佳，這可能與MS培養基營養元素比較全面有關；添加天然椰汁對石斛種子的萌發效果最好，但由于椰汁價格較貴，且不易就地取材，添加有機物馬鈴薯對石斛種子萌發效果與椰汁差異不大，且價格便宜、容易獲取，因此可以使用馬鈴薯代替椰汁進行石斛規?；N苗繁育，有利于降低生產成本；濃度為0.05～0.40 mg/L 6-BA有利于觀賞石斛種胚的萌發，萌發率最高達88%，萌發時間縮短為10～14 d，原球莖顏色為綠色或深綠色，但如果6-BA使用濃度繼續提高，石斛種子萌發率雖然有所上升，但原球莖質量變差，顏色變為黃綠色。

參考文獻：

[1]龔建英，王華新，孫利娜，等. 九種引種石斛生物學特性及栽培適應性研究[J]. 北方園藝，2013（20）：75-78.

[2]陳娜，方炎明，程磊.大苞鞘石斛種子萌發過程中形態變化研究[J]. 安徽農業科學，2013，41（3）：1038-1040.

[3]王偉，靳曉翠，金荷仙，等. 大苞鞘石斛種子離體萌發培養[J]. 種子，2011，30（4）：45-49.

[4]霍麗麗，潘會堂，張啟翔. 腫節石斛的無菌播種和快速繁殖[J]. 植物生理學通訊，2010，46（12）：1269-1270.

[5]李媛，朱丹紅，潘會堂，等. 3種石斛蘭以莖段為外植體的離體快繁技術[J]. 東北林業大學學報，2013，41（8）：77-81.

[6]張瑩，王雁，李振堅. 報春石斛的組織培養與快速繁殖[J]. 植物生理學通訊，2007，43（4）：749-750.

[7]張毓，張啟翔，趙世偉，等. 大花杓蘭種子形態特征與生活力測定[J]. 北京林業大學學報，2010，32（1）：69-73.呂新華，劉彤，張霞. 10個百日菊材料數量性狀的遺傳距離分析[J]. 江蘇農業科學，2015，43（1）：187-189.