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兰花的组织培养

来源：花匠小妙招时间：2024-09-17 16:57

法国人莫瑞尔（G.M. Morel）首先将组织培养的技术应用在兰花上，采取茎顶组织进行培养，经由类原球体而获得植株。

利用组织培养进行芽体增殖是另一个获取种苗的方法，例如，蝴蝶兰便利用花梗芽进行繁殖，这种方法的缺点是繁殖的效率较差，而且成本较高。由于芽体是经由多细胞发育而成，并不适合做为基因转殖的材料。以单细胞做为基因转殖的起始点是最好的方式，而且可以避免得到嵌镶体。不过，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，无法广泛使用。

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。

接下来的工作便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。

叶细胞再生植株

除了藉由诱导愈伤组织来再生小植株之外，还有另外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。如果能将这种繁殖方法应用在其它的兰花上，有一天当我们看到一棵非常漂亮的兰花，只要想办法取得它一小片叶子，便可以很快地复制出许多一模一样的兰花了。