在蘭花培育和生產中,
組織培養和無性繁殖是非常普遍而又重要的繁殖方法。
通過無性繁殖可以保證人類所需的蘭花種類得以世代延續,
也可以產生能夠遺傳的變異,
和培育人類所期望的優良品種。
蘭花在無性繁殖中的變異,
主要有染色體畸變、嵌合體和花外部形態的變異等。
蘭花組培中極易發生變異 通過組培無性繁殖的蘭花一般地講保持了它們原來的性狀,
但變異卻是明顯存在的,
這是因為:
(1)在用生長點或其他部分作外植體時, 在正常情況下不能進一步發育的內層細胞在分化後可以是異形的;
(2)離體培養的環境條件極不同於體內條件, 這種外界條件對於不同類型的細胞的選擇有著相當大的影響;
(3)在組織培養中突變率變大,
新型細胞的選擇將會引起在離體條件下新的基因型和表現型的產生。
在組織培養中蘭花的無性系一般從愈傷組織或原球基再生出新的植株,
當然不是所有在組織培養中產生的變異都能夠保存下來並且發育為能在自然條件下生長的完整植株。
嵌合體和芽變。
嵌合體是兩種或兩種以上遺傳性不同的組織互相結合的植物(器官或組織)複合體,
它來源於追隨著體細胞分離的細胞分裂。
所有的嵌合體相對來說都是不穩定的,
(1)新的變異細胞在莖尖位置;
(2)細胞分裂的方向;
(3)可以影響嵌合體發育的側芽位置。
由莖的突變部分發育而來的側枝變為一個芽變,
而另一側發育的枝卻不受影響,
如果一個莖由兩種不同種組織結合而成的芽發育而來,
它就是一個嵌合體。
如何防止變異 在蘭花生產中並不是所有的變異都是有價值的,
相反有些變異是人們不期望的。
因此在蘭花組織培養中,
為了降低變異的頻率而應該從以下幾個方面採取必要的措施。
(1)外植體。
作為組織培養的外植體,
應該避免採用已分化的組織,
已分化的組織由不同基因型的細胞組成,
應採用包含有分生組織和一個或兩個葉原基的小塊組織。
(2)培養基。 培養基成份對於正在發育組織的遺傳型選擇有很大影響, 在培養基中添加椰子乳汁、酵母提取液等化學成份還不太清楚的複合物的作法是不應提倡的, 這些物質雖有促進組織生長發育的作用, 但會導致產生多倍體, 激動素等植物生長素也有類似作用, 因此, 也應避免使用, 或盡可能使用很低的濃度。
(3)外界條件。 各種外界環境條件對於組織的生長和發育通常有相當大的影響, 並且可能影響到植物的基因型。 例如液體懸浮培養能促進多倍體細胞的生長;光的強度和明暗週期交替易影響特殊基因型的生存。
如何誘導變異 在蘭花培育和生產中, 有時需要誘導產生一些變異, 希望得到少量的可能是非常優秀的類型, 基本的要求是得到遺傳多樣性, 從中可以選擇人們所期望的優良品質。 誘導變異的主要方法有以下幾種。
(1)化學誘變劑。 已知具有誘變功能的化學物質種類很多, 如甲基碘酸乙脂(EM幻可能是用於高等植物最有效的化學誘變劑之一, 這種誘變可以得到高的突變率而對染色體的危害較少。 另一種很有名的化學誘變劑是秋水仙素, 它的作用是作為紡素體形成的抑制劑, 從而使染色體加倍形成多倍體。
(2)物理透變。 能夠提高突變頻率的物理因素是熱、紫外光和電離輻射。
(3)嵌合體的分離。 在分化組織中細胞的染色體組分在某種程度上可能是不同的, 例如從二倍體蘭花的組織中可能分離出四倍體細胞, 並且這種細胞能夠分化為四倍體植株。 無性系中的每一個細胞都可能具有不同的染色體數目, 在離體情況下可能自發地產生染色體突變或基因突變, 每一個受到影響的細胞可以分裂並形成嵌合體。
利用和誘導蘭花組織培養和無性繁殖中的變異, 毫無疑問在將來蘭花的品種改良中是非常有用的, 而且隨著原生質體培養, 體細胞雜交, 外源基因導入等細胞工程和基因工程新技術的應用, 對於蘭花品種的改良和優秀新品種的選育將產生巨大的影響。 對於蘭花品種的改良和優秀新品種的選育將產生巨大的影響。