鐵皮石斛組織培養瓶苗的防玻璃化研究

李飛

（杭州市旅游職業學校，浙江 杭州 310000）

0 前言

隨著時間的推移，我國的社會經濟得到良好的發展，與此同時，廣大人民群眾也對社會各個領域的發展提出嶄新且更高的要求，其中之一就是鐵皮石斛培育工作，這就需要使鐵皮石斛組織培養過程中克服諸多的難題，其中包括褐化、污染等問題，而在其中最重要的問題就是鐵皮石斛組織培養平秒的玻璃化問題，玻璃化的瓶苗進行后續的分化、繁殖能力都是比較低的，難以實現鐵皮石斛產量的提高，自然也就沒有辦法滿足現代社會發展對于鐵皮石斛數量的需求。所以，本文將針對鐵皮石斛組織培養瓶苗的防玻璃化進行詳盡的闡述。

1 鐵皮石斛組織培養瓶苗玻璃化現象概述

在組織培養工作中，褐化、污染和玻璃化被稱為是組織培養工作的三大難題，這對組織培養工作的大規模開展具有嚴重的限制作用，其中也包括鐵皮石斛組織培養工作，而且鐵皮石斛組織培養工作中的玻璃化現象還是比較嚴重的。

所謂的鐵皮石斛組織培養瓶苗玻璃化現象，具體是指在植物組織培養過程中出現的一種半透明、水浸樣的畸形試管植物現象，根據這種現象，鐵皮石斛組織培養瓶苗的玻璃化現象也被稱為：過度水化現象。玻璃化的鐵皮石斛組織多數在莖葉方面表現出淡綠色和半透明狀，葉片面積與正常的鐵皮石斛組織培養瓶苗相比較來看是要小許多的，后續在生長能力和分化能力方面都會出現降低的現象，后續在栽培過程中就會出現難以分化、增殖不良等等情況，即便成功移栽，后續也比較難以成活，這對于鐵皮石斛組織培養工作的大規模開展是非常不利的[1]。具有一部分學者認為，鐵皮石斛組織培養玻璃化的瓶苗有可能在后續的培養期間恢復到正常狀態，但是這一概率其實是比較低的，尤其是在鐵皮石斛組織培養工作中，因此為了促進鐵皮石斛組織培養向大規模方向進行發展，就需要防止瓶苗出現玻璃化現象。

2 鐵皮石斛組織培養瓶苗玻璃化現象出現原因

2.1 瓊脂濃度原因

在汪小敏等人的研究內容中認為，在鐵皮石斛組織培養基中，瓊脂是非常重要的一部分，其不僅具有支撐瓶苗平衡的作用，對于培養基中的可利用水分也會產生一定的影響。

當瓊脂濃度比較低的情況之下，培養基中的可利用水分逐漸增多，會使鐵皮石斛組織培養基中的滲透壓出現失衡現象[2]，此時水分比較多的影響開始出現，新生的鐵皮石斛組織幼苗就容易出現玻璃化的現象，且由于瓊脂濃度比較低出現的玻璃化現象還是比較嚴重的。

在瓊脂濃度比較高的情況之下，鐵皮石斛組織培養基中的可利用水分變少很多，由此就能夠使培養基中的滲透壓保持在一個動態平衡狀態，即便會產生一定的變化，對鐵皮石斛組織培養瓶苗的影響也是比較小的。但是這種環境之下，鐵皮石斛組織難以將相關的營養物質進行吸收，使芽自身的分化能力下降，整體的繁殖系數也會產生降低[3]。

鄭小華等人的研究中發現，在固體培養基中，可以適當地提升瓊脂的濃度，從而降低培養基的可利用水分，限制鐵皮石斛組織細胞的吸水，這樣就能夠有效地改善鐵皮石斛組織培養瓶苗出現玻璃化現象了。從中不難看出，以上學者的觀點基本相同，瓊脂濃度情況對于鐵皮石斛組織培養瓶苗玻璃化現象的發生是具有著比較大的聯系的。

2.2 蔗糖濃度原因

在實際的鐵皮石斛組織培養過程中，蔗糖濃度對于玻璃化現象也會產生一定的影響，筆者經過實際的研究和調查之后發現，當蔗糖濃度維持在4%左右，能夠降低鐵皮石斛組織培養瓶苗的玻璃化現象概率，并且此時的鐵皮石斛芽部分扽話比較多增殖系數是比較高的，但是在10～30g/L 的范圍內，玻璃化苗數量隨蔗糖濃度增加而減少，當蔗糖濃度超過30g/L 直至增加到40g/L，時，玻璃化苗又隨蔗糖濃度的增加而增加。當蔗糖濃度超過40g/L之后[4]，蔗糖濃度增高不僅不能抑制玻璃苗的發生，并而明顯抑制不定芽的分化，因此在實際的鐵皮石斛組織培養瓶苗工作中，需要對培養基中的蔗糖濃度進行科學合理的控制，需要注意的是，蔗糖濃度的提升會使生產成本得到一定的提升，因此在實際的鐵皮石斛組織培養瓶苗過程中，需要根據實際的情況進行選擇，這樣才能避免玻璃化現象的發生，對鐵皮石斛組織培養瓶苗工作的未來發展是非常重要的。

2.3 大量元素濃度因素

學者曹善東認為，大量的元素濃度因素對草莓試管苗的玻璃化影響是比較大的，在試驗過程中也發現，促使大量元素濃度得到提升之后，可以使草莓脫毒苗的玻璃化概率得到提高，反之可以使這一概率出現降低的現象。但是大量元素濃度降至過低，是不利于試管苗的生長和后續的分化反之的，后續還有相關的學者認為培養基中的NH4NO3濃度過高的情況下，會使試管苗玻璃化概率得到提高，而在本研究項目中，鐵皮石斛組織培養瓶苗與大量元素濃度之間的關系并不是很大[5]。

宏觀角度上來看，玻璃化現象是植物組織培養過程中經常發生的一種生理性障礙。玻璃化試管苗因其生長差，分化能力低，增殖新芽困難，不易生根成苗，移栽難以成活，成為組織培養中難題之一。自從和首次在石竹莖尖培養時發現并報道了試管苗玻璃化現象以來，其發生機理和預防措施的探討就受到廣大學者的廣泛關注。有關試管苗玻璃化發生原因的研究多聚焦于培養基和環境條件等外在條件，而在生理方面涉及較少。從上文闡述中不難看出，很多學者都認為瓊脂濃度、蔗糖濃度、大量元素濃度等都會影響瓶苗的玻璃化現象的發生，在這種情況下，相關的工作人員可以適當地增加二氧化碳的濃度，并且使鐵皮石斛組織培養瓶苗處于3000～4000lus 的光照條件之下，這樣就能夠有效地防止鐵皮石斛組織培養瓶苗出現玻璃化的現象，這一點對于后續的鐵皮石斛組織培養瓶苗大規劃化發展也具有比較強的指導意義和作用。

3 鐵皮石斛組織培養瓶苗玻璃化有效預防措施

3.1 消毒方式和時間對鐵皮石斛組織培養瓶苗的再生影響

在實際的試驗過程中可以發現，采用次氯酸鈉溶液進行處理的鐵皮石斛組織培養瓶苗的種子和莖段的污染都是比較嚴重的，使很多的鐵皮石斛組織培養瓶苗無法進行使用，污染的試管瓶還需要人工進行沖洗，這對經濟資源、人力資源和時間資源都是一種比較嚴重的浪費現象。因此，在實際的鐵皮石斛組織培養瓶苗過程中，需要注意消毒方式和消毒時間的選擇，并且在使用之后的回收工作過程中一定要妥善地進行處理，避免造成不必要的危害現象的發生，這一點對于鐵皮石斛組織培養瓶苗工作的發展至關重要。

3.2 不同材料對于鐵皮石斛組織培養瓶苗出愈率的影響

鐵皮石斛組織培養瓶苗工作中，當莖段和種子作為外植體時。愈傷組織出現的比率并不是很大，但是愈傷組織質量的差距是比較大的，其中莖段作為外植體形成的愈傷組織質量比較差，相比之下，種子做為外植體形成的愈傷組織質量就是比較高的，因此在實際的鐵皮石斛組織培養瓶苗工作中，為了避免玻璃化現象的發生，就需要提高鐵皮石斛組織培養過程中愈傷組織的質量，為此就需要選擇種子做為外植體，這能夠使鐵皮石斛的種苗質量得到保障，這也是最有效地預防鐵皮石斛組織培養瓶苗出現玻璃化的措施之一。

但是同樣也需要考慮到，種子作為鐵皮石斛組織培養瓶苗的外植體也存在一定的缺點，包含以下兩點：

（1）種苗生長周期是比較長的，筆者在實際的研究和調查過程中發現，播種到出瓶的時間能夠達到八個月左右，更長的情況下還會達到10 個月左右，這對鐵皮石斛組織培養瓶苗生產效率的提高具有限制。

（2）容易錯過最佳煉苗期，種子成熟一般都在10—11 月左右，而出苗都在6 月以后，這樣就容易錯過3—5 月這一最好的煉苗區。

4 結論

綜上所述，就是目前為止針對鐵皮石斛組織培養瓶苗的防玻璃化的相關研究，從本文闡述的內容中不難看出，在實際的鐵皮石斛組織培養瓶苗工作中，玻璃化問題是比較嚴重的一個問題，因此需要給予一定的重視，后續加強相關的研究，其中要注重而二氧化碳濃度的降低對鐵皮石解試管苗玻璃化的發生有顯著的促進作用，過低的二氧化碳濃度可導致高達以上的玻璃化苗的發生，因此需要對二氧化碳的濃度在鐵皮石斛組織培養瓶苗過程中進行合理的控制。