兰花多倍体新物种培育初探

兰花多倍体新物种培育初探随着改革开放的潮流，人们把兰花种植业视为“绿色股票”、“奔小康之道”。我们兰溪在市委、市*的重视和领导下，于1999年创建了效益农业基地一浙江兰溪兰花村。它聚集了市内外百余家种兰大户，还有专家、教授、学者，在这块宝地上辛勤耕耘，现已具规模、并获效益。

二十一世纪是生物学世纪，是细胞核世纪。如今大花蕙兰通过杂交育种、组培的手段，培育出叶挺姿秀，花大艳丽，花期长的新秀，成为当前市场的抢手货，但欠香。我想能否在国兰中，素有美称的祖香、国香、王者香的春兰、蕙兰等，采取“人工诱变”或染色体加倍的方法，如各种射线、激光、温差剧变、化学药品(如秋水仙素)等来提高基因突变率和染色体加倍，促进后代变遗。经过筛选，培育新品种或新物种，让宋梅、龙字、大富贵变成大宋梅、大龙字、特大富贵不仅可弥补欠香之短；还可以培育出浙江自己独特的兰花新物种。

当然，培育兰花新物种要比购买传统兰花名品或拉网式到深山老林采挖奇花异草难度要大。但它毕竟能更好地保护好我们祖祖辈辈几千年遗留下来的兰花基因宝库。

我这样想，也就这样做了。用秋水仙素处理兰花萌发芽的方法，来培育多倍体兰花的试验。

记得1981年高中生物恢复高考，为结合教学，搞培育三倍体无籽西瓜试验，需秋水仙素，我就一连发出去103封信，与学友、科研单位、在校大学生联系，请他们帮助解决。老天不负有心人。直到1983年4月份，南京农大来信说……机会好，给你一瓶，速汇款。一看一个月工资还不够，这一瓶药品有多重？是1斤还是2斤。机不可失，时不再来，先汇款，后求救。最后市科协得知在经费上也给我解决了。

秋水仙素净重1克，但不能邮寄，只能自己去拿或者专人送来。因为它不仅珍贵，而且毒性很大。能引起眼睛的暂时失明，导致中枢神经系统麻痹，并引起呼吸困难。它是百合科植物秋水仙的鳞茎和种子中提炼出来的一种植物碱，淡黄色粉末，易溶于水、酒精、氯仿、甲醛。当细胞有丝分裂处于中期时，已复制过的染色体成双结对排列在赤道板位置上时，用一定浓度的秋水仙素处理，它阻抑和破坏了纺垂体，染色体虽然纵裂开来，但不能形成两个子细胞。这样加倍的染色体就存在一个体细胞里。以后，由这样的体细胞分裂出来的子细胞，染色体数目比原来的体细胞增加了一倍，这样就形成了一个多倍体植株。目前，秋水仙素广泛用于多倍体人工诱变育种上。

由于多倍体植株比普通两倍体植株体细胞中染色(遗传基因)增加了，在性状上差别也很大。多倍体植株表现为茎秆粗壮，叶片、果实种子都比较大；营养物质含量增多；但发育延迟，结实率降低。

现在市场上销售直径达20－30cm以上的菊花，大多是九、十一、十三等多倍体。“延迟发育，结实率低”对观叶观花不观果的兰花与菊花一样，没有影响。兰花只要是两倍体就可一试。根据中国兰花学会名誉理事长、全国兰花登记注册委员会主任委员吴应祥著编的，由中国林业出版社出版的《中国兰花》P28中写“……它们都有相同的染色体2n＝40……”显然，它们是一个十分自然的普通两倍体种群，可以进行试验。

有领导重视，有好的场所，也有秋水仙素药品，但没有相关资料不行。查来查去只有《兰花栽培入门》一书中提到，组织培养中用秋水仙素处理愈伤组织有40%的成功率，还有80年代《中国花卉盆景》有一期中刊登了垂花系列三倍体冬凤兰的照片，具体什么都没有；请教权威人士说，细胞有丝分裂最佳时期你知道吗？我说基本掌握，再就没有第二句话了。这可能是绝密吧？《科学技术社会辞典人》(STS)生物篇，PI82页中提到“……将浓度为0.02%－0.04%的秋水素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的生长点上，每日一次，连续四天，并遮阴保持湿度，可诱导四倍体西瓜。......”方法与《三倍体西瓜制种与栽培》一书中相差不多，但秋水仙素浓度太高了，根据自己1984－1986年三年的试验，西瓜苗不是死，就是疆苗。这也可能是保密吧。因为这是尖端科学。怎么办？最后还是根据《三倍体无籽西瓜的制种和栽培》一书和自己三年在西瓜、南瓜、特种早熟桃上试验成败因果进行。

但是兰花与西瓜不同。西瓜幼苗的芽是裸芽，没有包被包裹着，而且不沾任何杂质，容易处理。而兰花的芽是在假鳞茎基部，除了原株的叶片或叶鞘所包围外，芽的本身由多层甲壳包裹着，是被芽秋水仙素不易接触，生长发育也没有西瓜迅速。根据这一点，我设计了以下几种方法。

一、用20PPn浓度的秋水仙素水溶液：1.用皮试用的注射器和针头注入具有萌动芽的假鳞茎一侧上方；2．选择健壮的兰花幼苗(连着一株母株)有两片幼叶开嘴时，用消毒刀片在芽原上方割一切口，以不割伤生长点，浸入20－40ppm浓度的秋水仙素溶液中，淹没切口经5－10天。这两种方法成功率较好，但易感染病菌，应注意消毒。

二、在出苗长芽的繁殖季节，挖取健壮苗假鳞茎四周的植料，露出幼芽，但不能损伤幼芽，放上脱脂棉球。用20ppn浓度，每天两次，两天为一疗程，滴浸保湿隔两天，再搞一个疗程。视芽大小，可做4－2个疗程。

三、将兰株脱盆除去植料，选择健壮、芽多的植株，洗净沥干，用脱脂棉包裹兰株，外加数层洁净餐巾纸包围。用20ppn溶液滴浸脱脂棉上，一天两次，植入盆中后，隔两天还可进行。这样可以防止秋水仙素与植料中的物质起化学反应，因为秋水仙素溶液的浓度本身很低(此法有可能影响细胞有丝分裂进行最佳期)

四、将30ppn浓度秋水仙素水溶液，从有萌发芽的叶腋里直接滴入或开嘴幼苗的嘴里，一天两次，两天一疗程，隔两天再行处理。

当然，其他方法还有，如用无土栽培，对秋水仙素起化学反应的干扰因素就少些，效果就会高些。当试验苗有启色，就应将母子株分离下来一同进行定向培育。

秋水仙素浓度的配制：没有分析天秤，1瓶只有1克怎么办，我是用等分法。将1克秋水仙素淡黄色粉末，全倒在一张洁净的白纸上，纸的四周用米尺或镇纸石(木)压实，并关好门窗，防止被风吹走。用洁净小刀将一克秋水仙素淡黄色粉末分成十个等分，用一等分再分十个小等分，即得每一小等分为0.01克。取一小等分，先用少许75%乙醇溶解，然后加入1000克蒸馏水兑成100ppn秋水仙素母液，用时再兑至所需浓度，兑蒸馏水时可用量筒，或用注射器抽量。蒸馏水的重量与体积之比为1克相当于1毫升(其余不用的秋水仙素粉末还有九个等分，装回原瓶中，用蜡封好，以免失效。其余九个小等分，可用金铂包成九个小包，外加大包放在小尼龙食品袋中封好待用)。秋水仙素溶液应随配随用，久置会变成淡棕色或沉淀、失效。

经过2000年、2001年两年的4－5月份，在300多盆下山草(2002年为熟草)上用不同方法，不同浓度，不同次数的试验，虽然没有达到预定的目的，没有将宋梅、大富贵育成大宋梅、特大富贵，更没有像多倍体菊花那样大的变化，但根据多倍体植株比普通两倍体植株表现为茎秆粗壮，叶片、果实种子都比较大，营养物质含量增多等特点，如三倍体甜菜单产比普通甜菜高10%-15%，异源8倍体小黑麦比一般小麦增产30%－40%，比黑麦增产20%，它抗高寒抗瘠、抗病、适应性强；三倍体无籽西瓜不仅无籽……具有抗病、耐贮藏等特点，我想多倍体兰花也是这样。查看了实验记录，有15%左右叶幅明显增宽0.2－0.4cm之间，增厚花的主萼片片幅也增宽0.1－0.2cm。增厚假鳞茎明显增粗增大，更明显的是它的根，春兰的根经过试验的比没有试验过的明显增粗、强壮有力，近似蕙兰的根，芽也粗壮有力…总体看，我苑与他们没有搞试验的兰花，叶幅普遍要宽些，而且(春兰)每苗长有5叶和6片叶较多。最多的达7片叶。这是目测到的形态变异。还要看它细胞结构的变异，细胞染色体是否成倍增加，防止用矮壮素使用苗假冒，因为染色体没有增加，不遗传，这可能通过生物显微镜(最好电子显微镜)检验。你要看到细胞核，放大四百倍就够了。可以看到玉米那么大的细胞中只有一颗油菜籽大，色较深的细胞核。要看到细胞中的染色体，取材必须是生长旺盛的白嫩根尖约一厘米处的生长点。切片要薄，越薄越好(有切片器更好),可用7－8片刀片，叠好扎紧切。二、将切片放入10%左右的乙醇盐酸中10分钟固定解离、蒸馏水中漂洗，在载玻片上用甲基蓝染色两分钟，用滴管冲洗(蒸馏水)。三、盖上盖玻片，再盖上吸水纸，用食指和拇指用力，不能移动。镜检时对好光，将镜检材料移人视眼正中，先低倍后高位，油镜可达1500倍，可看到有丝分裂各期染色体形状及数目。

你成功吗？看镜检，这是最好的见证。搞科研有失败，也有成功，失败是成功之母。况且科学的东西，一是一，二是二，不能有半点虚伪(国家保密的，商品经济保密的又是另外一回事)。只要成功的，就要肯定，失败了再来，不管它失败多少次，就是失败一百次，一千次，也要坚持。最后成功属于坚持着去搞科研的人，大宋梅、特大富贵，一定会投入我们生活美境的。