铁皮石斛组织培养瓶苗的防玻璃化研究

李飞

（杭州市旅游职业学校，浙江 杭州 310000）

0 前言

随着时间的推移，我国的社会经济得到良好的发展，与此同时，广大人民群众也对社会各个领域的发展提出崭新且更高的要求，其中之一就是铁皮石斛培育工作，这就需要使铁皮石斛组织培养过程中克服诸多的难题，其中包括褐化、污染等问题，而在其中最重要的问题就是铁皮石斛组织培养平秒的玻璃化问题，玻璃化的瓶苗进行后续的分化、繁殖能力都是比较低的，难以实现铁皮石斛产量的提高，自然也就没有办法满足现代社会发展对于铁皮石斛数量的需求。所以，本文将针对铁皮石斛组织培养瓶苗的防玻璃化进行详尽的阐述。

1 铁皮石斛组织培养瓶苗玻璃化现象概述

在组织培养工作中，褐化、污染和玻璃化被称为是组织培养工作的三大难题，这对组织培养工作的大规模开展具有严重的限制作用，其中也包括铁皮石斛组织培养工作，而且铁皮石斛组织培养工作中的玻璃化现象还是比较严重的。

所谓的铁皮石斛组织培养瓶苗玻璃化现象，具体是指在植物组织培养过程中出现的一种半透明、水浸样的畸形试管植物现象，根据这种现象，铁皮石斛组织培养瓶苗的玻璃化现象也被称为：过度水化现象。玻璃化的铁皮石斛组织多数在茎叶方面表现出淡绿色和半透明状，叶片面积与正常的铁皮石斛组织培养瓶苗相比较来看是要小许多的，后续在生长能力和分化能力方面都会出现降低的现象，后续在栽培过程中就会出现难以分化、增殖不良等等情况，即便成功移栽，后续也比较难以成活，这对于铁皮石斛组织培养工作的大规模开展是非常不利的[1]。具有一部分学者认为，铁皮石斛组织培养玻璃化的瓶苗有可能在后续的培养期间恢复到正常状态，但是这一概率其实是比较低的，尤其是在铁皮石斛组织培养工作中，因此为了促进铁皮石斛组织培养向大规模方向进行发展，就需要防止瓶苗出现玻璃化现象。

2 铁皮石斛组织培养瓶苗玻璃化现象出现原因

2.1 琼脂浓度原因

在汪小敏等人的研究内容中认为，在铁皮石斛组织培养基中，琼脂是非常重要的一部分，其不仅具有支撑瓶苗平衡的作用，对于培养基中的可利用水分也会产生一定的影响。

当琼脂浓度比较低的情况之下，培养基中的可利用水分逐渐增多，会使铁皮石斛组织培养基中的渗透压出现失衡现象[2]，此时水分比较多的影响开始出现，新生的铁皮石斛组织幼苗就容易出现玻璃化的现象，且由于琼脂浓度比较低出现的玻璃化现象还是比较严重的。

在琼脂浓度比较高的情况之下，铁皮石斛组织培养基中的可利用水分变少很多，由此就能够使培养基中的渗透压保持在一个动态平衡状态，即便会产生一定的变化，对铁皮石斛组织培养瓶苗的影响也是比较小的。但是这种环境之下，铁皮石斛组织难以将相关的营养物质进行吸收，使芽自身的分化能力下降，整体的繁殖系数也会产生降低[3]。

郑小华等人的研究中发现，在固体培养基中，可以适当地提升琼脂的浓度，从而降低培养基的可利用水分，限制铁皮石斛组织细胞的吸水，这样就能够有效地改善铁皮石斛组织培养瓶苗出现玻璃化现象了。从中不难看出，以上学者的观点基本相同，琼脂浓度情况对于铁皮石斛组织培养瓶苗玻璃化现象的发生是具有着比较大的联系的。

2.2 蔗糖浓度原因

在实际的铁皮石斛组织培养过程中，蔗糖浓度对于玻璃化现象也会产生一定的影响，笔者经过实际的研究和调查之后发现，当蔗糖浓度维持在4%左右，能够降低铁皮石斛组织培养瓶苗的玻璃化现象概率，并且此时的铁皮石斛芽部分扽话比较多增殖系数是比较高的，但是在10～30g/L 的范围内，玻璃化苗数量随蔗糖浓度增加而减少，当蔗糖浓度超过30g/L 直至增加到40g/L，时，玻璃化苗又随蔗糖浓度的增加而增加。当蔗糖浓度超过40g/L之后[4]，蔗糖浓度增高不仅不能抑制玻璃苗的发生，并而明显抑制不定芽的分化，因此在实际的铁皮石斛组织培养瓶苗工作中，需要对培养基中的蔗糖浓度进行科学合理的控制，需要注意的是，蔗糖浓度的提升会使生产成本得到一定的提升，因此在实际的铁皮石斛组织培养瓶苗过程中，需要根据实际的情况进行选择，这样才能避免玻璃化现象的发生，对铁皮石斛组织培养瓶苗工作的未来发展是非常重要的。

2.3 大量元素浓度因素

学者曹善东认为，大量的元素浓度因素对草莓试管苗的玻璃化影响是比较大的，在试验过程中也发现，促使大量元素浓度得到提升之后，可以使草莓脱毒苗的玻璃化概率得到提高，反之可以使这一概率出现降低的现象。但是大量元素浓度降至过低，是不利于试管苗的生长和后续的分化反之的，后续还有相关的学者认为培养基中的NH4NO3浓度过高的情况下，会使试管苗玻璃化概率得到提高，而在本研究项目中，铁皮石斛组织培养瓶苗与大量元素浓度之间的关系并不是很大[5]。

宏观角度上来看，玻璃化现象是植物组织培养过程中经常发生的一种生理性障碍。玻璃化试管苗因其生长差，分化能力低，增殖新芽困难，不易生根成苗，移栽难以成活，成为组织培养中难题之一。自从和首次在石竹茎尖培养时发现并报道了试管苗玻璃化现象以来，其发生机理和预防措施的探讨就受到广大学者的广泛关注。有关试管苗玻璃化发生原因的研究多聚焦于培养基和环境条件等外在条件，而在生理方面涉及较少。从上文阐述中不难看出，很多学者都认为琼脂浓度、蔗糖浓度、大量元素浓度等都会影响瓶苗的玻璃化现象的发生，在这种情况下，相关的工作人员可以适当地增加二氧化碳的浓度，并且使铁皮石斛组织培养瓶苗处于3000～4000lus 的光照条件之下，这样就能够有效地防止铁皮石斛组织培养瓶苗出现玻璃化的现象，这一点对于后续的铁皮石斛组织培养瓶苗大规划化发展也具有比较强的指导意义和作用。

3 铁皮石斛组织培养瓶苗玻璃化有效预防措施

3.1 消毒方式和时间对铁皮石斛组织培养瓶苗的再生影响

在实际的试验过程中可以发现，采用次氯酸钠溶液进行处理的铁皮石斛组织培养瓶苗的种子和茎段的污染都是比较严重的，使很多的铁皮石斛组织培养瓶苗无法进行使用，污染的试管瓶还需要人工进行冲洗，这对经济资源、人力资源和时间资源都是一种比较严重的浪费现象。因此，在实际的铁皮石斛组织培养瓶苗过程中，需要注意消毒方式和消毒时间的选择，并且在使用之后的回收工作过程中一定要妥善地进行处理，避免造成不必要的危害现象的发生，这一点对于铁皮石斛组织培养瓶苗工作的发展至关重要。

3.2 不同材料对于铁皮石斛组织培养瓶苗出愈率的影响

铁皮石斛组织培养瓶苗工作中，当茎段和种子作为外植体时。愈伤组织出现的比率并不是很大，但是愈伤组织质量的差距是比较大的，其中茎段作为外植体形成的愈伤组织质量比较差，相比之下，种子做为外植体形成的愈伤组织质量就是比较高的，因此在实际的铁皮石斛组织培养瓶苗工作中，为了避免玻璃化现象的发生，就需要提高铁皮石斛组织培养过程中愈伤组织的质量，为此就需要选择种子做为外植体，这能够使铁皮石斛的种苗质量得到保障，这也是最有效地预防铁皮石斛组织培养瓶苗出现玻璃化的措施之一。

但是同样也需要考虑到，种子作为铁皮石斛组织培养瓶苗的外植体也存在一定的缺点，包含以下两点：

（1）种苗生长周期是比较长的，笔者在实际的研究和调查过程中发现，播种到出瓶的时间能够达到八个月左右，更长的情况下还会达到10 个月左右，这对铁皮石斛组织培养瓶苗生产效率的提高具有限制。

（2）容易错过最佳炼苗期，种子成熟一般都在10—11 月左右，而出苗都在6 月以后，这样就容易错过3—5 月这一最好的炼苗区。

4 结论

综上所述，就是目前为止针对铁皮石斛组织培养瓶苗的防玻璃化的相关研究，从本文阐述的内容中不难看出，在实际的铁皮石斛组织培养瓶苗工作中，玻璃化问题是比较严重的一个问题，因此需要给予一定的重视，后续加强相关的研究，其中要注重而二氧化碳浓度的降低对铁皮石解试管苗玻璃化的发生有显著的促进作用，过低的二氧化碳浓度可导致高达以上的玻璃化苗的发生，因此需要对二氧化碳的浓度在铁皮石斛组织培养瓶苗过程中进行合理的控制。