墨兰种胚及胚的发育

墨兰种子与一般植物的种子不同，它构造简单，没有胚乳及附属物，只有一层透明的长形种皮细胞及一个不分化或很少分化的胚（有些则有两个或三个胚）构成，因此我们拟将它称作种胚。 墨兰胚的侧面外形像一颗正在发芽的瓜籽，我们就称它为“瓜芽胚”。“芽”的部分由四到五个圆形细胞排列成串，形成胚柄，紧接胚柄的是一圈形体较大，长轴作纵向排列的细胞群，在这群细胞之后是一个多细胞椭球状细胞团。侧面观察，细胞团的外周有十五至十七个细胞。 同一个原变种或品种的胚，其形状和大小基本上是一致的，但有些杂交组合的胚会出现很大的差异，它们的形态有正常的瓜芽胚，亦有纺锤形和橄揽形的胚，其大小亦相差甚大：正常的瓜芽胚它的长X宽是O．15XO．O8至O．1X0．15毫米，而橄榄形胚则是0．3x0．6毫米。 瓜芽胚如条件合适便开始萌动，萌动时各部位的细胞生长速度并不一样，近胚柄部位的细胞生长速度最慢，远离胚柄部位的细胞生长较快，于是在生长了一段时间之后，瓜芽便长得像个梨子，我们将这一阶段的胚称作“梨形胚”。梨形胚生长一段时间之后，形态长得像个柚子，我们又将这一阶段的胚称作“柚形胚”。 墨兰胚发育到梨形胚与抽形胚之间的阶段就开始撑破种皮，这时候胚的大小约为O. 13XO．28毫米左右。兰胚发育到袖形胚阶段就完全撑破种皮而游离在培养基上，此时的胚约为O．3x0．3毫米左右。抽形胚着生在培养基后胚柄附近的细胞生长速度追上了其他细胞，使抽形胚逐渐发育成近似球形的“绿球茎”。 墨兰胚的发育，除了形态变化之外，细胞生理功能亦随形态发育而逐渐发展起来。始初，瓜芽胚基本上是无色的，随后一些具光合作用的色素便渐渐显露；发育到梨形胚时，胚柄附近已明显地见到有鲜明的桔红色和橙黄色，至柚形胚时，靠近胚柄端约三分之一的胚体已布满橙黄色和鹅黄色，当抽形胚发育到近似球体时，整个胚体已布满鹅黄色和嫩绿色，随后就发育成青翠碧绿的绿球茎。 墨兰胚由瓜芽胚发育到首次能用肉眼辨认清楚的绿球茎时，我们将这个时期称为“始绿期”。品种不同，果龄长短、种胚处理方法不同，始绿期都有差别（详见下表）。 种胚处理分别是 1．种胚从灭菌兰果内取出播种。 2．种胚用氢氧化钾浸十分钟。 3．种胚放人48—5O℃温汤浸十分钟。（其间自然降温） 4．10％的商品次氯酸浸种十分钟。 5．l％的碳酸氢钠浸种胚十分钟。 6．种胚先后在1％碳酸氢钠和次氯酸钠溶液中各浸十分钟。 7．种胚先在10％的次氯酸钠浸十分钟。再在48－50℃的温汤浸十分钟。（其间自然降温） 上表所列的数据说明：墨兰的种胚萌发需时很长，萌发过程延续时间亦长。曾经观察到一些种胚在始绿期后二百七十三天仍有种胚继续萌发现绿。用光学显微镜随机抽样观察它们的发育状况，其结果如下表： 一个兰果虽然有过万颗种胚，但能萌发现绿的却寥寥无几，多者只有百来颗，少者只有一颗，甚至连一颗也不萌发现绿。造成这种现象的原因，据说和兰花种胚的种皮不易透水有关。据此卢思聪等主张用O．l当量的氢氧化钾溶液将兰花种皮浸泡十分钟，以软化种皮。日人三吉一光对难发芽的地生兰的根节兰属进行促进发芽试验研究，提出用1％到2％的次氯酸钠溶液浸泡七到十五分钟，可提高萌发率三到五倍（但应用在老熟种胚时则无效）。经过次氯酸钠处理并已播人培养基内的种胚放人超声波洗净器的水槽内用超声波处理四到十六分钟（以有80％左右的种胚种皮被剥离为度），可使种胚萌发率提高五到六倍。笔者曾分别用氢氧化钾、碳酸氢钠、次氯酸钠及四十八到五十摄氏度的温汤浸泡等化学、物理方法处理墨兰种胚，都可使种胚现绿时间缩短。 当绿球茎长到一毫米左右，绿球茎的一端，细胞分化成生长点，并沿水平方向生长，绿球茎逐渐长成“棒状茎”；经过三四十天生长，棒状茎由水平方向生长改变为向地心方向生长，形态亦由原来较为平滑的棒状逐渐长成有环状突起的竹节鞭状。这种鞭状茎有人叫它做根茎，亦有人称它为地下茎，就它的生理状况而论，我们认为把它叫作“地下茎”更符合它的生理状况。地下茎长一段时间，它的顶端会长成为椭球形或圆球形，生长锥开始分化，长出膜状鳞片小叶，这种具鳞状小叶的球体就是假球茎。假球茎继续生长便陆续长出叶鞘、兰根和真叶，一株实生小兰苗就诞生了，兰胚的发育也告一段落。 部分兰胚发育到长出鳞状小叶之后不是顺序的长出真叶发育成实生苗，而是继续作根状生长，并不断长出小叶，形成蜈蚣状的节茎，很长时间（有时一年以上）也不发育成一般的兰苗。其情况和蕙兰的发育状况有些相似。 墨兰胚发育的各个阶段历时不一，以地下茎这个阶段最长，通常都要二三百天以上，不同品种，历程所需时间差异很大，自墨回交种[（象牙白x企剑自墨）x企剑自墨] 的地下茎生长261天便可发育成假球茎，而白墨自交种却要1344天（即三年零八个月有多）才发育成假球茎，其他像“金嘴墨兰x大勋”、“金嘴墨兰x下山线艺墨兰”等杂交组合的地下茎亦需三年以上才发育成假球茎。墨兰和春兰的杂交组合亦有类似情况。由此可见，兰胚的地下茎发育成假球茎这个阶段是一个难关，是工厂化繁育地生兰的一个极大障碍。只有尽早找出缩短这个发育阶段所需时间的办法，才能快速地发展中国地生兰的现代化生产。 墨兰胚发育的全历程所需的时间依品种或杂交组合的不同而差异很大。以发育较快的白墨回交组合的胚发育为例，它的全历程是：瓜芽胚126天绿球茎50天棒状茎35天地下茎261天假球茎110天实生苗。总共需时582天（以一个组合中发育最快的墨兰胚作计算）。 幼小的墨兰实生苗，出瓶移植之后，最快也要2至3年才能开花，一般是4至5年开花，由播种到开花，一般需要5至7年。人工精心培育尚且要这么长时间，难怪台湾的萧清宏先生报道说地生兰在野外原生地萌发需要3－12年也就不足为奇了。