人工驯化野生绶草栽培基质的研究

绶草是我国濒危二级保护植物,现已列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》。但由于种子极小,属于无胚乳类型,自然条件下种子萌发率极低。随着人们对绶草药用价值和观赏价值的认识,绶草的驯化栽培及营养繁殖等人工繁育技术是解决绶草资源保存、重新引入自然界及满足商业需求的最有效方法。本研究以张家口市宣化区常峪口村的野生绶草植株为试验材料,利用不同的栽培基质(处理1:草炭土∶蛭石=3∶1,处理2:草炭土∶园土∶蛭石∶饼肥=2∶2∶1∶1,处理3:100%根原土)进行绶草人工驯化栽培试验,测定不同栽培基质的物理性状以及不同栽培基质的绶草根际真菌分布情况,观测绶草植株移栽后的发育期进程、株高、花茎长度及花量等处理效果。结果表明,不同栽培基质的密度和容重比较,处理3>处理2>处理1,3个处理的总孔隙度分别为72.1%、65.3%和54.6%,p H值分别为5.9、6.4和7.5;并对3种栽培基质进行真菌分离,处理1分离出5种真菌,处理2分离出6种真菌,处理3的真菌种类最多,共8种;结合不同基质下绶草的株高、花茎长度和花量等生长指标分析,处理3对于植株的生长状况及发育期进程的影响最大、处理效果最佳,处理1次之,处理2效果稍差,虽然3种处理下的植株生长状况有所不同,但在人工驯化过程中,3种基质下的绶草均未出现停长或死亡现象,表明3种栽培基质均可成功用于人工驯化绶草植株。

8个蝴蝶兰品种耐旱性评价

[目的]了解不同蝴蝶兰品种的耐旱性,初步探索蝴蝶兰耐旱性的机理,为国内蝴蝶兰选育引种和优质高效栽培提供理论支持。[方法]选取皇贵妃等8个不同品种蝴蝶兰,采用自然失水法进行干旱胁迫处理,于处理第20天分别测量8个品种的对照组和处理组相关指标,包括地上部分鲜重、地下部分鲜重、地上部分干重、地下部分干重、叶绿素含量等指标。[结果]“光芒四射”的萎蔫叶片比为0.42,在这8个品种中最低,且地上鲜重、地上干重、地上干重与地上鲜重比和地下干重与地下鲜重比均大于1,而“红玛瑙”地下鲜重胁迫指数为0.35,地上鲜重、地上干重、叶绿素含量胁迫指数等均远低于其他7个品种。[结论]在同等干旱胁迫下,“光芒四射”较其余品种表现良好的抗逆性,“红玛瑙”耐旱性较差。

77份建兰种质表型性状多样性分析

以77份建兰种质作为供试材料,分析21个数量性状和12个质量性状的表型性状多样性。结果表明:数量性状的变异系数(CV)在14.72%~42.79%范围内变异程度较大。其中,花长度的CV值最低(14.72%),说明此性状在各个种质之间相对稳定。花序梗数量的CV值最高(42.79%),其次是花朵数(41.67%)。同时,Shannon-Wiener指数(I)均接近5,种质数量性状多样性相当高。在质量性状二元分析中,种质的萼片斑点或条纹(颜色)分布比例相近,花部萼片斑点或条纹的表现形式丰富。质量性状CV大小范围为9.86%~83.81%,变异程度也较大。其中,叶姿的CV值最低(9.86%),唇瓣形状的CV值最高(83.81%),萼片颜色居次之(70.69%)。另外,质量性状的I指数数值范围在4~5之间,种质质量性状的多样性相当高。质量性状的辛普森指数(D)范围在0.985~0.991之间,接近数值1,种质的质量性状分布较为均匀,多样性程度较高。对建兰种质33个表型性状进行主成分分析,按照特征根值大于1为原则,提取出前10个主成分。前10个主成分的特征值分别是6.406、4.475、2.840、2.425、2.139、1.619、1.517、1.430、1.163、1.038,累积贡献率为75.917%。花部位数量性状占据的主成分权重较大,是建兰主要的表型性状指标。对77份建兰种质采用欧式距离(Euclidean distance)进行系统聚类分析,得到树状聚类图。在欧氏距离的15处可将种质分为五大群体,群体表型性状主要特征集中在数量性状,尤其在花部位数量性状占据的主成分权重较大,这与主成分分析结果一致。研究通过形态学性状的多样性分析,探讨了建兰品种间的遗传多样性和亲缘关系,为科学管理和保护建兰种质资源提供依据,同时也为未来的建兰育种工作提供宝贵的遗传材料。

基于转录组和代谢组的大花万代兰根部发育、防御过程初探

大花万代兰(Vanda coerulea),为附生型植物,根裸露在空气中生长,具有重要的观赏价值,也是兰花育种的重要亲本。从组学水平探究大花万代兰根的生长发育机制,能为全面了解气生根独特适应机制提供理论基础。本研究以大花万代兰气生根3个不同发育水平的根部位为材料,结合转录组和代谢组学,揭示大花万代兰根部不同部位的生长发育情况及其防御适应机制。转录代谢联合分析结果显示,2份对比组的差异表达基因(DEGs)和差异积累代谢物(DAMs)显著富集在代谢途径、各种次生代谢物的生物合成途径和植物激素信号传导等途径。转录组结果显示,根部分生区(A)与伸长区(B)有11 995个DEGs,上调6274个,下调5721个。伸长区(B)与成熟区(C)共有3673个DEGs,上调1691个,下调1982个。代谢组结果显示2份对比组DAMs共有102个,上调52个,下调50个。在根系的生长发育上,生长素(auxin)、赤霉素(GAs)、脱落酸(ABA)等相关基因在植物根部发育过程中有显著变化。在防御适应机制上,生物碱(alkaloids)、类黄酮(flavonoids)、木质素(lignins)等化合物合成相关基因在根的分生区和伸长区表达相对成熟区较多。说明气生根的发育受上述激素调控且积累较多种类的次生代谢物,提高自身的防御能力。

杂交兰双艺金龙根状茎增殖、分化及生根壮苗研究

杂交兰双艺金龙(Cymbidium‘Shuangyi Jinlong’)是福建百秾生态科技有限公司从杂交兰栽培品种黄金龙的无性系变异单株中选育出的新品种,集花艺和叶艺于一身,发芽性好,易开花,抗性较强,有较高的市场需求。为提高杂交兰种苗繁殖效率,提升种苗品质,建立标准化生产体系,以双艺金龙的根状茎为材料,对其根状茎增殖与分化、生根壮苗、炼苗移栽等各阶段影响因素进行正交试验。结果表明:(1)适宜根状茎增殖生长的培养基是MS+1.00 mg/L NAA+0.10 mg/L 6-BA+20.00 g/L蔗糖+1.00 g/L活性炭+6.30 g/L琼脂+1.00 g/L蛋白胨,根状茎数量和鲜质量增殖系数分别为3.57和4.63。(2)适宜根状茎芽分化的培养基是1/2MS+1.50 mg/L NAA+0.90 mg/L TDZ+100.00 g/L香蕉泥+25.00 g/L蔗糖+6.30 g/L琼脂,芽分化率为97.78%,分化系数达6.87。(3)生根壮苗效果较好的培养基是1/2MS+1.00 mg/L IBA+100.00 g/L香蕉泥+0.17 g/L KH_(2)PO_(4)+1.00 g/L蛋白胨+30.00 g/L蔗糖+6.30 g/L琼脂+1.00 g/L活性炭,培养90 d植株平均生根数5条,根长5.40 cm,假鳞茎厚度4.35 mm,株高12.95 cm,每株苗鲜质量2.42 g。(4)炼苗21 d后选用水苔∶松树皮(V∶V=1∶1)为基质进行移栽,移栽60 d存活率为83.33%。本研究综合考虑各因素的影响效应,最终确定了各阶段的最佳培养基配方和炼苗移栽方案,为双艺金龙标准化生产体系的建立提供参考。

石仙桃与细叶石仙桃叶绿体基因组解析及其系统发育

石仙桃和细叶石仙桃均为珍稀濒危的附生兰,两者叶绿体基因组特征及其系统发育报道较少,本研究旨在揭示石仙桃和细叶石仙桃叶绿体基因组特征及其系统发育。2022年5月取驯化栽培的石仙桃和细叶石仙桃幼嫩叶片,基于Illumina测序平台分别获得石仙桃和细叶石仙桃叶绿体序列,用GetOrganelle组装、CPGAVAS2注释,利用生物信息学方法开展重复序列、密码子偏好性、四分体边界等叶绿体特征分析,并从NCBI上下载相关的序列开展基因组比较与系统发育分析。石仙桃叶绿体基因组大小为159122 bp(GC含量为37.41%),细叶石仙桃叶绿体基因组大小为158798 bp(GC含量为37.47%),两者均包括大单拷贝区(LSC)、小单拷贝区(SSC)和反向重复序列(IRa/IRb)。石仙桃与细叶石仙桃均注释了113个基因,其中编码蛋白质的基因79个,石仙桃中编码79个蛋白质基因使用22968个密码子,编码亮氨酸的UUA相对同义密码子使用频次(RSCU)达到1.90;细叶石仙桃中编码79个蛋白质的基因使用22923个密码子,编码亮氨酸UUA的RSCU达到1.91。石仙桃叶绿体基因组中共有44个简单序列重复(SSR)、47个散在重复、26个串联重复;细叶石仙桃有32个SSR、25个散在重复、30个串联重复。石仙桃属6个物种的四分体边界及共线性无大片段变化,但存在核苷酸多态性,trn K-UUU、trn Q-UUG、rpl16等基因可作为物种的分子标记候选基因。系统分析明确了石仙桃和细叶石仙桃等石仙桃属物种与蜂腰兰和流苏贝母亲缘关系较近,并同处于附生兰的分支中,叶绿体基因组大片段倒置等可能是兰科适应生活习性改变的原因之一。本研究明确了石仙桃和细叶石仙桃叶绿体基因组特征,探讨了其系统发育及兰科生活习性与叶绿体基因组之间的关系,为进一步分类和分子标记开发等相关研究奠定了基础。

栽培基质对蝴蝶兰叶片光合特性的影响

不同的栽培基质类型具有不同的物理、化学和生物学特性。该研究以市面上常见的蝴蝶兰栽培基质为原料,通过调控不同比例,以探究不同基质配比组合对蝴蝶兰叶片光合特性的影响。结果表明,使用粗树皮、水苔和进口泥炭作为基质时,蝴蝶兰组培苗在生长过程中具有较高的成活率和较强的生长势,同时具有较好的光合特性。该研究可为蝴蝶兰栽培提供科学依据,对促进蝴蝶兰产业的发展具有重要意义。

长白山珍稀濒危植物大花杓兰研究现状及保护策略

由于人为过度采摘,大花杓兰已成为东北地区珍稀濒危植物。本文概述了大花杓兰的地理分布、生态学特征、濒危成因、繁殖方式等方面的研究现状,分析了大花杓兰研究中所面临的问题,并提出了大花杓兰的研究展望和保护策略。

基于二维码技术的蝴蝶兰组培苗生产管理系统

蝴蝶兰组培苗生产周期长、工序流程多,传统的手工管理数据错误率高、时效性差、管理效率低、人力成本高。基于二维码技术,采用J2EE平台设计开发了蝴蝶兰组培苗生产管理系统,采用7大功能模块,实现了从种质来源、组培扩繁、瓶外假植到商品苗销售全过程可追溯数字化管理,为蝴蝶兰组培苗规范化、标准化、数字化生产提供了有效的可靠平台。

台湾独蒜兰组培繁育及其假鳞茎的化学组成分析

为构建台湾独蒜兰组培繁育技术体系,分析栽培台湾独蒜兰假鳞茎化学组成特征,经过种子萌发、原球状茎增长、假鳞茎增殖、生根壮苗培养获得台湾独蒜兰植株,以组培台湾独蒜兰植株的假鳞茎为材料,应用非靶向代谢组和HPLC指纹图谱分析假鳞茎化学成分组成。结果表明,经过2年的繁育,单个台湾独蒜兰蒴果可以获得假鳞茎0.5 g左右的幼苗超过1 000株。通过非靶向代谢组数据分析鉴定出不同材料的共有的化合物1 229种,包括羧酸及其衍生物236种、苯及取代衍生物110种、有机氧化合物106种、脂肪酰基化合物94种、黄酮类化合物43种、甾体及甾体衍生物42种,其中以化合物1,4-二[4-(葡萄糖氧)苄基]-2-异丁基苹果酸酯为代表的苄酯类为兰科植物富集化合物。应用HPLC法,测得假鳞茎的1,4-二[4-(葡萄糖氧)苄基]-2-异丁基苹果酸酯含量为0.53%。综上,应用组培技术可以繁育得到台湾独蒜兰的植株,台湾独蒜兰的假鳞茎与独蒜兰一样含有丰富的苄酯类化合物成分。

不同苗龄蝴蝶兰形态指标与开花性状的相关性研究

以‘16136’蝴蝶兰为试材,采用统计分析法,研究不同苗龄蝴蝶兰形态指标与开花性状的相关性,以期建立一个外观质量鉴定标准,从形态特征预测花朵性状,提前对实生苗进行选择,从而缩短育种周期。结果表明:苗龄6个月的‘16136’蝴蝶兰(T1)长至苗龄12个月(T2)时形态指标、开花性状均没有显著的变化,在T2长至苗龄18个月(T3)时各指标发生了极显著的变化。蝴蝶兰形态指标和开花性状之间有显著的相关性。T1蝴蝶兰的株高、最大叶宽、叶片数与其开花性状有显著相关性;T2蝴蝶兰的最大叶长、最大叶厚、叶片数与其开花性状有显著相关性;T3蝴蝶兰的株高、最大叶长、最大叶宽与其开花性状有显著相关性。因此,蝴蝶兰在不同苗龄催花时,可根据形态指标与开花性状的相关性预测其花横径、花纵径、花梗数、花序长、花梗数等。

蝴蝶兰种质资源生物学性状综合评价

以收集的57份蝴蝶兰种质资源为研究对象,对其23个生物学性状进行调查并分析,明确影响蝴蝶兰种质资源生物学性状综合评价的主要因子,采用层次分析法与K-Means聚类分析方法相结合,建立蝴蝶兰种质资源生物学性状综合评价体系,以期能够较为全面的评价现有种质,对现有种质资源进行分级,为蝴蝶兰种质资源的利用、新品种选育及栽培推广提供参考依据。结果表明:花部形态(C1)是蝴蝶兰综合性状评价的主要因子,花色所占比重最大,花梗形态(C2)次之,植株形态(C3)权重最低;综合评价得分最高的是‘光芒四射’(得分4.2706);花部形态评价得分最高的是‘招财猫’和‘光芒四射’(得分2.5010),植株形态得分最高的是‘龙树枫叶’(得分0.7472),花梗形态得分最高的是‘1713’(得分1.1554);根据评价得分将57份种质分为4个等级,其中优秀等级9个,占比15.79%;良好18个,占比31.58%;中等20个,占比35.09%;及格10个,占比17.54%。

不同文心兰品种耐热性指标筛选与评价体系构建

为比较不同文心兰品种耐热性差异,同时构建文心兰品种耐热性筛选的指标评价体系,本研究对38个文心兰(Oncidiumhybridum)常见栽培品种的叶片厚度、叶片含水量和高温半致死温度(HLT_(50))等7个指标进行了测定,并在高温胁迫条件下对不同品种的黄叶率和热害等级(HIG)进行观测,通过分析不同指标间的相关性,结合主成分分析筛选文心兰耐热性评价指标,构建文心兰品种耐热性评价体系。结果表明:38个文心兰品种的耐热性存在显著差异;叶片厚度、叶片含水量、HLT_(50)、黄叶率和HIG能较好地反映文心兰对高温胁迫的响应,可作为文心兰耐热性的评价指标。基于耐热指数进行聚类分析,可将38个文心兰品种分为耐热型品种(12个)、中等耐热型品种(3个)和不耐热型品种(23个)3个类别。本研究结果为热区文心兰选材提供参考依据,同时也为文心兰高耐热新品种的培育提供亲本资源。

基于转录组测序的蝴蝶兰低温胁迫响应MYB转录因子挖掘

为了探究MYB转录因子在抗冷型蝴蝶兰低温胁迫响应中的功能,从蝴蝶兰低温胁迫转录组文库中筛选出31条具有完整开放阅读框的MYB转录因子基因序列,对其蛋白质结构域、理化性质、系统进化、表达特性等进行分析。结果表明,有19条序列属于R2R3-MYB,其中所含R2氨基酸排列模式为W(T/S/I)X_(2)EDX_(2)LX_(7)GX_(3)WX_(2)(L/V/I)X_(3)(A/T/S)(G/S)LXR(C/T/S)GKSCRLRWXNY,R3氨基酸排列模式为(F/I/M/L)(S/T)X_(2)EX_(3)(I/V)(I/L/V)X(L/V)HX_(2)(L/W)G(N/T)(R/K)W(S/A)XIAX_(2)LPGRTDNE(I/V)KNXW-(N/R/H)(T/S/G);其余12条序列属于1R-MYB,R氨基酸排列模式为W(S/T)X(E/D)EHX_(2)FLX(A/G)X_(4)-(G/D)(R/K)G_(0~1)(A/D)W或W(S/T)X(E/K)(Q/E)(N/D)KXFE(R/K)AL(A/V)X_(3)(E/D)X(T/A)PXRW。这31条序列均具有Myb-DNA-binding结构域,平均相对分子质量为30 288.28,平均理论等电点为7.55,且都为疏水蛋白。蝴蝶兰MYB转录因子TRINITY_DN61754_c4_g1在抗冷品种大辣椒中的表达量于低温处理前后基本不变,但在不抗冷品种富乐夕阳中低温处理早期表达量就开始下降;TRINITY_DN74288_c0_g1在大辣椒中低温处理后48 h表达量显著增加,而在富乐夕阳中低温处理24 h后的表达量显著降低。结合其与小兰屿蝴蝶兰MYB转录因子的同源性分析及功能预测,推测这2个基因可能在蝴蝶兰低温胁迫响应过程发挥重要的作用。

自然低温下二十二个蝴蝶兰品种的抗寒性评价

以引进的22个蝴蝶兰品种为试材,采用主成分分析法、隶属函数分析法和聚类分析法,研究了不同蝴蝶兰在自然低温胁迫后相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、可溶性蛋白质(SP)、可溶性糖(SS)、脯氨酸(Pro)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)等9个抗寒性生理指标的变化,以期为蝴蝶兰抗寒种质挖掘及抗寒性评价提供参考依据。结果表明:22个蝴蝶兰品种中丙二醛、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、可溶性蛋白质、可溶性糖、脯氨酸、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶等8个指标差异显著。主成分分析发现,前4个主成分的累积贡献率为73.706%,解释了大部分抗寒性指标的信息。以综合抗寒能力D值进行聚类分析可将22个蝴蝶兰品种划分成5类,其中抗寒性最强的品种是‘版纳’‘罗氏’‘西蕾丽’,抗寒性最差的是‘蓝星’‘紫钻’‘香妃’。

兰科植物共生真菌研究进展

兰科植物种子体积微小且无胚乳,数量巨大,通常一颗蒴果内有上万粒种子。自然状态下兰科植物种子萌发所需的营养只有依赖共生真菌菌丝侵入才能获得,因此高度依赖于共生真菌。兰科共生真菌促进兰花原球茎、幼苗生长发育、帮助根系吸收水分和营养物质。从国内外兰科植物共生真菌的分离鉴定、种类、多样性和专一性、共生萌发以及应用前景等方面进行综述,进一步为研究兰科植物种子萌发、野生资源的保护与利用、选育新品种、兰花种植产业化以及次生代谢药物研发提供理论依据和参考。

不同温度调节对云南独蒜兰组培苗生长的影响

通过云南独蒜兰种子无菌萌发获得原球茎;原球茎经过增殖长叶、生根培养获得组培苗;然后在温度为15、20、25、30、35℃下进行分别培养,光照时间12 h/d,光照强度1500 lx。挑选出30℃(T1)和35℃(T2)的组培苗转入变温条件(白天温度25℃、光照时长12 h,晚上温度20℃、光照时长12 h)的培养箱内进行培养,对照(CK)培养条件为温度25℃(光照时长24 h),光照强度均为1500 lx。定期观察云南独蒜兰叶片数量和长度、假鳞茎数量和大小、须根数。结果表明:假鳞茎数量、大小在35℃培养条件下最高,15℃培养条件下最低;叶片长度在25℃培养条件下最高,35℃培养条件下最低;叶片数量在25℃培养条件下最高,35℃培养条件下最低;须根数在35℃培养条件下最高,20℃培养条件下最低。通过变温继续培养后,假鳞茎数量、大小和须根数T2最多,叶片数量和叶片长度CK组最多。通过炼苗对比,传统云南独蒜兰组培苗炼苗成活率为83.3%,成苗率为72.4%,变温处理后云南独蒜兰组培苗炼苗成活率达到94.6%,成苗率达到91.2%。

正交试验优化铁皮石斛传统种苗繁育技术

为了提高铁皮石斛传统育苗腋芽萌发成苗率,指导铁皮石斛传统育苗技术在生产上的推广应用,开展影响腋芽萌发成苗率因子[繁育模式(A)、激素处理(B)、育苗基质(C)、品系(D)]的四因素五水平正交试验研究。结果显示:影响传统育苗腋芽萌发成苗率因素主次顺序为D>A>B>C,4个因素的最优水平分别是A_(2)(整条平铺并覆盖基质1 cm左右)、B_(2)(NAA 0.5 mg/L+6-BA 0.5 mg/L)、C_(1)(苔鲜)、D_(4)(紫精灵),试验筛选出传统育苗因素最优组合A_(2)B_(2)C_(1)D_(4),其萌发成苗率可达81%,较自然腋芽萌发成苗率(10%~20%)大大提高。

不同大小蝴蝶兰开花性状的相关性研究

以“16136”为试材,调查8.3和11.6 cm蝴蝶兰催花后的开花性状,并采用Excel 2016进行数据整理,SPSS 19.0进行统计分析。研究不同大小蝴蝶兰开花性状之间的相关性,以期建立一个外观质量鉴定标准。结果表明,8.3和11.6 cm蝴蝶兰花朵数、花纵径、花梗长、花序长间的差异均达极显著水平;11.6 cm蝴蝶兰的花横径与8.3 cm蝴蝶兰的花横径、花梗数呈极显著和显著正相关,相关系数分别为0.3923^(**)和0.3005^(*);11.6 cm蝴蝶兰的花纵径与8.3 cm蝴蝶兰的花横径、花梗数呈极显著和显著正相关,相关系数分别为0.5434^(**)和0.3825^(*);且8.3 cm蝴蝶兰的花横径和花纵径对11.6 cm蝴蝶兰花朵数具有负效应;8.3 cm蝴蝶兰的花梗长和花序长对11.6 cm蝴蝶兰花纵径具有负效应;8.3 cm蝴蝶兰的花梗长和花梗数对11.6 cm蝴蝶兰花序长具有负效应;8.3 cm蝴蝶兰的花梗长、花序长和花梗数对11.6 cm蝴蝶兰花朵数具有正效应;8.3 cm蝴蝶兰的花朵数、花横径、花序长和花梗数对11.6 cm蝴蝶兰花序长具有正效应,且花朵数对花序长的正效应最大;8.3 cm蝴蝶兰的花朵数和花梗数对11.6 cm蝴蝶兰花梗数具有正效应。

云南省珍稀濒危兰科植物资源初步研究

基于云南省野生兰科植物资源野外调查成果和查阅文献资料,对其保护级别、濒危等级和特有性等进行统计分析,构建了云南省兰科植物珍稀濒危和特有植物名录。结果表明:云南省分布有153属917种兰科植物,纳入《国家重点保护野生植物名录(2021版)》的有179种,纳入《中国生物多样性红色名录·高等植物卷》的有499种,纳入《云南省生物物种红色名录(2017版)》的有509种,纳入《云南省极小种群野生植物保护名录(2021版)》的有11种,中国特有种90种,云南特有种52种。在此基础上提出加强兰科植物多样性的基础研究、加强科普宣教工作、建立完善的保护地体系、启动兰科植物专项保护等建议。