植物园迁地保护环境下纹瓣兰的繁殖生物学研究

深入了解濒危物种的繁殖特性,能为物种制定有效保护策略提供科学依据。于2022和2023年对中国科学院西双版纳热带植物园迁地保存的纹瓣兰(Cymbidium aloifolium)的繁殖生物学特征进行了观察和研究,主要包括开花物候、繁育系统、花部形态特征、昆虫传粉特征以及花的挥发性成分等。结果表明,纹瓣兰的盛花期在4月中旬,单花花期7 d;群体花期约为36d。花粉活力在开花第1天时最高,约为47.15%,之后呈下降趋势。柱头在整个单花期一直具可授性,开花第2天可授性最强。人工授粉实验表明纹瓣兰自交亲和,不存在无融合生殖和自动自花授粉,繁育系统属于兼性异交繁育并依赖传粉者,自然结实率较低为6.9%。唇瓣的先端和基部的表皮细胞分别为锥形和指状突起,基部的指状突起细胞外附着有油脂颗粒,可能是传粉者的报酬。药帽黄色,其表皮细胞为锥形细胞,能够反射光线,可能起到吸引昆虫的作用,中华蜜蜂(Apis cerana)是纹瓣兰唯一的有效传粉昆虫。纹瓣兰的挥发性气味中(E)-乙酸-2-癸烯-1-醇酯含量最高。因此,纹瓣兰的花部结构与传粉昆虫具有显著的适应性。

建兰与纹瓣兰种间杂种胚培养研究

采用人工授粉的方法,以‘小桃红’建兰为母本、纹瓣兰为父本进行杂交,获得了种间远缘杂交后代植株。杂交果荚与母本自交果荚的大小差异不大,但鲜重明显大于母本,果荚内的种子量却少于母本。杂种胚离体培养90d出现绿色原球胚,210d可萌发出大量植株;而‘小桃红’自交种子培养210d只形成少量绿色根状茎。杂种胚的萌发具有杂种优势,不仅萌发快,而且出苗率高,萌发时先形成原球胚,原球胚上长出大量小根毛,继而形成大量假鳞茎,假鳞茎经转瓶培养后,分化形成大量健壮植株,分化率高。

不同栽培基质对纹瓣兰组培苗生长的影响

为探讨不同成分的基质对兰属植物纹瓣兰组培苗生长的影响,结合7种栽培基质处理方式,研究纹瓣兰组培苗的移栽成活率、根系生长及幼株生长指标,结果表明,珍珠岩+泥炭+松树皮(1∶2∶3)是较好的组培苗移栽基质,成活率持续高达99.2%,新根发育较好;瓦砾+花生壳+珍珠岩+木炭(3∶3∶1∶1)对纹瓣兰的生长发育综合评价最好,营养生长形态指标显著优于泥炭及水苔等单一栽培基质。因此,混合基质的相互协调方面优于单一基质,且基质来源广泛、价廉、无污染。

纹瓣兰的无菌播种与试管成苗

纹瓣兰作为一种野生的兰花资源有其重要的保护及保存意义,本试验以纹瓣兰的种子作为外植体对其进行无菌播种,并成功诱导出再生植株。试验结果表明,在添加椰子水和6-BA的1/2MS培养基中纹瓣兰的种子可以在较短的时间内形成原球茎,其中以添加6-BA 2.0mg/L+10%椰子水诱导效果最佳。添加6-BA 0.5mg/L+NAA 0.2mg/L的1/2MS培养基最有利于纹瓣兰芽的分化,在分化培养50d时其分化率可达到100%,且芽生长健壮。当生根培养基为1/2MS+NAA 0.1mg/L时,纹瓣兰的生根率达95%;生根培养30d后移栽,幼苗成活率达90%以上。

纹瓣兰无菌播种快繁技术研究

以纹瓣兰[Cymbidium aloifolium(L.)Sw]的种子为外植体,采用种子→原球茎→完整植株的途径进行繁殖。结果表明:种子在MS+6-BA0.2 mg/L+AC 1.0 g/L+蔗糖30 g/L培养基培养30 d左右,可形成原球茎;原球茎在1/2MS+6-BA4 mg/L+KT0.5 mg/L+蔗糖30 g/L的培养基上增殖效果最好;原球茎接种于1/2MS+6-BA0.1 mg/L+NAA0.5 mg/L+KT0.5 mg/L+蔗糖30 g/L培养基上培养4周后,再转入1/2MS+6-BA0.5 mg/L+NAA0.1 mg/L+AC2.0 g/L+香蕉泥80 g/L的培养基上培养30d,可诱导形成完整的植株。

大花蕙兰与兰属植物种间杂交研究

进行了大花蕙兰、墨兰、建兰、纹瓣兰、兔耳兰等兰属植物的种间远缘杂交实验。在52个杂交组合中,86.5%的杂交组合具明显的子房膨大和果荚发育,但授粉4个月后未变黄落果的杂交果仅占组合数32.7%,经胚胎培养获得植株的杂交组合只占组合数的19.2%。大花蕙兰×墨兰与墨兰×大花蕙兰的杂交成功率有较大的差异。