中国一级保护野生兰科植物杂交育种进展

中国一级保护野生兰科植物共33种,隶属于兜兰属、杓兰属、兰属、石斛属、蝴蝶兰属和虾脊兰属,具有重要的观赏和药用价值。本研究对这些种类的杂种登录情况、亲本选择、授粉及播种时期选择、属间杂交进展、杂交育种存在的问题等进行综述,并结合育种现状提出了未来育种方向。研究表明,以中国一级保护野生兰科植物为亲本已有3611个杂种在英国皇家园艺学会上登录,杂种数最多的前10名均为兜兰属植物,包括巨瓣兜兰、波瓣兜兰、白旗兜兰等,其次为美花兰,而红花兜兰、广东兜兰、紫斑兜兰和暖地杓兰未见杂种登录。绿叶兜兰、曲茎石斛、霍山石斛、文山红柱兰等为极具潜力的优秀种质资源,但以其为亲本的杂种较少。建议未来开展杂交育种工作时,应当充分利用上述野生种质资源、加强属间杂交,并利用分子标记辅助育种加速新品种培育,以提高野生兰科种质资源的利用水平。本研究可为中国一级保护野生兰科植物的杂交育种工作提供参考,为兰科植物种质资源创新和兰花产业持续发展提供支撑。

杂交兰‘红美人’×寒兰‘杨贵妃’杂交后代增殖与分化研究

以杂交兰‘红美人’×寒兰‘杨贵妃’杂交后代的根状茎为试材,采用L9(34)正交实验方法,研究了6-BA、NAA、TDZ、不同光周期及不同基本培养基对根状茎增殖、叶芽分化以及花芽分化的影响,以期探究杂交兰根状茎增殖与分化适合的条件。结果表明:在1.0 g·L^(-1)花宝1号+1.0 g·L^(-1)花宝2号+1.0 mg·L^(-1)TDZ+1.0 mg·L^(-1)NAA+0.1 g·L^(-1)活性炭+40.0 g·L^(-1)蔗糖+7.0 g·L^(-1)琼脂+6.0 g·L^(-1)蛋白胨+40.0 g·L^(-1)香蕉+40.0 g·L^(-1)马铃薯处理中,根状茎的增殖效果最好;光周期12 h/12 h(光照/黑暗)的增殖系数最高,10 h/14 h(光照/黑暗)的生长速度最快;在2.0 g·L^(-1)花宝1号+1.0 g·L^(-1)花宝2号+5.0 mg·L^(-1)6-BA+1.0 mg·L^(-1)NAA+0.1 g·L^(-1)活性炭+40.0 g·L^(-1)蔗糖+7.0 g·L^(-1)琼脂+6.0 g·L^(-1)蛋白胨+50.0 mg·L^(-1)椰汁的处理中,叶芽分化率最优;在基本培养基MS+5.0 mg·L^(-1)6-BA+1.0 mg·L^(-1)NAA+0.1 g·L^(-1)活性炭+40.0 g·L^(-1)蔗糖+7.0 g·L^(-1)琼脂+6.0 g·L^(-1)蛋白胨+40.0 g·L^(-1)香蕉+40.0 g·L^(-1)马铃薯的处理中,根状茎产生了花芽分化。

沉香虎头兰、大雪兰正反交及种子无菌萌发研究

以沉香虎头兰(Cymbidium tracyanum)(黄色素花)与大雪兰(C.mastersii)为父、母本进行正反交,用杂交种子进行无菌萌发研究和种胚发育观察。结果表明:这两种杂交兰花的结实率为60-100%;大雪兰和沉香虎头兰(黄素)杂交种子在1/2MS+6-BA1.0-3.0 mg/L+NAA0.5-2.0 mg/L无菌条件下的萌发率约为70%;正反交对种子的萌发率没有明显影响;在沉香虎头兰×大雪兰、大雪兰×沉香虎头兰的种子萌发过程中,种胚的发育有两种方式:一是在胚还未转绿时就突破种皮,另一种是胚转绿后再突破种皮,形成原球茎。

国兰与大花蕙兰杂交育种及无菌播种研究进展

利用国兰与大花蕙兰杂交进行新品种的选育是兰属的育种趋势。笔者对近年来国兰、大花蕙兰的杂交育种及无菌播种取得的成果进行总结,并从杂交亲本的选择及核型分析应用2个方面概述国兰与大花蕙兰种间的杂交育种进展,主要分析基本培养基、激素及有机添加物等对国兰与大花蕙兰无菌播种的影响。指出其中存在的一些主要问题,并对其育种趋势进行展望。

影响墨兰×兔耳兰根状茎芽分化的因素

以墨兰(Cymbidium sinense)×兔耳兰(Cymbidium lancifolium)种间杂种根状茎为材料,系统研究了基本培养基、植物生长调节剂、有机附加物、切割方式等7种因素对兰花种间杂种根状茎芽分化的影响。结果表明:基本培养基对芽分化影响显著,1/2MS基本培养的平均芽分化率最高。植物生长调节剂对芽诱导率影响不显著,但对平均芽分化率影响显著,在含6-BA2.0mg/L+NAA0.2mg/L的培养基上,平均芽分化率最高,为130.00%。有机附加物对根状茎芽分化有促进作用,添加100mL/L椰子汁显著提高平均芽分化率。活性炭显著抑制根状茎芽分化。30g/L麦芽糖对芽分化有显著的促进作用。切割方式对芽分化影响显著,掰断效果最好,不切割次之,切成1cm最差。光照强度对根状茎芽分化影响显著,适宜的光照强度为500lx。

中小花型蝴蝶兰杂交特性和无菌播种培养研究

为研究中小花型蝴蝶兰的杂交结实特性,提高育种技术和效率,选取9个中小花型蝴蝶兰品种作亲本按完全双列法进行自交与杂交,在81个组合中2个自交组合与17个杂交组合获得发育成熟的荚果,分别占自交组合数的22.2%和杂交组合数的23.6%。总平均结果率为12.3%,自交结果率为11.1%,杂交结果率为11.8%;作母本时9个品种平均结实率为13.63%,作父本时平均结实率为12.58%。蒴果生长呈S型曲线,可分为形成期、快速生长期和成熟期,各期时间长短受不同杂交组合的影响,快速生长期为30～50d,从授粉到采收时间为80～118d。种子萌发率及萌发所需时间因组合而异,平均萌发率为83.3%,杂交组合较自交种子启动萌发早、萌发率高。

LED光质对碧玉兰×独占春组培苗生理生化影响

以碧玉兰♀×独占春♂组培苗为试材,研究了LED光源(以荧光灯作为对照)不同光质配比组合对兰花组培苗生理生化指标的影响。结果表明:红蓝绿光质(RBG)培养下的植株,形态指标综合系数较高。红蓝白光质(RBW)促进植株叶绿素a、b和胡萝卜素含量增加;蓝光(B)处理下的植株可溶性糖含量显著增加;白光(W1)和红蓝光质(1RB)培养的植株可溶性蛋白质含量较高。红光(R)处理的植株MDA含量最高;红蓝绿光质(RBG)培养的植株SOD活性最高;白色荧光灯(W2)处理下的植株POD活性最高;红蓝白光质(RBW)处理的植株CAT活性最高。研究表明,红蓝绿组合光质(RBG)培养的碧玉兰♀×独占春♂组培苗各项形态指标综合系数较高;LED复合光质促进兰花叶绿素a、b和胡萝卜素的合成;蓝光(B)有利于兰花可溶性糖的积累;1RB、W1光质能促进兰花蛋白质的合成;红光提高了兰花SOD活性、POD活性、CAT活性,有效地清除细胞中的超氧自由基,缓解对细胞质的伤害。

低温对朵丽蝶兰成花过程中碳水化合物及糖转运蛋白基因表达的影响

【目的】分析低温诱导下朵丽蝶兰(Doritaenopsis hybrid)叶片的营养生长特性以及碳水化合物的含量与相关基因表达模式的变化规律,为明确低温对朵丽蝶兰花梗抽出的生理生化机制奠定基础。【方法】对朵丽蝶兰进行高温(30℃/25℃)和低温(22℃/18℃)处理,测定其叶片的生长和叶绿素荧光,以及碳水化合物含量的变化,同时对朵丽蝶兰"温敏"SSH文库中分离的两个糖转运蛋白基因(片段)在相对低温处理下的表达特性进行分析。【结果】经过22℃/18℃(昼/夜)的低温处理29—36 d,98%的植株抽出花梗,并在以后的培养中(3个月)陆续开花。而高温对照组无植株开花。整个低温处理阶段中,朵丽蝶兰叶面积的增长显著低于高温处理,并且在低温处理的前4周(28 d),叶片的光能转化效率和PSII活性明显下降,叶片淀粉含量急剧下降,还原糖含量持续增加,蔗糖含量在第28天前后表现为先增后减,其中,在低温处理21—35 d中,DhST1的mRNA表达与蔗糖含量的变化一致,而DhSUT1则表现为持续下降,但二者在抽出的花梗中都有较高的表达量。【结论】低温能够明显减缓朵丽蝶兰叶片的营养生长,在处理的开始阶段对光合系统产生一定抑制作用,调节碳水化合物的降解与累积,同时协调糖转运相关蛋白基因的表达,成为推动朵丽蝶兰顺利转向生殖生长并抽出花梗的动力之一。

国兰新品种的选育和杂交育种研究进展

国兰是中国的传统名花。目前,国兰通常被认为包括墨兰、建兰、春兰、蕙兰、寒兰、莲瓣兰和春剑七种,共有数千个品种。至2010年12月31日止,在英国皇家园艺学会(RHS)登录的以国兰为直接亲本的杂交种已达227个。国兰在我国已有2 500多年的栽培历史,但我国大陆在国兰杂交育种方面研究于20世纪70年代才开始且进展缓慢。杂交国兰由于超亲的生长优势、丰富的花色花姿,清香的气味而具有广阔的应用前景。本文对我国国兰新品种选育和杂交育种的现状进行了综述,提出了我国国兰杂交育种的方向。

LED不同光质对大花蕙兰‘爱神’×虎雪兰‘霞光’杂交组培苗叶绿素含量的影响

以大花蕙兰‘爱神’♀×虎雪兰‘霞光’♂杂交组培苗为试材,用不同配比的LED光质进行照射,生长一段时间后,对叶片进行叶绿素含量测定,研究LED不同光质配比组合对该种兰花杂交组培苗叶绿素含量的影响,以期为LED光源对植物组织培养的研究提供数据参考和理论依据。结果表明:RBW(红∶蓝∶白)为6∶1∶1处理下,该兰花组培苗叶绿素a、叶绿素b及类胡萝卜素含量极显著高于其余处理,分别为1.224 5、0.738 1、0.144 6mg/g;而2RB(红∶蓝)为2∶1处理下叶绿素含量相对较低,各色素含量分别为0.678 1、0.401 0、0.079 1mg/g。红蓝白复合光最有利于大花蕙兰‘爱神’♀×虎雪兰‘霞光’♂杂交组培苗叶绿素的合成。

不同栽培基质对杂交兰组培苗移栽的影响

以3种杂交兰组培苗为试材,采用5种不同栽培基质进行移栽试验,研究了不同栽培基质对组培苗的移栽成活率及生长的影响。结果表明:杂交兰A和C在基质1(杉木屑)中表现最佳,杂交兰B在基质5(杉木屑∶辣木屑∶桉树屑=1∶1∶1)中成活率最高,说明不同的杂交兰组培苗间的适应性不同,直接影响到小苗移栽的成活率。而从广谱性上来说,基质5均比较适合3种花卉的生长,成活率均达到90.00%以上。杂交兰A采用基质3移植的新叶率及根长生长优于其它基质,采用基质2的新根率最高,基质5最适合株高生长,基质1促进根长生长;杂交兰B除了新根增长是基质1最优之外,其余的新叶、株高、根长增长均是基质5最优;杂交兰C采用基质5移植的各项生长指标均优于其它基质,基质5更适合杂交兰C的初期培养。3种杂交兰组培苗对基质表现不一致,可能是由于亲本差异大,所以对环境的适应性也有所不同。另外对土壤的酸碱度、土壤肥力、及当地气候的适应性也不一致。

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。

杂交兰种间及杂交后代可溶性糖·可溶性蛋白质及叶绿素含量比较

[目的]比较杂交兰亲本及F1代可溶性糖、可溶性蛋白质及叶绿素的含量。[方法]测定了杂交兰亲本及其杂交F1代的可溶性糖、可溶性蛋白质和叶绿素的含量。[结果]母本的可溶性糖、可溶性蛋白质和叶绿素的含量均低于父本;F1代株系中,三者含量与父本相近的均约占10%,与母本相近的分别约占20%、30%和20%,介于亲本范围之间的分别占50%、50%和90%,低于亲本的分别占35%、40%和10%。[结论]为通过远缘杂交选育出具有较强抗逆性的兰花新种质提供了理论依据。

墨兰“梦之兰”杂交种子无菌播种繁殖技术

无菌播种繁殖是兰花新品种选育的关键技术。为有效实现兰花杂交子代的无菌播种繁殖,以墨兰新品种“梦之兰”杂交种子为试材,对其原球茎诱导培养基、增殖培养基、分化培养基和生根壮苗培养基进行筛选优化。结果表明,原球茎诱导最佳培养基为改良MS+6-BA 3.0 mg·L^-1+NAA 1.5 mg·L^-1,原球茎增殖培养最佳培养基为改良MS+6-BA 2.0 mg·L^-1+KT 2.5 mg·L^-1+NAA 1.5 mg·L^-1,原球茎分化最佳培养基为改良MS+6-BA 3.0 mg·L^-1+KT 3.0 mg·L^-1+NAA 1.5 mg·L^-1,生根壮苗培养最佳培养基为改良1/2MS+NAA 1.0 mg·L^-1+IBA 1.5 mg·L^-1+AC 2.0 g·L^-1。

杂交兰种间及杂交后代同工酶活性和蛋白质电泳测定与分析

试验测定了杂交兰亲本及其杂交F1代的POD、SOD、CAT的酶活性,并分析了EST和蛋白质的电泳图谱。结果表明:亲本及杂交F1代POD、SOD、CAT同工酶活性,母本的酶活性低于父本;F1代株系中POD、CAT的差异比较明显,SOD的差异较小。由EST电泳酶谱可知母本有3条明显的酶带,父本有2条酶带,F1代出现了丰富的变异,具有亲本酶带特征的F1代株系约占33.3%。通过亲本及杂交F1代蛋白质SDS-PAGE电泳表明,父本比母本多6条较弱的酶带,F1代中比母本多2条较弱谱带的占15.8%;其余的与母本相同。

兰科保护遗传学研究进展

兰科是植物保护中的旗舰类群。保护遗传学研究在兰科多样性保护的理论和实践中发挥着越来越重要的作用。从种群遗传结构、杂交和基因渐渗、系统发育和种的鉴定等方面,简要介绍兰科保护遗传学方面取得的研究进展,以期为兰科保护遗传学工作提供参考。

大花蕙兰‘红酒’×莲瓣兰‘边草素花’杂交种组培快繁技术

该研究以大花蕙兰‘红酒’( Cymbidium hybridum ‘hongjiu’)×莲瓣兰‘边草素花’( C. tortisepalum ‘biancaosuhua’)F1代杂交种原球茎和根状茎为材料,比较了不同激素配比增殖分化、生根的培养基,建立了适用杂交兰组培快繁体系。结果表明:1/2MS+6-BA 1.0 mg·L -1 +NAA 1.0 mg·L -1 +AC 0.05%+香蕉80 g·L -1 对原球茎增殖效果最佳,增殖率达到307%;1/2MS+6-BA 1.5 mg·L -1 +NAA 1.0 mg·L -1 +AC 0.05%+香蕉 80 g·L -1 有利于原球茎分化,分化率为82%;1/2MS+TDZ 2.0 mg·L -1 +NAA 0.1 mg·L -1 +AC 0.05%+香蕉80 g·L -1 对根状茎增殖分化效果最佳,增殖率为293%,分化率为79%;1/2MS+IBA 0.5 mg·L -1 +NAA 0.3 mg·L -1 +AC 0.05%+香蕉80 g·L -1 为最佳生根培养基,生根率达到84.7%,且根粗苗壮,叶色浓绿。此体系为杂交兰种苗的规模化生产提供了技术支持。

春兰杂交育种初探

精选名品春兰进行种内杂交及自交人工辅助育种,研究春兰遗传规律及蒴果生长过程。结果表明:成果率与受精后栽培养护关系很大,在受精后40d左右幼果容易损失,8～9月份是关键期,兰株易染病,容易导致蒴果夭折。

印度梨形孢与杂交兰共生效应研究

试验以杂交兰‘秋香’幼苗为材料,研究印度梨形孢(Piriformospora indica)菌块和菌液与杂交兰幼苗共培养对杂交兰生长的影响。结果表明,与印度梨形孢菌块和菌液共培养60 d后,植株鲜重比对照组分别增加了53%和60%,总根长较对照组分别增加了58%和67%,地上部总长度分别增加了63%和69%,叶片表面积分别增加了60%和67%,植株根系和叶片中的矿质元素(N,P,K,Ca)含量显著提高。

‘青州仙子’兰离体快繁技术研究

以‘青州仙子’兰的春生侧芽为外植体,研究其完整的组织培养过程。试验结果表明,适宜侧芽直接诱导原球茎的培养基为MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+椰汁10%,适宜原球茎增殖及分化成苗的培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA0.1 mg/L+AC 0.2 g/L,适宜壮苗的培养基为1/2MS+AC 0.5 mg/L+香蕉泥50 g/L,最佳生根培养基为1/2MS+NAA 0.5 mg/L+AC 1.0 g/L+香蕉泥50 g/L,生根率95%。