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兰属(Cymbidium)是兰科中最具观赏价值的类群之一,广泛分布于亚洲热带与亚热带地区,南至巴布亚新几内亚和澳大利亚。兰属中的地生类已有千余年的栽培历史,附生类则是大花蕙兰杂交育种的主要亲本来源。我国兰属种质资源丰富,占世界种类的三分之二以上,但在新品种选育方面却未能在全球兰花产业占有一席之地,有目标的育种工作也尚未系统深入地开展。
通过种质收集与离体保存、远缘杂交、组织培养、多倍体诱导等手段,开展兰属种质创新研究,旨在为兰属种质创新提供种质和技术基础。主要研究结果如下:
1.兰属种质资源收集
在云南、四川、浙江、广西、广东等省份收集兰属原生种34种142份,栽培种26个150份,保存于云南省文山市文山学院兰花种质资源圃内。
2.种内自交、种间杂交和远缘杂交研究
根据育种目标,以地生兰和大花蕙兰远缘杂交为重点,于2009年2月-2013年2月期间进行了杂交育种试验,共进行200多个杂交,获得果实的组合有115个,果实403个。结果表明,兰属植物原生种中,附生型种类的自交坐果率最高,达到84.2%,其次是地生型种类,自交坐果率为76.9%。原生种种内自交、种间杂交均有较高的坐果率。附生型种类与参试大花蕙兰的杂交亲和性比地生兰类高,分别为22.1%和16.7%。
3.兰属种子的无菌萌发和试管成苗
(1)三种地生兰种子的无菌萌发
以春兰、墨兰、莲瓣兰为材料,研究了胚龄、次氯酸钠预处理以及暗处理对萌发率的影响,结果表明,在合适采收期采收蒴果,种子播种前用0.05%次氯酸钠溶液处理8 min,播种后进行24周黑暗培养,可以获得较高的萌发率。春兰和莲瓣兰的适宜的采收期均为160天,墨兰的适宜采收期为200天,杂交兰的适宜采收期为240天。
(2)对莲瓣兰根状茎分化芽体培养基进行了正交试验筛选,结果表明低盐浓度1/4MS培养基利于根状茎分化;BA利于根状茎分化出芽,适宜浓度为2-5mg/L;添加1mg/LAgNO3促进芽体分化。正交试验得到最佳组合为1/4MS+BA5.0mg/L+NAA1.0mg/L+AgNO31.0mg/L。
(3)杂交兰组培快繁技术体系的简化研究
为简化培养基,研究了花多多肥料(SCOTTS Peters Professional)在杂交兰生根阶段培养的应用效果。结果表明,花多多(20∶20∶20)3.0 g/L+蛋白胨2g/L+NAA0.5mg/L+香蕉泥100 g/L+蔗糖20 g/L+琼脂粉5.0 g/L+活性炭1.0 g/L用于杂交兰生根苗培养效果好。
(4)初步建立了29种原种和36个杂交组合后代兰属植物的离体种质库。
4.离体诱导兰属多倍体种质研究
以春兰的根状茎为材料,对安磺灵诱导多倍体的最佳处理浓度及时间进行了研究,以气孔直径作为判断标准,处理组合‘10ppm安磺灵+7d’获得最高诱导率,为60%。
以杂交组合“春剑×黄金薄荷”原球茎为材料,对二甲戊灵、氟乐灵、秋水仙素诱导多倍体的最佳处理浓度及时间进行了研究。流式细胞分析表明,杂交后代存在二倍体、三倍体和四倍体。在加倍处理材料中检测到四倍体、六倍体和八倍体。三种试剂均成功诱导得到多倍体,二甲戊灵处理组合以50ppm+4d诱导率为高,达到33.3%;氟乐灵以处理100ppm+3d为佳,诱导率为33.3%,且该试剂处理的84个样品中,有25次不能判定倍性,可能为非整倍体,这一现象在其他试剂处理中偶见;秋水仙素诱导率以200ppm+2d为佳,达到66.6%,但均为嵌合体。