馬輝 張?zhí)稹×蝴惥“ㄖ摇£愋闾m 孫葉
摘要:研究了春蘭種內(nèi)雜交種和種間雜交種的結(jié)實情況,種子無菌萌發(fā)和植株再生培養(yǎng)技術(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),春蘭種內(nèi)雜交、春蘭與蕙蘭種間正反交結(jié)果率和種子量都比較正常,春蘭種內(nèi)雜交種萌發(fā)率明顯高于種間雜交種;春蘭種內(nèi)雜交種第1年雜交種子萌發(fā)數(shù)大于50的占到1111%,第2年雜交種子萌發(fā)數(shù)大于50組合為24%,第3年雜交種子萌發(fā)數(shù)大于50的占到3827%,春蘭品種自交種、種子萌發(fā)原球莖出現(xiàn)不同程度的白化變異;春蘭和大花蕙蘭種間正反交結(jié)果率差異較大,蒴果種子量少,但種子萌發(fā)數(shù)多,種子培養(yǎng)第1年萌發(fā)數(shù)均大于100;春蘭種內(nèi)雜交種子萌發(fā)后根狀莖增殖和芽誘導液體培養(yǎng)方式的增殖生長量和形成優(yōu)勢數(shù)明顯優(yōu)于固體培養(yǎng)。在“環(huán)球荷鼎×九章梅”雜交種組培小苗根誘導試驗中,當活性炭濃度為1 gL,NAA濃度為05 mgL時,組培苗平均新根數(shù)和平均新根長數(shù)最大。
關(guān)鍵詞:春蘭;人工雜交;無菌萌發(fā);植株再生
中圖分類號: S6823104+3文獻標志碼: A
文章編號:1002-1302(2017)21-0049-03[
[HJ14mm]
收稿日期:2016-05-26
基金項目:江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金[編號:CX(13)5071)。
作者簡介:馬輝(1987—),男,江蘇泰州人,研究實習員,主要從事花卉組織培養(yǎng)研究。E-mail:mhhao520@qqcom。
通信作者:孫葉,碩士,副研究員,主要從事花卉育種和組織培養(yǎng)研究。E-mail:sunye9999@126com。
春蘭(Cymbidium goeringii)是蘭科蘭屬地生蘭類多年生草本,是傳統(tǒng)中國蘭的代表種,原產(chǎn)于我國長江流域或西南地區(qū),日本和朝鮮半島也有分布。春蘭名優(yōu)品種具有很高的觀賞價值和經(jīng)濟價值,在東南亞特別是日本、韓國和臺灣地區(qū)十分受歡迎。春蘭的花期恰逢農(nóng)歷春節(jié),在年宵花市場有很大的開發(fā)潛力。利用春蘭名優(yōu)品種作為親本,進行種內(nèi)雜交和種間雜交,是豐富春蘭花期、花型、花色性狀,選育春蘭優(yōu)良新種質(zhì)的有效途徑,人工雜交育種和組培快繁技術(shù)對春蘭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有十分重要的意義。
1材料與方法
11材料
試驗材料春蘭、蕙蘭(C faberi)、大花蕙蘭(C hybrids)由江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所“香蘭苑”中國蘭種質(zhì)資源圃提供;無菌播種材料為2009年以來人工雜交獲得的雜交種;增殖培養(yǎng)和芽分化材料為雜交種2012年無菌萌發(fā)后形成的原球莖或根狀莖;根誘導試驗材料為“環(huán)球荷鼎×九章梅”雜交組合雜交種經(jīng)無菌萌發(fā),增殖培養(yǎng)和芽誘導培養(yǎng)后的 3~4 cm 無根組培苗。
12方法
121人工雜交2009—2015年春,對花期相遇的春蘭、蕙蘭、大花蕙蘭作為親本進行人工授粉雜交。雜交組合主要分為春蘭種內(nèi)品種間雜交、春蘭與蕙蘭的種間雜交、春蘭與大花蕙蘭的種間雜交。授粉時用干凈的鑷子把母本的花粉取下,將父本的花粉塊放入母本的蕊腔中,用記號筆在花盆上和試驗記錄本上寫明雜交組合名稱、雜交時間,3個月后登記結(jié)果率;分別在無菌播種后12、24、36個月統(tǒng)計雜交種萌發(fā)率。
122種子無菌播種及萌發(fā)時間統(tǒng)計采收成熟度為5—7個月、果皮略黃但尚未裂開的蒴果,種子前處理后,播于固體培養(yǎng)基,每個塑果播10瓶,統(tǒng)計相對種子量。培養(yǎng)基配方為12MS+05 mgLNAA+05 gL蛋白胨+20 gL蔗糖+05 gL 活性炭+70 gL瓊脂,pH值51~54。播種后暗培養(yǎng),室溫為25~28 ℃,種子萌發(fā)后見光培養(yǎng)10~12 hd,3個月后每月統(tǒng)計雜交組合的雜交種子萌發(fā)數(shù)。
123增殖培養(yǎng)、芽分化誘導的基本培養(yǎng)增殖培養(yǎng)、芽分化誘導的基本培養(yǎng)基為12MS+05 gL蛋白胨+20 gL蔗糖+05 gL活性炭,pH值51~54,固體培養(yǎng)基加7 gL瓊脂粉,液體培養(yǎng)基不添加瓊脂粉。3因素隨機區(qū)組試驗,A因素為不同雜交組合,5個材料;B因素為NAA和6-BA濃度配比,5個水平;C因素為培養(yǎng)方式,液體培養(yǎng)或固體培養(yǎng)。每個處理培養(yǎng)4 g根狀莖,10個重復,培養(yǎng)3個月后稱質(zhì)量統(tǒng)計,統(tǒng)計根狀生長量和優(yōu)勢芽數(shù)。
124生根誘導的基本培養(yǎng)生根誘導的基本培養(yǎng)基基本培養(yǎng)基為12MS+05 gL蛋白胨+20 gL蔗糖+05 gL馬鈴薯粉,pH值51~54。2因素試驗,A因素為活性炭濃度,3個水平,B因素為NAA濃度,3個水平。每個處理接種6株無根小苗,5個重復,培養(yǎng)90 d后測量和統(tǒng)計每處理的平均新根數(shù)和平均新根長。
2結(jié)果與分析
21春蘭人工雜交的結(jié)果率及雜交組合萌發(fā)情況
研究發(fā)現(xiàn),春蘭種內(nèi)及春蘭、蕙蘭種間雜交的結(jié)果率和種子量都很正常。春蘭種內(nèi)雜交的組合萌發(fā)率為525%,較春蘭種間雜交高;大花蕙蘭作為母本和春蘭雜交不容易獲得蒴果,種子發(fā)育不正常,沒有萌發(fā)的組合;春蘭作為母本與大花蕙蘭雜交結(jié)果率達80%,但種子量較正常雜交種少,但由于蘭花雜交種子總量大,春蘭和大花蕙蘭雜交種種子萌發(fā)后群體仍然很大,并不影響種苗快繁和新品種選育(表1)。
22春蘭品種間雜交種的種子萌發(fā)情況
春蘭和蕙蘭種間雜交部分雜交種能正常萌發(fā),但種子萌發(fā)時間較長,種子萌發(fā)數(shù)較低,均小于50(表2)。春蘭和大花蕙蘭雜交,雜交組合第1年就能大量萌發(fā),第2年少量萌發(fā),第3年基本已不萌發(fā)(表3)。
春蘭種內(nèi)雜交種子第1年萌發(fā)數(shù)大于50的組合占到1111%,第2年雜交種子萌發(fā)數(shù)大于50組合為24%,第3年雜交種子萌發(fā)數(shù)大于50的組合占到3827%。其中第1年[CM(25]萌發(fā)數(shù)較大的組合以種子萌發(fā)大于100為主,第2、第3年
萌發(fā)數(shù)較大的組合以種子萌發(fā)大于50為主。所有萌發(fā)組合中,種子萌發(fā)量較大的組合占到5178%(表4)。endprint
春蘭自交種子3年內(nèi)種子萌發(fā)數(shù)較大的組合占 6364%,但自交種萌發(fā)后出現(xiàn)原球莖白化現(xiàn)象的組合占 7273%,白化率最高達到364%。這些白化材料能正常增殖和芽分化,培養(yǎng)出白化苗,但組培苗成苗率較低,綠色材料能正常培養(yǎng),組培苗出瓶后生長性狀也比較穩(wěn)定(表5)。
23春蘭品種間雜交種的增殖培養(yǎng)和芽分化誘導
不同雜交組合的雜交種根狀莖在NAA濃度為05 mgL的液體培養(yǎng)基增殖培養(yǎng)生長量較大,與固體培養(yǎng)基比較,液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)根狀莖增殖生長量大;根狀莖在NAA、6-BA濃度為(0+2) mgL和(1+3) mgL時,優(yōu)勢芽較多,同一激素濃度下,液體培養(yǎng)基較固體培養(yǎng)基平均優(yōu)勢芽多;不同雜交組合的根狀莖生長和芽誘導的最佳培養(yǎng)基配方和最佳培養(yǎng)方
式不同(表6)。
24春蘭品種間雜交種的根誘導
當活性炭濃度為10 gL、NAA濃度為05 mgL時,組培苗平均新根數(shù)和平均新根長最大。NAA濃度相同時,隨著活性炭濃度增加平均新根數(shù)增加,但無顯著影響,活性炭濃度相同時,隨著NAA的濃度增加平均新根數(shù)和平均新根長增加,且影響顯著(表7)。
3結(jié)論與討論
春蘭的品種創(chuàng)新水平嚴重落后于國外蘭科花卉,主要原因是人工雜交選育還未成為中國蘭品種創(chuàng)新的主要途徑。蘭科植物人工雜交選育新品種的主要技術(shù)瓶頸為雜交種子的無菌萌發(fā)和植株再生培養(yǎng)[1-4],本研究結(jié)果表明,春蘭品種間雜交種結(jié)果率很高,雜交組合萌發(fā)率達525%,種子萌發(fā)時間長達3年左右,1年內(nèi)萌發(fā),種子萌發(fā)數(shù)大的雜交種僅占58%,這與以往的研究結(jié)果[5]一致。春蘭雜交種的萌發(fā)特點增加了人工雜交育種的難度,因此增加雜交組合的數(shù)量,延長雜交種子的萌發(fā)時間是提高雜交種萌發(fā)率的有效途徑。
春蘭、蕙蘭都屬于蘭屬地生蘭種,親緣關(guān)系較近,大花蕙蘭是通過蘭屬中的大花附生種、小花垂生種以及一些地生蘭經(jīng)過多代人工雜交育成的品種群。本研究發(fā)現(xiàn)春蘭種間雜交組合中,春蘭和蕙蘭正反交結(jié)果率都正常,但雜交種萌發(fā)率低,種子萌發(fā)時間長,種子培養(yǎng)2~3年后才萌發(fā),且種子萌發(fā)數(shù)也較少,均未超過50個。春蘭和大花蕙蘭的正反交雜交種的結(jié)果率差異明顯,春蘭為母本時能得到雜交蒴果,但雜交種種子量較正常雜交種少,雜交種萌發(fā)時間短,以種子→原球莖→完整植株途徑生長發(fā)育成苗,這是附生蘭種子發(fā)育的特點。以往研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn)具有附生蘭血統(tǒng)的大花蕙蘭與地生蘭雜交具有此特點[6-10],因此推測,春蘭、蕙蘭雜交種的種子萌發(fā)困難、萌發(fā)時間長是由地生蘭的特性決定的,研究相關(guān)內(nèi)容可
能是解決中國蘭雜交種萌發(fā)困難、萌發(fā)時間長問題的關(guān)鍵。
春蘭的組培快繁是實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)的重要前提,植物組培用培養(yǎng)基有固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基,液體培養(yǎng)基相對固體培養(yǎng)基組織培養(yǎng)量大,可培養(yǎng)時間長,工序簡單,節(jié)省成本,本研究結(jié)果證明液體培養(yǎng)基增殖培養(yǎng)和誘芽培養(yǎng)效果優(yōu)于固體培養(yǎng)基,與已有研究報道[11-13]一致,但還未受到廣泛關(guān)注,液體培養(yǎng)方式對于春蘭大規(guī)模組培快繁有很高的應(yīng)用價值,可嘗試推廣。
參考文獻:
[1][ZK(#]李子紅,賈燕 珍品蘭花快速繁殖與養(yǎng)護[M] 上海:上海科學技術(shù)出版社,2006
[2]徐程,詹忠根,張銘 中國蘭的組織培養(yǎng)[J] 植物生理學通訊,2002,38(2):171-174
[3]黃磊,賀筱蓉,鄭立明 春蘭種子非共生萌發(fā)的研究[J] 種子,2003,132(6):40-41
[4]孫崇波,劉玫,施季森 蕙蘭種子無菌萌發(fā)及植株再生[J] 浙江農(nóng)業(yè)學報,2008,20(4):231-235
[5]龐惠仙,楊紅明,馬駿,等 春蘭、豆瓣蘭、蓮瓣蘭和春劍4種國蘭種子萌發(fā)特性研究初報[J] 西部林業(yè)科學,2010,39(3):56-60
[6]孟英,聞永慧,李慧敏,等 虎雪蘭與朱砂蘭、蕙蘭正反交育種及種子無菌萌發(fā)與增殖研究[J] 安徽農(nóng)業(yè)科學,2014,42(13):3812-3814
[7]張志勝,何瓊英,傅雪琳,等 中國蘭花遠緣雜交及雜交種子萌發(fā)的研究[J] 華南農(nóng)業(yè)大學學報,2001,22(2):62-65
[8]朱根發(fā),王碧青,陳明莉,等 大花蕙蘭與蘭屬植物種間雜交研究[J] 植物學通報,2005,22(4):445-448
[9]曾碧玉,常強,許傳俊 雜交蘭品種“韓國小姐”與墨蘭品種“企劍黑墨”雜交坐果及無菌播種研究[J] 熱帶作物學報,2015,36(3):510-515
[10][ZK(#]朱根發(fā),陳明莉,羅智偉,等 墨蘭與大花蕙蘭種間雜種原球莖的誘導及增殖研究[J] 園藝學報,2004,31(5):688-690
[11]孫葉,包建忠,劉春貴,等 春蘭雜交種子無菌萌發(fā)及根狀莖增殖的研究[J] 金陵科技學院學報,2012,28(1):76-79
[12]陳銀龍 國蘭無菌播種技術(shù)研究[J] 安徽農(nóng)業(yè)科學,2006,34(17):4291
[13]王利民 大花蕙蘭雜交育種研究[D] 北京:北京林業(yè)大學,2007endprint