石斛蘭雜交結(jié)實(shí)性研究

葉秀仙　陳藝荃　林榕燕　樊榮輝　林兵　鐘淮欽

葉秀仙，1977年生，副研究員，主要從事花卉育種與組織培養(yǎng)技術(shù)研究。主持省自然科學(xué)基金、省種業(yè)子專題及省屬公益類科研院所基本科研專項(xiàng)等項(xiàng)目20項(xiàng)，參加國(guó)家、省重大專項(xiàng)專題等省部級(jí)項(xiàng)目20多項(xiàng);主持成果獲得福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng);參與成果獲得福建省科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)6項(xiàng)，福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一、二等獎(jiǎng)4項(xiàng);參與選育通過(guò)省級(jí)品種（審）認(rèn)定9個(gè)，通過(guò)院品種鑒評(píng)10個(gè);授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利6件;主持獲得福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)創(chuàng)意大賽一、二等獎(jiǎng)3項(xiàng);發(fā)表學(xué)術(shù)論文27篇?，F(xiàn)任福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所副所長(zhǎng)，兼任福建農(nóng)林大學(xué)碩士生校外導(dǎo)師、福建省園藝學(xué)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)、福建省花卉協(xié)會(huì)山茶花分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)、福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院首屆青年學(xué)術(shù)委員會(huì)委員等。

摘 要：為提高石斛蘭雜交的成功率和結(jié)實(shí)率、篩選出優(yōu)異雜交親本，采用常規(guī)雜交授粉技術(shù)，對(duì)30個(gè)石斛蘭種質(zhì)資源開(kāi)展了雜交結(jié)實(shí)性研究。結(jié)果表明：48個(gè)春石斛雜交組合中，20個(gè)雜交組合獲得了正常成熟的果實(shí)，占雜交組合數(shù)的41.7%，結(jié)實(shí)率為12.5%～100.0%，其他28個(gè)雜交組合結(jié)實(shí)率為0，表現(xiàn)出極不親和性，篩選出鼓槌石斛、鐵皮石斛、霍山石斛、報(bào)春石斛、兜唇石斛、麝香石斛、檀香石斛等7個(gè)原生種資源適宜作為育種親本材料;43個(gè)秋石斛雜交組合中，23個(gè)雜交組合獲得了正常成熟的果實(shí)，占雜交組合數(shù)的53.5%，結(jié)實(shí)率為41.2%～100.0%，其他17個(gè)雜交組合結(jié)實(shí)率為0，表現(xiàn)出極不親和性，篩選出秋石斛四面佛、香江美人、水芙蓉、D128、D123、紅粉佳人等6個(gè)種質(zhì)適宜作為育種親本材料。

關(guān)鍵詞：石斛蘭;雜交育種;雜交結(jié)實(shí)性

中圖分類號(hào)：S 68 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：0253-2301（2021）03-0001-05

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.03.001

石斛蘭Dendrobium是蘭科中第二大屬植物，為世界四大觀賞洋蘭之一，其花姿優(yōu)美、花色豐富、花期長(zhǎng)，廣泛用于盆花、切花及藥用開(kāi)發(fā)，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高。部分品種亦是我國(guó)瀕危保護(hù)藥材種類之一。近年來(lái)，石斛蘭因其較高的觀賞價(jià)值引起蘭花育種者的關(guān)注，觀賞石斛蘭的育種成為研究的重點(diǎn)[1]。然而石斛屬植物在自然授粉的情況下結(jié)實(shí)率很低[2]，通過(guò)人工授粉可以很大程度提高結(jié)實(shí)率，解決石斛蘭自然情況下結(jié)實(shí)率低的問(wèn)題，這對(duì)于石斛蘭種質(zhì)資源的保護(hù)與創(chuàng)新利用都具有重要的意義。目前，我國(guó)對(duì)于石斛蘭的研究大部分集中在資源分布、無(wú)菌播種、組織培養(yǎng)及藥用成分和藥理作用等方面[3-8]，而有關(guān)雜交育種的研究報(bào)道相對(duì)較少[9-12]。本研究通過(guò)石斛蘭不同品種的雜交試驗(yàn)，探討各雜交組合的授粉、結(jié)實(shí)規(guī)律，分析不同品種的親和特性，為雜交親本的選配及培育優(yōu)良新品種奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究室收集保存的30個(gè)石斛蘭種質(zhì)資源（表1），試驗(yàn)在福建省特色花卉工程技術(shù)研究中心蘭花種質(zhì)資源保存圃內(nèi)進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)方法

采用常規(guī)雜交授粉方法，品種間進(jìn)行單交和正反交。授粉時(shí)，母本取開(kāi)花后2～3 d 的花朵，先用鑷子去掉唇瓣及蕊柱上的花粉塊，取剛開(kāi)放1～3 d的父本花朵新鮮、具黏性花粉塊放置于母本的柱頭蕊腔內(nèi)。授粉后掛牌標(biāo)明親本名稱和授粉時(shí)間，定期觀察授粉及果莢發(fā)育情況，當(dāng)蒴果開(kāi)始失水由飽滿變皺縮、表面變粗糙、果皮色澤由綠轉(zhuǎn)黃、果莢即將開(kāi)裂時(shí)果莢發(fā)育成熟，統(tǒng)計(jì)果莢發(fā)育成熟時(shí)的結(jié)實(shí)率。雜交結(jié)實(shí)率（%）=成熟果莢數(shù)/授粉花朵數(shù)×100。

2 結(jié)果與分析

2.1 春石斛雜交組合的配制與育性分析

根據(jù)種質(zhì)資源的適應(yīng)性、抗性、觀賞特性及藥用等，以賞食兼用盆花型為育種目標(biāo)，以原生種資源為主，配制48個(gè)雜交組合，觀測(cè)統(tǒng)計(jì)雜交結(jié)莢情況（表2，圖1）。

由表2可見(jiàn)，在配制的48個(gè)雜交組合中，20個(gè)雜交組合獲得了正常成熟的果實(shí)，占雜交組合數(shù)的41.7%，結(jié)實(shí)率為12.5%～100.0%，其中鐵皮石斛×兜唇石斛、鐵皮石斛×檀香石斛、報(bào)春石斛×球花石斛、檀香石斛×麝香石斛、麝香石斛×檀香石斛、董黑毛石斛×檀香石斛、董黑毛石斛×麝香石斛、血喉石斛×紅蜻蜓石斛8個(gè)雜合組合結(jié)實(shí)率均達(dá)100%，表現(xiàn)出極強(qiáng)的親和性;28個(gè)雜交組合結(jié)實(shí)率為0，表現(xiàn)出極不親和性。玫瑰石斛、密花石斛、麝香石斛、檀香石斛作為母本，不能獲得成熟果莢，但作為父本時(shí)，與鼓槌石斛、鐵皮石斛、霍山石斛，均能獲得成熟果莢;鼓槌石斛、霍山石斛、報(bào)春石斛、兜唇石斛作為母本或父本時(shí)，均能獲得成熟果莢。篩選出鼓槌石斛、鐵皮石斛、霍山石斛、報(bào)春石斛、兜唇石斛、麝香石斛、檀香石斛等7個(gè)原生種資源可作為育種親本材料。

2.2 秋石斛雜交組合的配制與育性分析

根據(jù)種質(zhì)資源的適應(yīng)性、抗性及觀賞特性等，以新花色盆花型及耐寒等為育種目標(biāo)，配制了43個(gè)雜交組合，觀測(cè)統(tǒng)計(jì)雜交結(jié)莢情況（表3， 圖2）。

由表3可見(jiàn)，在配制的43個(gè)雜交組合中，23個(gè)雜交組合獲得了正常成熟的果實(shí)，占雜交組合數(shù)的53.5%，結(jié)實(shí)率為41.2%～100.0%，其中四面佛×水芙蓉、紅粉佳人×四面佛等20個(gè)雜合組合結(jié)實(shí)率均達(dá)100%，表現(xiàn)出極強(qiáng)的親和性，但香江美人×四面佛、三亞陽(yáng)光×D128、三亞陽(yáng)光×香江美人、D128×D115、D115×D123這5個(gè)雜交組合表現(xiàn)假親和性，無(wú)菌播種時(shí)剖開(kāi)果莢，未有成熟種子;20個(gè)雜交組合結(jié)實(shí)率為0，表現(xiàn)出極不親和性。秋石斛四面佛、香江美人、水芙蓉、 D128、D123作為母本或父本時(shí)，均能獲得成熟果莢;紅粉佳人、三亞陽(yáng)光、D117作為父本，花粉敗育不能獲得果莢。受親本的影響，各組合果莢成熟時(shí)間存在較大差異，果莢成熟期為150～228 d。篩選出秋石斛四面佛、香江美人、水芙蓉、 D128、D123、紅粉佳人等6個(gè)種質(zhì)可作為育種親本材料。

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，石斛蘭種間雜交親和力差異較大，春石斛結(jié)實(shí)率為12.5%～100.0%，秋石斛結(jié)實(shí)率為41.2%～100.0%，部分雜交組合不結(jié)實(shí)，表現(xiàn)出極不親和性;母本相同、父本不同或父本相同、母本不同的雜交組合結(jié)實(shí)率差異很大，同時(shí)可結(jié)實(shí)的父母本正反交結(jié)實(shí)率差異也很大，如秋石斛香江美人與秋石斛D128雜交，秋石斛D128為母本時(shí)，其結(jié)實(shí)率為25.0%，為父母時(shí)其結(jié)實(shí)率為100.0%，說(shuō)明其親和性與父母本的選擇有關(guān)，同時(shí)雜交授粉過(guò)程可能受天氣、人為因素等影響，也會(huì)影響雜交組合的親和性表現(xiàn)。因此，在親本選配時(shí)，除考慮性狀互補(bǔ)外，還需考慮選擇親本雜交結(jié)實(shí)性高的品種，同時(shí)選擇晴朗天氣、規(guī)范授粉操作等，來(lái)提高雜交結(jié)實(shí)率至關(guān)重要，這與李永清等[12]、羅煥明等[2]研究結(jié)果一致。

本試驗(yàn)篩選出春石斛鼓槌石斛、鐵皮石斛、霍山石斛、報(bào)春石斛、兜唇石斛、麝香石斛、檀香石斛等7個(gè)原生種資源適宜作為育種親本材料，秋石斛四面佛、香江美人、水芙蓉、D128、D123、紅粉佳人等6個(gè)種質(zhì)適宜作為育種親本材料，其中鼓槌石斛、霍山石斛、報(bào)春石斛、兜唇石斛、秋石斛四面佛、香江美人、水芙蓉、D128、D123作為母本或父本時(shí)，均能獲得成熟果莢，說(shuō)明具備一定的親和性，在親本選配時(shí)可作為參考，更多優(yōu)異親本的挖掘還需今后進(jìn)一步收集更多資源來(lái)擴(kuò)大雜交組合配置量來(lái)篩選。

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