‘紫巖素’大花蕙蘭與墨蘭3個品種雜交坐果的研究

曾碧玉　李惠華　常強　王偉　蘇明華

摘 要 為篩選出易栽培種植開花、耐高溫且抗性強的大花蕙蘭新種質，開展了‘紫巖素大花蕙蘭與墨蘭品種‘金咀、‘企劍白墨和‘企劍黑墨的雜交研究。結果表明：正交和反交的坐果率差異較大；以‘紫巖素為母本、墨蘭作父本雜交的坐果率高，授粉后第210天，與 ‘金咀、‘企劍白墨和‘企劍黑墨的雜交坐果率分別為81.5%、89.8%和78.0%；以墨蘭為母本、‘紫巖素作父本雜交時落果嚴重，授粉后第210天，‘金咀、‘企劍白墨和‘企劍黑墨的坐果率分別只有0.0%、0.0%和10.3%；‘紫巖素與墨蘭3個品種正交和反交的果莢，其果長及果寬的生長發育曲線均呈“S”型；以‘紫巖素為母本的各雜交組合果長于授粉后100～210 d達到最大值（≈8.70 cm），果寬于授粉后180～210 d達到最大值（≈18.65 mm）；以‘紫巖素為父本的各雜交組合果長于授粉后120～210 d時達到最大值（≈4.20 cm），果寬于授粉后150～210 d時達到最大值（≈8.60 mm）。

關鍵詞 大花蕙蘭；墨蘭；雜交；坐果；果莢生長

中圖分類號 S682.31 文獻標識碼 A

Abstract To screen new Cymbidium hybridium germplasm with the advantage of easy cultivation and flowering， high-temperature resistance， strong resistance， cross were done between hybrid C. hybridium ‘Ziyansu：and 3 cultivars（C. sinense‘Jinzui， C. sinense ‘Qijian Baimo and C. sinense‘Qijian Heimo） in C. sinense. Results showed that there was a large difference in fruit setting rate between 3 orthogonal cross combinations and 3 reciprocal cross combinations. The fruit setting rate of 3 orthogonal cross combinations was high for the cross combinations with C. sinense ‘Ziyansu as seed parent and with C. sinense ‘Jinzui， C. sinense ‘Qijian Baimo and C. sinense ‘Qijian Heimo as pollen parents. The fruit setting rate on 210 days after pollination was 81.5%， 89.8% and 78.0%， respectively. However， the fruit setting rate of 3 reciprocal cross combinations was low with C. sinense ‘Ziyansu as seed parent and with C. sinense ‘Jinzui， C. sinense ‘Qijian Baimo and C. sinense ‘Qijian Heimo as pollen parents. The fruit setting rate on 210 days after pollination was 0.0%， 0.0% and 10.3%， respectively. The fruit growth curves of orthogonal and reciprocal cross combinations showed S-shape. The elongation of fruits stopped on 100-210 days after pollination （≈8.70 cm） and the increase of fruit width stopped on 180-210 days after pollination（≈18.65 mm）in 3 orthogonal cross combinations. The elongation of fruits stopped on 120-210 days after pollination（≈4.20 cm） and the increase of fruit width stopped on 150-210 days after pollination（≈8.60 mm）in 3 reciprocal cross combinations.

Key words Cymbidium hybridium； Cymbidium sinense；Cross；Fruit setting；Fruit growth

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.07.007

大花蕙蘭（Cymbidium hybridium）與墨蘭（C. sinense）均屬蘭科蘭屬植物。大花蕙蘭為蘭屬植物中一部分大花附生種類及其雜交種[1]。墨蘭為蘭屬地生蘭類植物，五大類傳統國蘭之一。目前雜交育種仍是蘭科植物育種的重要手段。國際上常利用以墨蘭為代表的中國蘭與蘭屬其他原生種或雜交種大花蕙蘭雜交，主要用于培育具香味、緊湊株型或早開花型及抗性強的大花蕙蘭品種[2]。

近十多年來，雖然國內有不少關于大花蕙蘭與墨蘭雜交育種的研究報道[3-8]。但是，由于大花蕙蘭品種遺傳背景及倍性復雜，有二倍體、三倍體、四倍體及非整數倍體[5， 9-10]，大花蕙蘭為母本與墨蘭雜交結實率較低[3-8]，難以成功獲得雜交組合。筆者在先前研究中發現，以具國蘭血統的大花蕙蘭雜交品種為母本與墨蘭進行雜交，可提高雜交結實率[5]。基于此，本研究選取具國蘭血統的大花蕙蘭雜交品種：‘紫巖素（‘Ziyansu）與廣東四大名墨中的‘金咀（‘Jinzui）、 ‘企劍白墨（‘Qijian Baimo）和‘企劍黑墨（‘Qijin Heimo）3個品種進行雜交，對其雜交坐果情況及果莢生長發育動態進行研究，以期為篩選出易栽培種植開花、耐高溫且抗性強的新種質提供基礎，并為蘭屬新品種的雜交育種提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

大花蕙蘭優良雜交品種‘紫巖素以及墨蘭品種‘金咀、‘企劍白墨和‘企劍黑墨均從福建省廈門市亞熱帶花卉中心購買，種植于福建省亞熱帶植物研究所蘭花資源圃內。 ‘紫巖素花徑6.0～7.7 cm，花色為紅褐色、彩心花?！鹁缀汀髣谀◤綖?.3～6.5 cm，花色為深紅褐色、彩心花?！髣Π啄◤綖?.7～6.3 cm，花色為淺綠色、素心花。供試親本性狀詳見曾碧玉等[11]研究中表1所述。

1.2 方法

1.2.1 人工授粉 雜交試驗于2010年開始，把‘紫巖素作為母本及父本，分別與墨蘭‘金咀、‘企劍白墨和‘企劍黑墨3個品種進行雜交。雜交分區組進行，每個品種分為3個區組。授粉于上午08∶00～10∶00進行。授粉時，母本取開花后3～4 d的花朵，先用鑷子去掉唇瓣及柱頭上的花粉塊，取待開放的父本花粉塊放置于母本的柱頭蕊腔內；每個花枝授粉不超過3朵花；以上所用工具均用95%酒精消毒。在以墨蘭為母本進行雜交時，則先將未開放花朵套袋，以防蟲媒傳粉，待花朵開放后3～4 d即可作為母本，雜交后重新套袋，授粉1周后摘除紙袋。

1.2.2 果莢大小測量 授粉后觀察花的形態變化，并按一定的時間間隔隨機選取3個果莢測量其果長及果寬。果長及果寬計量標準參照涂美智等[12]研究方法并稍做修改，即果長計量為果莢基部至花萼著生處長度，用軟尺測量；果寬計量為果莢最大直徑，用數顯游標卡尺測量。定期統計每個區組坐果數，取平均值，計算坐果率。坐果率/%=（坐果數/授粉花朵數）×100。以果皮翠綠并泛黃，果莢基本發育成熟時計算結果率。結果率/%=（果莢成熟時坐果數/授粉花朵數）×100。

1.3 數據處理

數據分析采用SPSS 11.5統計分析軟件中的one-way ANOVA（LSD和Duncan檢驗）分析。

2 結果與分析

2.1 ‘紫巖素大花蕙蘭與墨蘭3個品種正反交的雜交坐果率

以‘紫巖素大花蕙蘭為母本，分別與‘金咀、‘企劍白墨和‘企劍黑墨墨蘭進行雜交（正交），分別授粉了66、50及41朵花。由表1可知，‘紫巖素ב金咀組合在授粉后第120天坐果率顯著下降，之后分別于授粉后第210天和第330天坐果率再次出現顯著性下降。由此表明‘紫巖素ב金咀組合在果實發育過程中存在3個落果高峰區間，分別為授粉后90～120、180～210和300～330 d?！蠋r素ב企劍白墨組合授粉后第180天坐果率顯著下降，此后再無顯著性下降，說明其只有1個落果高峰區間，即授粉后150～180 d?！蠋r素ב企劍黑墨組合授粉后第30天坐果率顯著下降，至第90天坐果率再次顯著下降，表明其存在2個落果高峰區間，即授粉后0～30和60～90 d。說明‘紫巖素大花蕙蘭與‘金咀、 ‘企劍白墨和‘企劍黑墨墨蘭的正交組合在雜交后都存在落果高峰期，但不同墨蘭品種組合的落果高峰區間存在明顯的差異。

以‘金咀、 ‘企劍白墨和‘企劍黑墨墨蘭為母本分別與‘紫巖素大花蕙蘭進行雜交（反交），分別授粉了36、46及19朵花。由表2可知，3個組合均分別在授粉后第30天和第60天坐果率顯著性下降。‘金咀ב紫巖素組合在授粉后第30天坐果率下降至66.7%，在第60天再次顯著性下降，坐果率僅為2.8%，由此表明其存在2個落果高峰區間，分別為授粉后0～30、30～60 d?！髣Π啄痢蠋r素組合在授粉后第30天坐果率下降至86.9%，之后分別在第60天和第180天再次出現顯著性下降，坐果率分別降至6.5%和0.0%，說明其存在3個落果高峰區間，分別為授粉后0～30、30～60和150～180 d?！髣谀痢蠋r素組合在授粉后第30天坐果率下降為36.5%，第60天再次顯著性下降，坐果率為10.3%，表明其存在2個落果高峰區間，分別為授粉后0～30、30～60 d。由上可知，3個反交組合落果高峰區間基本一致，主要分布于授粉后0～30和30～60 d。

以‘紫巖素大花蕙蘭為母本與‘金咀、‘企劍白墨和‘企劍黑墨墨蘭雜交，坐果率及結果率均很高；授粉后第120天，推測果莢基本完成雙受精過程，此時坐果率分別達89.5%、97.9%和80.6%；第210天，果莢基本成熟，結果率分別為81.5%、89.8%和78.0%；第300天時，果莢完全成熟并開始開裂，此時坐果率分別為81.5%、87.9%和78.0%（表1）。以‘金咀、‘企劍白墨及‘企劍黑墨墨蘭為母本與‘紫巖素大花蕙蘭雜交，坐果率及結果率均較低；授粉后第120天，推測果莢基本完成雙受精過程，此時坐果率分別為2.8%、6.5%和10.3%；第210天，果莢基本成熟，結果率分別為0.0%、0.0%和10.3%；第300天時，果莢完全成熟并開始開裂，此時坐果率分別為 0.0%、0.0%和10.3%（表2）。可見，‘紫巖素大花蕙蘭與‘金咀、‘企劍白墨和‘企劍黑墨墨蘭雜交，正交坐果率及結果率均很高，利于雜交組合的獲得并改良種質；而反交坐果率及結果率均較低，難于獲得雜交組合。因此，為獲得易栽培種植開花、具香味及抗性強的大花蕙蘭新種質，以大花蕙蘭雜交種為母本與墨蘭進行雜交為佳。

2.2 ‘紫巖素大花蕙蘭為母本與墨蘭3個品種雜交果莢的生長發育動態

‘紫巖素大花蕙蘭為母本分別與墨蘭3個品種雜交，3個正交組合果莢的果長及果寬生長發育曲線均呈“S”型（圖1）。授粉后2～3 d可見柱頭膨大，萼瓣片開始失水皺縮或卷曲；10～12 d子房開始膨大；隨后果莢快速增長，果長于100～210 d時達到最大值（≈8.70 cm），果寬于180～210 d時達到最大值（≈18.65 mm）；隨后出現不同程度的縮小后增長而后又縮小的波動（圖1）?！蠋r素ב金咀組合在子房開始膨大后，果莢快速伸長（≈0.034 cm/d），在授粉后第150天達到最大值（≈9.17 cm），隨后出現縮小后伸長而后縮小的波動（圖1-Ⅰ）；果寬也快速增長（≈0.090 mm/d），在第180天達到最大值（≈19.87 mm），隨后出現一定程度的縮?。▓D1-Ⅱ）?！蠋r素ב企劍白墨組合在子房開始膨大后，果莢快速伸長（≈0.021 cm/d），在授粉后第210天達到最大值（≈8.70 cm），隨后出現極輕微的縮小（圖1-Ⅰ）；果寬也快速增長（≈0.070 mm/d），在第210天達到最大值（≈17.99 mm）；隨后出現輕微的縮?。▓D1-Ⅱ）?！蠋r素ב企劍黑墨組合在子房開始膨大后，果莢快速伸長（≈0.039 cm/d），授粉后第100天達到最大值（≈8.23 cm），隨后出現縮小后伸長再后縮小伸長的波動（圖1-Ⅰ）；果寬也快速增長（≈0.080 mm/d），第180天達到最大值（≈18.09 mm），隨后出現縮小后增長的波動（圖1-Ⅱ）。

以‘紫巖素ב企劍白墨組合為例說明‘紫巖素為母本與墨蘭雜交授粉后花及果莢發育動態（圖2），剛授粉后的花形態如（圖2-A）；授粉后第3天可見柱頭膨大（圖2-B）；不同時期果莢形態如圖（2-C～H）。果實呈梭形，外形與大花蕙蘭為母本的果莢相類似；果皮翠綠或墨綠，近成熟時果皮呈現綠中泛黃。成熟時干燥失水，果莢從頂端開始沿背縫線開裂。

2.3 ‘紫巖素大花蕙蘭為父本與墨蘭3個品種雜交果莢的生長發育動態

‘紫巖素大花蕙蘭 為父本分別與墨蘭3個品種雜交，由于落果較為嚴重。因此，后期只對所剩果莢進行測量，也由于嚴重落果后掛果數小于3，無法進行平均值及標準誤差計算。

3個反交組合果莢的果長及果寬生長發育曲線均呈“S”型；授粉后約1周可見穴腔閉合、柱頭膨大，授粉后約2周可見子房膨大，隨后果莢增長較為迅速，果長于授粉后120～210 d達到最大值（≈4.20 cm）（圖3-Ⅰ），果寬于150～210 d達到最大值（≈8.60 mm）（圖3-Ⅱ）。以‘企劍黑墨ב紫巖素組合為例說明‘紫巖素為父本與墨蘭雜交授粉后花及果莢發育動態圖4。授粉后的花形態如（圖4-A）；授粉后第3天可見柱頭膨大（圖4-B）；不同時期果莢形態如圖（4-C～H）。果實呈梭形，外形與墨蘭自交果實相類似，但果莢比墨蘭自交果實??；果皮呈現翠綠或墨綠，近成熟時果皮呈現綠中泛黃。成熟時干燥失水，果莢從頂端開始沿背縫線開裂。

3 討論與結論

本研究選取了帶國蘭血統的‘紫巖素大花蕙蘭與‘金咀、‘企劍白墨及‘企劍黑墨墨蘭進行了正反交，對不同發育時期的坐果率及結果率進行統計分析結果發現：以‘紫巖素為母本的雜交結果率高，分別為81.5%、89.8%和78.0%。本研究結果證明選用具國蘭血統的大花蕙蘭雜交種為母本與墨蘭雜交，能大幅度提高雜交結果率，是改良新種質的有效途徑。

前人研究顯示大花蕙蘭為母本與墨蘭的雜交結果率較低[3-8]，難以獲得雜交組合。而本研究中，帶國蘭血統的‘紫巖素大花蕙蘭為母本與墨蘭3個品種雜交，結果率高，其原因可能有： ‘紫巖素與墨蘭3個品種間的親和性好；‘紫巖素與墨蘭3個品種之間親緣關系較近， 并推測‘紫巖素帶有墨蘭血統。

墨蘭大多數為二倍體，選用的墨蘭3個品種中除‘金咀的染色體數目為2n=41，為非整數倍體外；‘企劍白墨和‘企劍黑墨的染色體數目均為2n=40，為二倍體[13]。通常二倍體植株作為母本進行雜交成功率較大，雖然‘金咀是非整數倍體，但筆者前期研究發現其作為母本與大花蕙蘭雜交相對較易獲得雜交組合[5]。本研究結果發現，以墨蘭為母本與‘紫巖素雜交坐果率卻極低?？梢?，不能單純從品種的倍性選取親本（母本或是父本）。因此，雖然 ‘紫巖素 作為母本為佳，但還無法推測 ‘紫巖素為二倍體植株，其倍性還需要進一步的證實。

本研究結果發現， ‘金咀、 ‘企劍白墨和‘企劍黑墨墨蘭為母本與‘紫巖素雜交的落果高峰區間基本一致，主要分布于授粉后0～30和30～60 d。墨蘭傳粉約70 d胚珠開始發育，傳粉后約85 d胚囊成熟，從傳粉至受精的時間間隔為90～100 d[14]，推測落果成因主要是受精前障礙。第1個落果高峰可能是由于親本基因型之間不協調、父本‘紫巖素花粉活力不夠高、花粉管伸長異?；蚴茏璧取６?個落果高峰可能是由于母本胚珠無法發育或難于正常發育，也可能是花粉管伸長異?；蚴茏枰灾聼o法穿過花柱將精子帶到胚囊完成雙受精。

果實生長曲線一方面反映了果實自身的生長發育規律，也可為果實的采收播種提供依據[10]。同時由于不同類型的雜交果莢外形、大小明顯不同，也是區分不同類型雜交的依據之一。果莢生長發育后期，果長及果寬出現不同程度的縮小后增長而后又縮小增長的單次或多次波動，可能由于果莢養分吸收變緩或是失水萎縮所致[5-8，10，15-17]。本研究結果發現，‘紫巖素大花蕙蘭與‘金咀、‘企劍白墨和‘企劍黑墨墨蘭雜交，正反交組合果莢果長及果寬生長發育曲線均呈“S”型，與大花蕙蘭與墨蘭的雜交組合果莢生長曲線趨勢一致。

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