球花石斛最佳授粉時間及雜交親和性研究

王棟 周志雁 吳穎儀

摘要 ? ?以球花石斛為材料，在不同的開花時期進行人工授粉及與其他石斛品種雜交，探究球花石斛不同授粉時間對坐果率和蒴果成熟度的影響及球花石斛與其他石斛品種雜交的親和性。結果表明，球花石斛只有在人工異花授粉情況下才能坐果;同株異花授粉和異株異花授粉坐果率分別為81.0%和94.4%;球花石斛開花第5天或開花第6天授粉坐果率最高;開花后人工授粉越晚，蒴果的成熟率、橫徑、縱徑和膨大率越低;球花石斛與麝香石斛、玫瑰石斛、晶帽石斛、喇叭唇石斛、黃火鳥石斛、龍馬石斛正反交都不能正常坐果。為了保證人工授粉坐果率與蒴果成熟率，球花石斛的授粉工作應在花后6 d內進行。

關鍵詞 ? ?球花石斛;人工授粉;坐果率;雜交親和性;授粉時間

中圖分類號 ? ?S682.31 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2019）20-0134-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

Abstract ? ?Using Dendrobium thyrsiflorum as material，artificial pollination at different flowering stage and crossing with different Dendrobium thyrsiflorum varieties were conducted to study the effects of different artificial pollination time on fertile fruit rates and capsule maturity of Dendrobium thyrsiflorum，as well as the cross compatibility of Dendrobium thyrsiflorum among different varieties.The results showed that Dendrobium thyrsiflorum could only fertile fruit through artificial cross fertilization.The fertile fruit rate of geitonogamy and xenogamy were 81.0% and 94.4%，respectively.The fertile fruit rate of Dendrobium thyrsiflorum was the highest when feitilized on the fifth or sixth day of flowering.The later the artificial fertilization was conducted after flowering，the lower the maturity，vertical or horizontal diameter and swelling rate of the capsule were.The reciprocal cross fertilization between Dendrobium thyrsiflorum and Dendrobium musk，Dendrobium crepidatum，Dendrobium lituiflorum，Dendrobium tosaense makino，Dendrobium formidable could not fertile fruit normally.The fertilization of Dendrobium thyrsiflorum should be conducted within 6 d after flowering for ensuring the high fertile fruit rate and capsule maturity rate.

Key words ? ?Dendrobium thyrsiflorum;artificial pollination;percentage of fertile fruit;cross compatibility;time of fertilization

球花石斛廣泛分布于中國、印度東北部、緬甸、泰國、老撾、越南等地，常附生于樹上[1]。莖黃褐色，直立或斜立，圓柱形，不分枝，有數條明顯縱棱。葉革質，互生于莖頂端?？偁罨ㄐ?，密生多花，花質薄，萼片和花瓣白色，唇瓣金黃色，廣東地區花期為3—5月。球花石斛屬燈籠石斛，株型優美、花色鮮艷、花形獨特，開花時期特別引人注目，具有非常高的園藝價值。

我國石斛蘭種質資源豐富[2]，但由于長期挖采，原生種的現存量不多。石斛蘭選育在中國起步較晚，具有自主知識產權的新品種少[3]，目前，國內石斛蘭繁育的研究報道也較少。石斛蘭繁育應用最廣的是雜交育種[4]，錦云、廣竹紫韻等都是通過雜交育種而成的石斛新品種[5-6]。雜交育種的成敗取決于雜交親和性。有研究表明，紅花系蝴蝶蘭自交結果率高于雜交結果率[7]，大花蕙蘭自交、品種間雜交結果率均較低[8-11]。球花石斛花朵非常吸引人，但其雜交親和性不高，自然坐果率低，目前由其雜交出的新品種極少。本試驗以球花石斛為材料，在不同的開花時期進行人工授粉，探究球花石斛不同授粉時間對坐果率及蒴果成熟度的影響;通過球花石斛與其他石斛品種雜交，了解球花石斛與其他石斛品種雜交的親和性，以提高其授粉成功率及繁育效率，為石斛蘭種質資源的保存和新品種選育提供參考。

1 ? ?材料與方法

1.1 ? ?試驗材料

供試材料為廣東省佛山市農業科學研究所保存的球花石斛、報春石斛、天宮石斛、喇叭唇石斛、玫瑰石斛、檀香石斛、麝香石斛、晶帽石斛、黃火鳥石斛、龍馬石斛。

1.2 ? ?試驗方法

1.2.1 ? ?不同花期人工授粉試驗。試驗設同株同花授粉（A）、同株異花授粉（B）、異株異花授粉（C）、自然授粉（CK）4個處理。每個處理在不同開花時間的授粉數或觀測數即為該處理的重復數。試驗于2018年春季在廣東省佛山市農業科學研究所內進行。于3—4月，選擇植株健壯、正常生長的球花石斛，分別在開花后第1天（以花萼、花瓣和唇瓣完全張開，花粉能輕易取出作為開花的第1天）到第10天進行人工授粉。授粉20 d后統計坐果率，150 d后統計蒴果的成熟率、蒴果橫徑、蒴果縱徑及膨大率。計算公式如下：

坐果率（%）=（蒴果數/授粉花朵總數）×100;

膨大率=蒴果橫徑/縱徑。

1.2.2 ? ?球花石斛與各品種石斛的雜交試驗。以球花石斛為母本，分別與麝香石斛、玫瑰石斛、晶帽石斛、喇叭唇石斛、黃火鳥石斛、龍馬石斛雜交，每個組合重復10次;以球花石斛為父本，分別與報春石斛、天宮石斛、玫瑰石斛、喇叭唇石斛、檀香石斛、麝香石斛、晶帽石斛、黃火鳥石斛雜交，每個組合重復10次。授粉后持續觀察坐果情況，并用表格記錄下來。

2 ? ?結果與分析

2.1 ? ?不同時間授粉對球花石斛坐果率的影響

由表1可見，球花石斛只有在人工異花授粉情況下才能坐果，同花授粉和自然授粉的球花石斛不能正常結果。同株異花授粉能正常結果，且坐果率較高，最高達到81.0%;異株異花授粉的坐果率最高，可達到94.4%。同株異花授粉的球花石斛（處理B）中，第1～5天人工授粉的坐果率逐漸升高，第5～10天人工授粉的坐果率逐漸降低，到第10天人工授粉坐果率為0。同株異花授粉（處理C）中，第1～6天人工授粉坐果率逐漸升高，第6～10天人工授粉坐果率逐漸降低，到第10天人工授粉坐果率接近于0。試驗表明，在開花第5天或開花第6天授粉坐果率最高。開花第9天后，球花石斛人工授粉坐果率急劇下跌，到第10天花朵接近凋謝，坐果率接近于0。

2.2 ? ?不同授粉時間對球花石斛蒴果成熟的影響

由表2可見，人工授粉時間越晚，蒴果的成熟率越低;人工授粉時間相同時，同株異花授粉和異株異花授粉的蒴果成熟果率無明顯差別。從開花第1～8天，越晚授粉的蒴果，其成熟率有小幅度降低，但成熟果率均在75%以上。到了開花第9天，蒴果成熟果率大幅度下降，只有50%～60%。試驗表明，為了保證球花石斛蒴果的成熟，在開花后前6 d授粉較為適宜，最遲不宜超過開花后8 d授粉。

由表3可見，人工異花授粉早的蒴果的橫徑、縱徑和膨大率都大于開花后期人工異花授粉的蒴果。同株異花授粉和異株異花授粉的蒴果，在授粉150 d后，其橫徑、縱徑和膨大率并無明顯差別。人工異花授粉早的蒴果在授粉后150 d生長比較健壯（圖1），長勢明顯比人工授粉遲的蒴果（圖2）好。因此，為取得較健壯的球花石斛蒴果，應盡量在開花前期進行授粉。

2.3 ? ?球花石斛與各品種石斛雜交親和性

試驗結果表明，以球花石斛為母本，分別與麝香石斛、玫瑰石斛、晶帽石斛、喇叭唇石斛、黃火鳥石斛、龍馬石斛雜交都不能坐果;以球花石斛為父本，分別與報春石斛、天宮石斛、玫瑰石斛、喇叭唇石斛、檀香石斛、麝香石斛、晶帽石斛、黃火鳥石斛雜交均不能坐果。由此可見，球花石斛與其他品種石斛雜交的親和性低。

3 ? ?結論與討論

人工授粉能提高石斛屬植物的結實率[12]。有研究表明，人工授粉坐果率的高低與花粉活力和柱頭可授性有關[13-14]。不同的蘭花，其花粉和柱頭活力最強的時間不同。文心蘭在開花當天花粉活力最強[15]，而雜種卡特蘭花授粉最佳時期為開花后1～8 d[16]。

本試驗結果表明，球花石斛只有在人工異花授粉情況下才能坐果。異株異花授粉的坐果率最好，坐果率可達94.4%，這與李振堅等[17]研究結果一致。球花石斛開花后，過早和過晚人工授粉都不利于坐果。在開花第5天或開花第6天授粉坐果率最高。開花第9天后，球花石斛人工授粉坐果率急劇下跌，到第10天花朵接近凋謝，此時授粉的坐果率接近于0。開花后人工授粉越晚，蒴果的成熟率越低。開花第1～8 天，越晚授粉的蒴果，其成熟率有小幅度降低;但開花第9天授粉，蒴果的成熟率大幅下降。人工異花授粉早的蒴果的橫徑、縱徑和膨大率都大于開花后期人工異花授粉的蒴果，是否異株授粉并不影響其蒴果的成熟果率、橫徑、縱徑和膨大率。為了保證授粉坐果率和蒴果的健壯與成熟率，球花石斛的授粉工作應該在前6 d進行。球花石斛與麝香石斛、玫瑰石斛、晶帽石斛、喇叭唇石斛、黃火鳥石斛、龍馬石斛正反交都不能正常坐果，表明球花石斛雜交親和性不高，這可能與其品種間染色體倍性和其育性有關[18]。

4 ? ?參考文獻

[1] 宋寧，陸瑛，邱明華.球花石斛多糖免疫調節作用的研究[J].天然產物研究與開發，2006（3）：445-448.

[2] 王雁，李振堅，彭紅明.石斛蘭資源生產應用[M].北京：中國林業出版社，2007.

[3] 王燕君，王亞平，鄭武貞，等.觀賞石斛蘭新品種‘彩蝶石斛蘭[J].園藝學報，2013，40（4）：807-808.

[4] 潘麗晶，曹友培，肖楊，等.觀賞石斛育種技術研究綜述[J].廣東農業科學，2009，36（3）：71-73.

[5] 陳和明，呂復兵，李佐，等.石斛蘭新品種‘錦云[J].園藝學報，2018，45（1）：199-200.

[6] 龔建英，王華新，陳寶玲，等.石斛蘭新品種‘廣林紫韻[J].園藝學報，2018，45（4）：811-812.

[7] 曾碧玉，朱根發，劉海濤.蝴蝶蘭紅花系品種間雜交結果率研究[J].華南農業大學學報，2007，28（1）：117-119.

[8] 曾碧玉.蘭屬、蝴蝶蘭屬雜交結實率及種胚培養研究[D].廣州：華南農業大學，2006.

[9] 王利民.大花蕙蘭雜交育種研究[D].北京：北京林業大學，2007.

[10] 曾碧玉，朱根發，張文惠.大花蕙蘭與墨蘭雜交結實率研究初報[J].亞熱帶植物科學，2010，39（1）：14-16.

[11] 朱根發，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.

[12] 羅煥明，鄭希龍，蔡時可，等.6種石斛屬植物的人工授粉試驗[J].廣東農業科學，2011，38（增刊1）：121-123.

[13] 喻蘭，李杰.蝴蝶蘭花粉活力及柱頭可授性研究[J].中國農學通報，2017，33（11）：54-58.

[14] 曾黎明，陳顯國，林玉虹，等.澳洲堅果花粉活力、柱頭可授性比較研究[J].江蘇農業科學，2012，40（3）：123-125.

[15] 羅遠華，黃敏玲，林兵，等.文心蘭花粉活力與雜交結莢性研究[J].福建農業學報，2015（3）：258-263.

[16] 鄭寶強，王雁，彭鎮華，等.雜種卡特蘭花粉萌發和花粉貯藏性研究[J].熱帶亞熱帶植物學報，2012（1）：13-18.

[17] 李振堅，王雁，于耀，等.瀕危石斛蘭開花與授粉生物學特性研究[J].廣東農業科學，2009，36（6）：43-49.

[18] 謝佩吾，李早文，伍愛萍，等.17個雜交蘭及3個大花蕙蘭品種的染色體研究[J].廣東農業兒科學，2015，42（8）：26-28.