兜蘭屬植物研究進展

兜蘭屬植物是蘭科中最原始的洋蘭之一[，是極重要的種質資源。由于被大量采挖瀕臨滅絕，兜蘭屬植物被列入2016版《瀕危野生動植物種國際貿易公約》（CITES 附錄I）2。兜蘭屬植物分布于亞洲至太平洋島嶼的熱帶、亞熱帶地區，中國的云南、貴州和廣西是兜蘭屬植物的中心分布區之一[3。中國位于兜蘭屬物種分布的北緣，特殊的地理位置成就了我國極具特色的兜蘭種質資源4]。

兜蘭屬植物傳統的繁殖方式有分株繁殖和種子繁殖。分株繁殖效率低，無法滿足市場需求和保護利用。在野外，兜蘭種子萌發依賴共生真菌的異養，萌發率極低。當前，無菌播種和共生萌發是擴大兜蘭屬植物繁殖規模的關鍵方法，有極少數種攻克外植體去污難、愈傷組織誘導率低的難題，在離體快繁方面取得突破性進展5。兜蘭的生長發育都依賴于菌根真菌的共生。近年來，兜蘭屬植物原生地遭到嚴重破壞，加大其保護力度及提高栽培繁殖技術極為重要。

目前，兜蘭屬植物的相關研究主要集中在遺傳資源和地理分布、分類學、菌根真菌、快繁技術及栽培管理等方面?；诖耍M一步提出針對兜蘭屬植物研究的建議：進行系統的兜蘭屬植物資源調查，以詳細了解兜蘭屬植物的分布特征、生態環境、形態學特點和生長發育情況；強化自然保護區的建設和管理，提升公眾的保護意識；加強遺傳多樣性的研究與保護以及對繁育技術的開發，突破兜蘭屬植物栽培難、培育難的問題。

1種質資源及分布

1.1資源概況兜蘭屬（PaphiopedilumPfitz）隸屬蘭科（Orchidaceae），其唇瓣呈兜狀或囊狀，花色艷麗，花期較長，是蘭科植物中的\"旗艦\"物種6-7。兜蘭屬植物花色艷麗多樣，如硬葉兜蘭（Paphiopedilummicranthum）唇瓣白色至淡粉紅色，與同屬顏色鮮黃的杏黃兜蘭（P.armeniacum）被稱為“金童玉女”，麻栗坡兜蘭花朵呈現獨特的黃綠色，并伴有香氣。兜蘭屬植物花瓣花紋呈不規則斑點或條紋，例如巨瓣兜蘭（P.bellatulum）的萼片和花朵上有許多紫褐色大斑點，飄帶兜蘭具綠色條紋，斑葉類兜蘭的葉上表面具深或淺綠色相間的網格斑，而綠葉類的葉上表面綠色，不具網格斑[8]。

1.2地理分布及生境特征研究指出，大陸分裂和冰期氣候變冷造成了該亞科物種的不連續分布格局[。兜蘭屬植物在世界分布有130多種，東南亞分布116種，主要分布于中國西南部至越南中部、婆羅洲中部和菲律賓中部，中國是兜蘭屬植物的中心分布區之一[10]。中國現有兜蘭屬植物約41種，主要分布于中國西南部至南部，包括云南、廣西、貴州、廣東、海南、重慶、西藏等，其中云南是兜蘭屬植物的中心分布區，在我國分布的41個種中，36個種在云南有分布，例如卷萼兜蘭（P.appletonianum）、根莖兜蘭（P.areeanum）紅旗兜蘭（P.charlesworthii）、波瓣兜蘭（P.insigne）淺斑兜蘭（P.jackii）硬葉兜蘭（P.micran-thum）、白旗兜蘭（P.spicerianum）瑰麗兜蘭（P.villo-sum? 翡翠兜蘭（P.smaragdinum）等。

兜蘭屬植物主要分布于熱帶及亞熱帶，海拔1 000～1 700m 的山林中，對環境要求嚴格，其自然居群常分布于石灰巖山地的山坡、山脊等透氣、排水良好、相對干凈的林下環境中[1。兜蘭屬植物斑葉種喜溫，綠葉種喜涼，大部分為地生蘭，少數為附生蘭或石生蘭[2]。

2研究概況

2.1分類學研究基于形態學特征，德國植物學家E.H.Pfitzer在1886年首次將兜蘭屬從杓蘭屬中獨立出來。此后，眾多植物學家針對兜蘭屬植物的分類提出了各自的分類體系[13-15]。我國蘭科植物專家陳心啟認為兜蘭屬下設2個亞屬較為恰當，將中國產兜蘭屬18個原生種劃分為寬瓣亞屬（SubgenParvisepa-lum）和兜蘭亞屬（Subgen Paphiopedilum）[]。而另一分類學家Cribb則將兜蘭屬分為3個亞屬，即Parvisepalum、PaphiopedilumBrachypetalum[4]。陳業采用ISSR對23種中國兜蘭屬植物親緣關系進行分析，所有供試種被分為3個類群，第一個類群包括14個種，例如帶葉兜蘭、紫毛兜蘭、格利兜蘭、亨利兜蘭等;第二個類群包括3個種，文山兜蘭、巨瓣兜蘭、同色兜蘭；第三個類群包括6個種，杏黃兜蘭、硬葉兜蘭、德式兜蘭、麻栗坡兜蘭、白花兜蘭、韓式兜蘭。范繼征通過親緣關系分析，將29種兜蘭屬植物分為6個類群。目前國內兜蘭屬的分類系統劃分：兜蘭屬分為2個亞屬和8個組：寬瓣亞屬和兜蘭亞屬，寬瓣亞屬再分為3個組：小萼組、綠葉組和同色組；兜蘭亞屬分5個組：兜蘭組、單花斑葉組、多花短瓣組、多花長瓣組和多花無耳組[1，12]

2.2繁殖技術研究兜蘭屬植物的傳統繁殖方式為分株繁殖和種子繁殖。分株繁殖的周期長，繁殖系數低，無法滿足物種保護和市場需求，而兜蘭種子需與真菌共生才能萌發，且萌發率極低。目前，兜蘭的組培快繁技術還未達到完善的階段，導致大多數兜蘭的種類和品種還無法大規模量產。無菌播種、共生萌發、組織培養、離體快繁等是提高兜蘭的繁殖效率、培育新品種的有效手段。研究表明，硬葉兜蘭、亨利兜蘭和巨瓣兜蘭種子的發育階段對無菌播種的萌發率有重要影響，綠莢種子在未成熟階段存在一個最佳采集時期，有利于種子萌發，而成熟種子會在發育后期產生次生抑制因子，其萌發率會降低[18-19]。接種共生真菌是提高兜蘭種子萌發率的有效方法之[20-22]

大多數兜蘭種子萌發需低鹽濃度的培養基，高鹽濃度的培養基會抑制種子萌發[23]，通常以1/2或1/4MS較為適宜，但培養基濃度過低不利于種子萌發后的生長發育，可通過添加有機物來解決這一難題[24]。謝欣宇等人以綠摩帝兜蘭“云之君\"成年株的側芽作為外植體組培快繁，發現接種前噴施并澆灌殺菌劑處理，用 75% 酒精、 1% 有效氯的 NaClO 溶液、0.1%HgCl₂ 溶液依次消毒，消毒成功率 51.7% ，后將其置于醫用鏈霉素溶液中處理，消毒成功率提高至60%^[5]

2.3菌根真菌的研究在自然界中，兜蘭種子萌發、生長和繁殖過程都依賴菌根真菌獲取有機養分25。兜蘭屬植物內生真菌的研究主要集中在菌根真菌的分離、鑒定及其與共生真菌互作等方面。從兜蘭屬植物中分離的內生真菌主要是擔子菌綱，包括從硬葉兜蘭中分離得到的優勢菌群膠膜菌屬、瘤菌根菌屬、鐮刀菌屬和絲核菌屬[26-27]，從杏黃兜蘭中分離得到的優勢菌群鐮刀菌屬和組絲核菌屬[28]，從帶葉兜蘭中分離得到的優勢菌屬膠膜菌屬、鐮刀菌屬和輪層菌屬[29-30]。其中，膠膜菌屬是兜蘭屬中主要的共生真菌，并促進其宿主植物的生長發育[31-32]。

在野外，蘭科植物種子的萌發依賴于與1種或多種特定真菌建立穩定的共生關系，并依靠真菌異養以獲取養分和水來促進胚胎發育和植物形態建成[33。楊文科從遷地共生萌發的白旗兜蘭原球莖中分離純化得到2枚膠膜菌屬真菌，利用該菌與白旗兜蘭種子進行真菌促進種子萌發的實驗，發現其有效促進了白旗兜蘭種子的萌發，幼苗形成率增加至 50.83%^[20] 。兜蘭屬植物與真菌共生可有效促進植物生長。朱鑫敏等采用菌株PM-1與兩種兜蘭屬植物進行共培養實驗，結果顯示接種了該菌株的兜蘭生物量較對照組有顯著提升。同時，菌株PA-1也被發現對杏黃兜蘭的干重增加具有積極影響[22]。

2.4栽培管理兜蘭常采用分株方式進行栽培繁殖。兜蘭栽植時間長達2＼～3年，新老植株的莖根滿盆、抑制植株正常生長時便可進行分株換盆。分株的最佳時間是春季，可選擇在新芽萌發前或開花后進行，該時段兜蘭積累了較多養分，有利于分株后新植株的快速恢復。夏季高溫，分株會導致植株根部腐爛，而冬季溫度低，不利于植株恢復。兜蘭喜疏松、透氣性好且有機質豐富的栽培基質，可用腐殖土、樹皮、杉木屑、椰糠等材料按照適當比例混合配制。兜蘭屬植物常見的病害為細菌軟腐病，應以預防為主，栽培基質要進行消毒，棚內每 15d 噴灑多菌靈或百菌清。

3結論與展望

3.1結論兜蘭是世界著名觀賞花卉，中國作為多種兜蘭屬植物種質資源的分布中心，擁有多種顏色、花紋豐富和香花品種的兜蘭，而云南是中國兜蘭物種分布最多的省份，目前發現分布有36個種。目前，國內將兜蘭屬系統劃分為寬瓣亞屬和兜蘭亞屬共8個組。其次，兜蘭屬植物的繁殖技術研究已取得初步成果，無菌播種、共生萌發等技術手段有效提高了兜蘭的萌發率，而通過改良培養基、接種菌根真菌等措施能有效加快兜蘭的生長，但其繁殖技術、規模等相較于其他蘭花品種仍有較大差距。此外，在栽植兜蘭時應注意選擇透氣性良好的栽培基質。

3.2展望目前，對于兜蘭屬植物的分類學、繁殖技術、菌根真菌及栽培管理等方面已有突破性研究，但其深度和廣度仍需進一步拓展，尤其在基礎研究方面，仍有諸多問題亟待深入探討，主要集中在以下兩個方面。

第一，需強化兜蘭屬植物的種質資源的鑒定與評價工作。在此基礎上，應優先對現有的原生種野生生境加以保護，深人研究其在自然生境中的生長表現與形態特征，考慮采用遷地保護等方法，以促進兜蘭屬植物的可持續發展。通過分類形態學、分子數據等解決兜蘭屬植物的分類爭議。

第二，加速兜蘭的育種進程?，F階段，國內兜蘭品種選育工作主要依賴傳統的雜交育種，育種效率相對較低，且未形成特色，未來的育種方向將結合傳統育種技術和現代生物技術，旨在培養出更具觀賞性、抗逆性和市場潛力的新品種。

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