中国兰花杂交育种方法的研究

网络　 2006-08-13 　　

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摘要杂交育种是兰花育种最重要的方法，利用该方法已培育出10万多个洋兰新品种。中国兰花是兰花中重要的观赏种类，但中国兰花的杂交育种工作还刚刚起步。本文根据兰花杂交育种工作环节，结合自己的研究工作，提出了兰花杂交育种程序，并对各工作环节的内容进行了论述。关键词中国兰花；杂交育种：程序兰花是兰科植物的总称，它以其优美的花型、丰富的花色、清幽的香气和高尚的品格，深受各国人们的喜爱，在世界花卉中占有十分重要的地位。在兰花业形成和发展的过程中，新品种的选育起着最重要的作用，比如新加坡兰花业的兴旺发达和我国台湾蝴蝶兰产业化的兴起都与其新品种选育工作的进步密不可分。兰花新品种的选育方法有多种，目前杂交育种是最重要的育种方法。到1995年，在《兰花评论》上登录的杂交种（包括杂交属和集体杂种）已超过10万个（ Hunt，1995）。目前每年全世界用杂交方法培育的兰花品种超过3000个。兰花在我国已有1000多年的栽培历史，栽培的种类以中国兰花为主，在长期栽培过程中，也选育出一些优良品种，这些品种都是利用自然变异用选择育种的方法育成的，已命名的兰花品种在500种以上（陈心启、吉占和，1995）。近年来，不少单位已开展兰花杂交育种工作，有些单位（如四川农科院）也选育出了一些兰花新品种，但总的来说，中国兰花杂交育种工作还刚刚起步，处于探索阶段。本文结合近几年的科研结果，系统地介绍兰花杂交育种方面的知识，以推动我国兰花杂交育种工作的开展。一、兰花杂交育种程序兰花杂交育种和其它花卉一样，其育种程序大致包括以下几个步骤：确定育种目标，选配杂交亲本，配制杂交组合，对杂种后代进行选择，品种登录和新品种的繁育和推广。但兰花和其它花卉不同的是，其杂交种子很小，没有胚乳，在自然条件下很难萌发，因此需要通过共生萌发或试管培养的手段培养杂交种子，才能获得杂种植株。兰花的杂交育种程序见图1。确定育种目标 l 选配杂交亲本 l 配制杂交组合 l 培养杂交种子 1 杂种后代的选择 l 优良株系的繁殖和鉴定 1 品种命名和登录 l 新品种的繁育和推广图1兰花杂交育种程序二、杂交育种目标的确定育种目标是指要选育的新品种应该具有什么样的性状。它是新品种选育工作的首要环节，是选配杂交亲本和选择杂交方式的主要根据。因此，育种目标是否可行直接关系到杂交育种工作的成败。中国兰花最重要的育种目标香味，花色、花型、株型、叶部性状、抗性等都是重要的育种目标。兰花育种目标应根据市场需求确定，同时应考虑到未来发展的需要。例如花香是国兰育种的最重要的目标，但随着时间的推移，人们对国兰的欣赏经历了从闻香到赏花、从花艺到线艺、从线艺到型艺的变化过程，国兰的育种目标也随之而变。目前，奇瓣花、叶艺、水晶艺、矮种、抗病等都已成为国兰育种的重要目标。三、杂交亲本的选配亲本选配是兰花杂交育种最重要的环节之一，亲本选配一般应遵循以下原则： l选配的亲本应具有育种目标所需要的优良性状，且遗传传递力强。 2、杂交双亲在地理上是较远的，在生态类型上应有所不同。 3、选配的亲本遗传传递力要强。 4、选择亲本一般配合力要高。在兰花亲本选配过程中，除了要遵循上述原则外，还应注意以下几点：（l）选择种子易于萌发的品种作亲本，特别是对那些种子萌发比较困难的兰花（如拖鞋兰），尤其需要注意。（2）亲本应落实到具体的品种，而不是集体杂种。（3）选择可育的兰花作亲本。（4）避免选用第一次开花的兰株作亲本。应当注意到好的品种不一定是好的亲本，因此亲本选配最好能够参考前人研究结果进行。目前在国兰杂交育种工作方面，日本走在我国的前面。国兰也常被用作亲本进行洋兰的品种改良，选配亲本时吸取他们的经验和研究结果，以达到少走弯路、事半功倍的目的。四、杂交组合的配制杂交组合的配制包括父母本的确定，杂交方式的选择，杂交和杂交后的管理等环节。父母本常根据育种目标和双亲性状来确定。一般而言，综合性状好、适应性广的品种作母本，而具有要改良的目标性状的品种作父本。关于杂交方式的选择，目前国兰育种上通常都用简单杂交的方法，但当用单交还不能够达到育种目标时，可考虑应用复合杂交。兰花上常用的复交方式有单交后回交、从杂交后代中选株自交或杂交等。至于杂交和杂交后的管理，参见《中国兰花杂交育种方法的研究11．兰花杂交技术及杂种后代管理》（张志胜等1999）。五、杂交种子的培养杂交种子的培养是兰花育种工作最重要的环节之一，它关系到兰花杂交育种工作的效率和成败。中国兰花杂交种子培养比洋兰困难，杂交种子萌发需要的时间长，种子萌发率低，植株再生困难。张志胜等（221）对中国兰花远缘杂交种子培养结果表明：杂交种子萌发的难易随杂交组合的不同有很大差异，墨兰和大花蕙兰的杂交种子萌发容易，种子萌发后形成原球茎，而国兰种间和品种间的杂交种子萌发难，种子萌发后形成根状茎。我们目前通过上述途径已生产兰花杂种植株4万多株。六、杂种后代的选择兰花是异花授粉作物，杂种一代性状即开始分离。因此，在杂种一代试管苗中会出现各种各样的变异类型，根据育种目标对这些植株进行选择，就有可能获得需要的变异类型。 l，选择的时期兰花杂种后代的选择时期要依选择的性状不同而异。对抗病性、抗逆性、株型、叶艺等性状的选择，应在整个生育期进行，有些性状以苗期为主。对花型、花色、花期等性状的选择应在花期进行。 2．选择的原则兰花杂种后代的选择同其它花卉一样应遵循优中选优的原则。即先选择优良的组合，再从优良的组合中选择优良的单株。但当杂交组合数不多或获得的杂种群体较小时，可对每个组合进行认真选择，这样既增加选到优良个体的机会，又可以对性状的遗传进行研究，为以后的杂交亲本的选配积累经验。 3．选择的方法目前主要有两种，一种是直接选择，一种是间接选择。直接选择即是目标性状进行选择，间接选择是通过对与目标性状相关的其它性状选择间接选择目标性状。如对兰花的花色选择，既可以在开花期对花的颜色进行直接选择，亦可以在早期通过对花芽的颜色来间接对花色进行判断。此外，人们还可以用与花色连锁的分子标记对花色进行鉴定选择。为了加快育种进程，提高育种工作效率。人们可以在试管苗阶段诱导兰花开花，提早对有关性状进行选择，缩短育种年限。此外，目前用分子标记手段，人们可以在试管苗甚至更早的阶段对性状进行选择以加速育种进程，提高选择效果。七、优良株系的繁殖和鉴定从杂种后代中选到符合育种目标的植株后，按国际惯例要对其进行两年以上的繁殖和栽培试验。如果当选植株目标性状稳定，并能稳定地遗传给后代，就可以对其进行大量繁殖。繁殖的方法可以用分株繁殖，也可以用快速繁殖技术。当群体达到一定数量后，就可以向有关机构申请登录。八、品种的命名和登录（一）兰花杂交种的命名。兰花杂交种众多，为了避免混乱，保护育种者权利，兰花杂种的命名应按下述原则进行。 1、杂交属及其命名。用不同属的兰花进行杂交而形成的新的兰属称为杂交属。杂交属的命名应遵循《国际植物命名法规》。两个兰花属间杂交形成的杂交属的名称来自两个属名的缩写，如Brassocatdeya是Brassavola和Cattileya 两属间的杂交种，ArelFlda 是Arachms和Vanda的杂交种。对三属或多属兰花形成的杂交种其名称由育成杂交种的第一个育种者名称或其它名称再加上后缀“ara”构成，如Mokara 是由Arachois、 Vanda和 Renathera三属杂交种，它是由C．Ymok育成的；Dotinara 是由Brassavola、Catt-leya、Laelia和Sorphronius四属形成的杂交种。 2、集体杂种及其命名。集体杂种（GYex）是指相同种类的亲本杂交出来的直接后代的全部个体。集体杂种的命名应遵循《兰花命名与登录手册》中的有关条款：A、可以用各国现代语言中任意想象的名称，但汉语最好用拼音，便于世界交流；b、名称一般由l－2个字（词）构成，最多不得超过3个字（词）；C、避免使用数字和符号；d、避免使用太长的字（词）、夸大其词或含混不清的字（词），一般情况下不得使用冠词、缩写字和称呼：e避免使用常见植物的名称；f、同一个种内的两个集体杂种不得取相同或相近的名称：g、不得使用亲本（不论属间或属内杂交）的附加词；h、集体杂种下的栽培品种不得使用集体杂种亲本名称（附加词）合并的字作名称；i、集体杂种名称中不得出现“变种”或“变型”的字样。（二）杂交种的登录。兰花杂交种的登录应向认可的登录机构申请。集体杂种和杂交属的国际认可登录机构是国际兰花登录权威机构（Internetional Registration An－thority for orchidsHybrids），栽培品种的登录由各国兰花权威机构负责。向国际兰花登录权威机构申请登录集体杂种时应提供以下资料：①培育者、引种者或委托人的姓名、地址；②该名称发表的完整资料（文献名称、命名人、发表日期、描述等）；③已知的亲本；④授粉日期和首次开花时期；⑤主要特征和进行品比试验的结果。兰花杂交种一经同意登录，将定期在兰花评论（The 0rchid Review）中公布，目前两个月公布一次。我国兰花品种登录由中国兰花协会和兰花学会联合组成的“中国兰花品种登录注册审查委员会”负责实施，其程序如下：①由品种持有人提出申请，填写申请表；②申请登录的品种应先通过省、直辖市、自治区评审委员初审，再报全国进行终审。③每个品种须具5株以上植株，植株性状一致，奇花品种要2张以上的彩色照片；④经审查批准的每个品种需交纳800元人民币登记注册费，未通过登录者不收费；⑤申请登录的品种经审查合格后予以注册并发给证书，定期通过《中国花卉报》向国内外公布。中国兰花品种登录从1992提开始，具体办公地点设在广东省农科院内的中国兰花协会办公室，目前已登录的品种有80多个。九、新品种的繁育、推广新品种的繁育和推广是兰花育种的最终目的和重要环节之一。新品种只有经过大量繁殖并推向市场，其观赏价值和经济价值才能得到认可和体现。目前新品种繁育的方法主要有两种，一是分株繁殖，二是利用组织培养。进行快速繁殖。 1．分株繁殖分株繁殖又称分盆或分南，即分割丛生的假磷茎，独立栽培，以达到良种繁育的目的。分株繁殖速度慢，但该方法简单、易行、可靠，能够保持新品种的优良种性，且分株后的兰株生长快，因此分株繁殖是兰花良种繁育的最常用的方法。国兰新品种繁育目前仍以分株繁殖为主。分株繁殖的具体方法在许多兰花书上均可找到。 2．组织培养用组织培养手段进行兰花快速繁殖是国兰新品种繁育的重要方法。和常规的分株繁殖相比，该方法具有：（ l）速度快。（2）不受时间、季节限制，可以周年进行。（3）兰花快繁结合脱毒技术可以进行兰花脱毒苗生产，提高种苗质量。（4）节省地方、节余劳力。（5）生产出的兰花试管苗干净，不带病虫害，有利于国际间进行贸易和交流等优点。但用组织培养的方法进行兰花快繁也有不足之处：（1）需要的较大的投人和较高的技术。（2）生产出的兰花试管苗需要较长的时间才开花。（3）兰花快繁过程中会产生一些无性系变异，不利于品种种性的保持。目前，用组织培养手段进行兰花快速繁殖在各种国兰上已见报道，如四川农科院的吴汉珠、魏亚术曾用该方法对兰花名种“隆昌素”和“宋梅”进行繁育，取得了很好的经济效益，但总的来说真正用快速繁殖技术进行国兰新品种繁育的还很少，国兰的快速繁殖技术还有待于进一步完善。主要参考文献：（略）编后语：张志胜等研究国兰杂交育种多年，主要是利用国香苑（广州）的种质资源，去年搞了六十多个组合，已出管六万多苗。这种合作是兰花品种国的重要任务之一。（佚名）

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