石斛蘭雜交結實性研究

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技術研究。主持省自然科學基金、省種業子專題及省屬公益類科研院所基本科研專項等項目20項，參加國家、省重大專項專題等省部級項目20多項;主持成果獲得福建省農業科學院科學技術獎一等獎1項;參與成果獲得福建省科技進步獎三等獎6項，福建省農業科學院科學技術獎一、二等獎4項;參與選育通過省級品種（審）認定9個，通過院品種鑒評10個;授權國家發明專利6件;主持獲得福建省農業科學院創新創業創意大賽一、二等獎3項;發表學術論文27篇。現任福建省農業科學院作物研究所副所長，兼任福建農林大學碩士生校外導師、福建省園藝學會副秘書長、福建省花卉協會山茶花分會秘書長、福建省農業科學院首屆青年學術委員會委員等。

摘 要：為提高石斛蘭雜交的成功率和結實率、篩選出優異雜交親本，采用常規雜交授粉技術，對30個石斛蘭種質資源開展了雜交結實性研究。結果表明：48個春石斛雜交組合中，20個雜交組合獲得了正常成熟的果實，占雜交組合數的41.7%，結實率為12.5%～100.0%，其他28個雜交組合結實率為0，表現出極不親和性，篩選出鼓槌石斛、鐵皮石斛、霍山石斛、報春石斛、兜唇石斛、麝香石斛、檀香石斛等7個原生種資源適宜作為育種親本材料;43個秋石斛雜交組合中，23個雜交組合獲得了正常成熟的果實，占雜交組合數的53.5%，結實率為41.2%～100.0%，其他17個雜交組合結實率為0，表現出極不親和性，篩選出秋石斛四面佛、香江美人、水芙蓉、D128、D123、紅粉佳人等6個種質適宜作為育種親本材料。

關鍵詞：石斛蘭;雜交育種;雜交結實性

中圖分類號：S 68 文獻標志碼：A 文章編號：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，其花姿優美、花色豐富、花期長，廣泛用于盆花、切花及藥用開發，經濟價值高。部分品種亦是我國瀕危保護藥材種類之一。近年來，石斛蘭因其較高的觀賞價值引起蘭花育種者的關注，觀賞石斛蘭的育種成為研究的重點[1]。然而石斛屬植物在自然授粉的情況下結實率很低[2]，通過人工授粉可以很大程度提高結實率，解決石斛蘭自然情況下結實率低的問題，這對于石斛蘭種質資源的保護與創新利用都具有重要的意義。目前，我國對于石斛蘭的研究大部分集中在資源分布、無菌播種、組織培養及藥用成分和藥理作用等方面[3-8]，而有關雜交育種的研究報道相對較少[9-12]。本研究通過石斛蘭不同品種的雜交試驗，探討各雜交組合的授粉、結實規律，分析不同品種的親和特性，為雜交親本的選配及培育優良新品種奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為福建省農業科學院花卉研究室收集保存的30個石斛蘭種質資源（表1），試驗在福建省特色花卉工程技術研究中心蘭花種質資源保存圃內進行。

1.2 試驗方法

采用常規雜交授粉方法，品種間進行單交和正反交。授粉時，母本取開花后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。授粉后掛牌標明親本名稱和授粉時間，定期觀察授粉及果莢發育情況，當蒴果開始失水由飽滿變皺縮、表面變粗糙、果皮色澤由綠轉黃、果莢即將開裂時果莢發育成熟，統計果莢發育成熟時的結實率。雜交結實率（%）=成熟果莢數/授粉花朵數×100。

2 結果與分析

2.1 春石斛雜交組合的配制與育性分析

根據種質資源的適應性、抗性、觀賞特性及藥用等，以賞食兼用盆花型為育種目標，以原生種資源為主，配制48個雜交組合，觀測統計雜交結莢情況（表2，圖1）。

由表2可見，在配制的48個雜交組合中，20個雜交組合獲得了正常成熟的果實，占雜交組合數的41.7%，結實率為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個雜合組合結實率均達100%，表現出極強的親和性;28個雜交組合結實率為0，表現出極不親和性。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，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、報春石斛、兜唇石斛作為母本或父本時，均能獲得成熟果莢。篩選出鼓槌石斛、鐵皮石斛、霍山石斛、報春石斛、兜唇石斛、麝香石斛、檀香石斛等7個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

根據種質資源的適應性、抗性及觀賞特性等，以新花色盆花型及耐寒等為育種目標，配制了43個雜交組合，觀測統計雜交結莢情況（表3， 圖2）。

由表3可見，在配制的43個雜交組合中，23個雜交組合獲得了正常成熟的果實，占雜交組合數的53.5%，結實率為41.2%～100.0%，其中四面佛×水芙蓉、紅粉佳人×四面佛等20個雜合組合結實率均達100%，表現出極強的親和性，但香江美人×四面佛、三亞陽光×D128、三亞陽光×香江美人、D128×D115、D115×D123這5個雜交組合表現假親和性，無菌播種時剖開果莢，未有成熟種子;20個雜交組合結實率為0，表現出極不親和性。秋石斛四面佛、香江美人、水芙蓉、 D128、D123作為母本或父本時，均能獲得成熟果莢;紅粉佳人、三亞陽光、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個種質可作為育種親本材料。

3 結論與討論

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

本試驗篩選出春石斛鼓槌石斛、鐵皮石斛、霍山石斛、報春石斛、兜唇石斛、麝香石斛、檀香石斛等7個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個種質適宜作為育種親本材料，其中鼓槌石斛、霍山石斛、報春石斛、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，均能獲得成熟果莢，說明具備一定的親和性，在親本選配時可作為參考，更多優異親本的挖掘還需今后進一步收集更多資源來擴大雜交組合配置量來篩選。

參考文獻：

[1]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（9）：71-73.

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

[3]李振堅，亢秀萍，王雁.重唇石斛傳粉生物學與顯微研究動態[J].西北植物學報，2009，29（9）：1804-1810.

[4]張明，夏鴻西，朱利泉，等.石斛組織培養研究進展[J].中國中藥雜志，2000，25（6）：323-326.

[5]潘仕萍，李世宗，楊寶明，等.云南珍稀植物鐵皮石斛研究初報[J].林業調查規劃，2011，36（2）：50-52.

[6]李昊，呂鼎豪.鐵皮石斛藥用成分研究進展[J].光譜實驗，2013，30（4）：1845-1849.

[7]陳藝荃，葉秀仙，林兵.鐵皮石斛扦插育苗技術研究[J].福建農業科技，2018（10）：1-3.

[8]葉秀仙，林榕燕，陳藝荃，等.秋石斛離體快速繁殖技術研究[J].福建農業學報，32（8）：874-879.

[9]高燕，李澤生，李桂琳，等.鼓槌石斛雜交育種及組培育苗技術研究[J].熱帶農業科技，2015，38（1）：15-23.

[10]李涵，鄭思鄉，李枝林，等.齒瓣石斛多倍體育種研究初報[J].中國農學通報，2004，20（4）：198-199.

[11]龔建英，龍定建，孫利娜，等.4種石斛種間雜交、自交親和性及蒴果生長動態[J].江蘇農業科學，2014，42（7）：190-192.

[12]李永清，葉煒，江金蘭，等.石斛蘭人工授粉結實性研究[J].福建農業學報，2015，30（8）：779-783.

（責任編輯：柯文輝）