鹤顶兰(Phaius_ta...villeae)杂交亲和力_陈伦妍.pdf

收稿日期:20211130修回日期:20220119基金项目:国家重点研发计划项目(2019YFD1000400);福建省创新训练项目(S202110389060);福建农林大学植物新资源开发与利用服务团队项目(11899170124)作者简介:陈伦妍(1997)，女研究方向:植物杂交育种Email:3388645193 qqcom通信作者翟俊文(1985)，男，副教授研究方向:兰科植物分类学、生物地理学、保育生物学与育种Email:zhaijw 163com鹤顶兰(Phaius tancarvilleae)杂交亲和力陈伦妍1，2，郑忠禄3，冀宏宇1，2，陆艾鲜1，2，林子润1，2，成果1，2，黄元贞4，吴沙沙1，2，翟俊文1，2(1福建农林大学风景园林与艺术学院，福建 福州 350002;2兰科植物保护与利用国家林业和草原局重点实验室，福建 福州 350002;3厦门大学环境与生态学院，福建 厦门 361005;4漳州城市职业学院，福建 漳州 363000)摘要:对鹤顶兰属种间和属间进行 6 个组合的杂交试验，并统计其有胚率、着色率和无菌播种萌发率结果表明:(1)不同杂交组合所得种子的有胚率、着色率和萌发率均差异显著，其中，有胚率最高的为银带虾脊兰鹤顶兰，着色率最高的为中越鹤顶兰保禄鹤顶兰，萌发率最高的为鹤顶兰黄花鹤顶兰;(2)鹤顶兰黄花鹤顶兰组合后代，在外部形态、着色率、萌发率方面均优于鹤顶兰同株自花授粉所得的种子，说明鹤顶兰与黄花鹤顶兰的杂交亲和力较强;(3)鹤顶兰与虾脊兰属植物进行属间杂交是可行的，但其杂交亲和力显著低于属内种间杂交亲和力该试验为鹤顶兰属植物杂交育种中选择合适的亲本、缩短育种周期提供了依据开放科学(资源服务)标识码(OSID)关键词:鹤顶兰;杂交育种;杂交亲和力;种间杂交和属间杂交中图分类号:S68231文献标识码:A文章编号:1671-5470(2023)03-0294-06DOI:1013323/jcnkijfafu(natsci)202303002Cross-compatibility of Phaius tancarvilleaeCHEN Lunyan1，2，ZHENG Zhonglu3，JI Hongyu1，2，LU Aixian1，2，LIN Zirun1，2，CHENG Guo1，2，HUANG Yuanzhen4，WU Shasha1，2，ZHAI Junwen1，2(1College of Landscape Architecture and Art，Fujian Agriculture and Forestry University，Fuzhou，Fujian 350002，China;2Key Laboratory of National Forestry and Grassland Administration for Orchid Conservation and Utilization，Fuzhou，Fujian 350002，China;3College of the Environment Ecology，Xiamen University，Xiamen，Fujian361005，China;4Zhangzhou City College，Zhangzhou，Fujian 363000，China)Abstract:A total of 6 interspecific and intergeneric hybridizations of Phaius were set up，and detected for embryogenic rate，TTCpigmentation rate and sterile germination rate The main results were as follows:(1)there were significant differences in embryogen-ic rate，TTC pigmentation rate and germination rate among various hybridized combinations The combination of Calanthe argenteos-triata Phaius tankervilleae had the highest embryogenic rate while Ptonkinensis Ptancarvilleae var baolocensis and PtankervilleaePflavus had the greatest pigmentation rate and germination rate，respectively(2)The hybrid seeds from Ptankervilleae Pflavuswere superior to those from the self-pollination of Ptankervilleae in morphology，TTC pigmentation rate and germination rate，whichindicated the strong hybrid cross-compatibility between Ptankervilleae and Pflavus(3)It is feasible to conduct intergeneric hybrid-ization between Ptankervilleae and Calanthe，but the cross-compatibility was lower than those of interspecific hybridization withinPhaius This study provided a reference for the selection of suitable hybrid parents and shortened crossbreeding cycle of Phaius herbKey words:Phaius tancarvilleae;crossbreeding;cross-compatibility;interspecific and intergeneric hybridization鹤顶兰(Phaius tancarvilleae)是兰科(Orchidaceae)鹤顶兰属(Phaius)多年生草本植物，是热带、亚热带地区较为常见的大型野生兰我国有 10 余个鹤顶兰属原生种，分布于西南和华南各省区1，种质资源较丰富该属植物的花具有较高的观赏价值，花朵大且数量多，花色艳丽且变化丰富，可作盆花、切花，亦可在庭院、公园等较荫处栽培和造景23 但该属植物种质资源在相当长时间内未受到重视，许多仍处于野生状福建农林大学学报(自然科学版)第 52 卷 第 3 期Journal of Fujian Agriculture and Forestry University(Natural Science Edition)2023 年 5 月态，其基础性研究和园林利用还比较滞后，育种工作进展缓慢，新品种种类少，无法满足市场需求，导致大量野生种被采挖贩卖，野生资源面临巨大灾难4 此外，由于赖以生存的自然环境恶化5、人为过度采挖，野生种群数量不断减少，致使许多地生种类的鹤顶兰属处于濒危状态6 杂交是应用最广的植物育种方法78 国外鹤顶兰属杂交育种工作很早之前就已开展，例如，美国培育的鹤顶虾脊兰 烈火战车 Phaiocalanthe KryptoniteChariot of Fire(Calanthe ozelPhaius tancarvilleae)已在全世界范围内上市和广泛栽培由鹤顶兰与虾脊兰属间杂交育成的鹤虾兰厄苏拉(PhaiocalantheKryptoniteUrsula)和鹤虾兰 梦想(Phcal KryptoniteLeatha s Dream)，以及由鹤顶兰与杂种虾脊兰异属杂交育成的鹤虾兰 东京午夜(Phcal KryptoniteTokyo Midnight)市场价值均较高9 目前鹤顶兰属杂交亲和力的相关研究较少研究表明10，鹤顶兰与黄花鹤顶兰杂交可以顺利产生后代并开花，且 F1代花朵性状与亲本相似但又存在差异;紫花鹤顶兰和鹤顶兰的正反交试验结果表明，非共生萌发获得的杂交后代幼苗生长良好且性状优于亲本11 国内对鹤顶兰属植物杂交育种的相关研究较少英国皇家园艺学会(oyal Horticultural Society，HS)共登录 81 个鹤顶兰属杂交组合，我国育种学家登录的杂交组合仅 2 个:鹤顶兰孔雀开屏(PhaiusFra-grant Peacock)、鹤虾兰 粉色回忆(PhcalPink Memory)此外，有报道的新品种还有鹤顶兰 紫唇 和鹤顶兰 秋香12(Phaius Autumn Fragrance)，但未见登录或相关认定文件，市场上也未能获得相关活体本试验进行鹤顶兰属种间和属间共 6 个组合的杂交试验，以探究鹤顶兰的杂交亲和力，从而为筛选合适的杂交亲本、缩短育种周期提供依据1材料与方法11供试材料杂交所用植株栽培于福建农林大学森林兰苑(图 1)杂交亲本包括鹤顶兰、黄花鹤顶兰(Pflavus)、三褶虾脊兰(Calanthe triplicata)和银带虾脊兰(Cargenteostriata)、中越鹤顶兰(Ptonkinensis)、保禄鹤顶兰(Ptancarvilleae var baolocensis)A:鹤顶兰;B:黄花鹤顶兰;C:三褶虾脊兰;D:银带虾脊兰;E:保禄鹤顶兰;F:中越鹤顶兰图 1杂交亲本植株Fig1Plants of cross parents12杂交组合与授粉授粉试验分 2 批进行(表 1)第 1 批于 2021 年 45 月进行，包括鹤顶兰自花授粉、鹤顶兰黄花鹤顶兰、鹤顶兰三褶虾脊兰、银带虾脊兰鹤顶兰，授粉所用花粉现采现用第 2 批于 2021 年 10 月进行，即中越鹤顶兰银带虾脊兰、中越鹤顶兰保禄鹤顶兰，授粉所用花粉于 2021 年 35 月收集，放置于80 冰箱干燥贮存13 表 1杂交方法1)Table 1Hybrid combinations授粉时间母本父本父本花粉采集时间父本花粉贮存温度2021 年 45 月鹤顶兰鹤顶兰2021 年 45 月/2021 年 45 月鹤顶兰黄花鹤顶兰2021 年 45 月/2021 年 45 月鹤顶兰三褶虾脊兰2021 年 45 月/2021 年 45 月银带虾脊兰鹤顶兰2021 年 45 月/2021 年 10 月中越鹤顶兰银带虾脊兰2021 年 45 月80 2021 年 10 月中越鹤顶兰保禄鹤顶兰2021 年 3 月80 1)“/”表示父本花粉无需贮存，现取现用592第 3 期陈伦妍等:鹤顶兰(Phaius tancarvilleae)杂交亲和力选取长势良好的植株作为母本，每株选取 23 朵花进行授粉，每个杂交组合选择 30 朵花进行授粉母本花朵在花蕾期含苞待放时取下花粉，去除唇瓣并套袋母本花朵绽放 12 d 时，将父本花粉置于母本柱头上并套袋，挂上标签(记录杂交亲本和杂交时间)在授粉 7590 d 后采收蒴果，此时蒴果表皮由绿色开始转为黄色，完好未开裂采集的蒴果置于 4 干燥贮存13蒴果与种子形态观察每个杂交组合选取 6 个授粉后发育良好的成熟蒴果，共计 36 个用蒸馏水漂洗蒴果表面 23 次，自然干燥后，观察蒴果外部形态从每个蒴果内取出约 100 粒种子置于载玻片上，利用光学显微镜进行形态观察，并采用 Micrometrics SE Premium 软件测量种子的长度和宽度，计算其长、宽平均值14种子有胚率与着色率检测上述选取的 36 个成熟蒴果中，每个蒴果取约 100 粒种子，放入离心管中，加入 1%TTC(体积分数)溶液，轻微振荡，确保所有种子被浸没，再用锡箔纸包裹离心