蝴蝶蘭屬間雜交育種研究進(jìn)展

陳和明 呂復(fù)兵 李 佐 肖文芳

(廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 環(huán)境園藝研究所/廣東省園林花卉種質(zhì)創(chuàng)新綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510640)

蝴蝶蘭(

Phalaenopsis

spp.)是蘭科(Orchidaceae)蝴蝶蘭屬植物，是我國(guó)最重要的年宵花卉之一，也是世界上產(chǎn)銷量最大的蘭花品種，因其花形奇特、花色豐富、色澤艷麗、花序整齊和花期長(zhǎng)等特點(diǎn)，成為全世界廣泛流行的熱帶蘭花，深受?chē)?guó)內(nèi)外消費(fèi)者喜愛(ài)，被稱為“蘭花皇后”。1887年，自英國(guó)皇家園藝學(xué)會(huì)(Royal Horticultural Society，RHS)正式注冊(cè)登錄第1個(gè)蝴蝶蘭屬人工雜交種以來(lái)，蝴蝶蘭經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)130多年的雜交育種取得了巨大的育種成就。截至2020-12-31，已有37 043個(gè)蝴蝶蘭雜交組合在英國(guó)皇家園藝學(xué)會(huì)上正式登錄，包括尖囊蘭屬(

Kingidium

)、五唇蘭屬(

Doritis

，又稱朵麗蘭屬)的雜交種及其與蝴蝶蘭屬的屬間雜交種一起歸并為蝴蝶蘭屬。因此，蝴蝶蘭的雜交育種極大地推動(dòng)了蝴蝶蘭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但長(zhǎng)期以來(lái)蝴蝶蘭雜交育種主要集中于屬內(nèi)種間或品種間雜交，與近緣屬間的雜交利用較少，導(dǎo)致蝴蝶蘭栽培品種存在遺傳基礎(chǔ)較窄、多數(shù)蝴蝶蘭沒(méi)有香味、藍(lán)色花缺乏及抗性較差等系列問(wèn)題。而近緣屬中鉆喙蘭屬(

Rhynchostylis

)和指甲蘭屬(

Aerides

)等的花朵多數(shù)有香味、萬(wàn)代蘭屬(

Vanda

)中藍(lán)色花表現(xiàn)極佳和火焰蘭屬(

Renanthera

)花色艷麗等性狀均有利于蝴蝶蘭的改良，且多數(shù)近緣屬抗性較強(qiáng)。因此，本研究擬對(duì)蝴蝶蘭近緣屬種質(zhì)資源、屬間雜交育種情況和屬間雜交存在的問(wèn)題等方面進(jìn)行分析，結(jié)合最新的研究成果，提出現(xiàn)有問(wèn)題的解決方案，以期為我國(guó)蝴蝶蘭屬間雜交育種提供技術(shù)支撐。

1 蝴蝶蘭近緣屬種質(zhì)資源

在英國(guó)皇家園藝學(xué)會(huì)正式注冊(cè)登錄且與蝴蝶蘭屬間雜交成功的近緣屬有19個(gè)，報(bào)道出與蝴蝶蘭屬間雜交成功的萼脊蘭屬(

Sedirea

)和風(fēng)蘭屬(

Neofinetia

)共2個(gè)(表1)。因此，當(dāng)前蝴蝶蘭屬間雜交成功的近緣屬主要有21個(gè)。

表1 蝴蝶蘭近緣屬分布及其種數(shù)
Table 1 Distribution and species number of related genera of

序號(hào)Code蝴蝶蘭近緣屬Related generaof Phalaenopsis分布Distribution優(yōu)良特性Excellentcharacteristics全球原產(chǎn)種數(shù)No. ofnativespecies inthe world我國(guó)原產(chǎn)種數(shù)No.of nativespeciesin China1萬(wàn)代蘭屬Vanda我國(guó)和亞洲其他熱帶地區(qū)花色艷麗且植株抗性較強(qiáng)4092火焰蘭屬Renanthera東南亞至熱帶喜馬拉雅花色艷麗且植株抗性較強(qiáng)1533鉆喙蘭屬Rhynchostylis熱帶亞洲多數(shù)有芳香、多花且植株抗性較強(qiáng)624指甲蘭屬Aerides我國(guó)南方至東南亞多數(shù)有芳香、多花且植株抗性較強(qiáng)2045槽舌蘭屬Holcoglossum主要分布于我國(guó)花數(shù)較多且植株抗性較強(qiáng)886狹唇蘭屬Sarcochilus未記載未知未知未知7蜘蛛蘭屬Arachnis東南亞至新幾內(nèi)亞島等花數(shù)較多且植株抗性較強(qiáng)131

表1(續(xù))

序號(hào)Code蝴蝶蘭近緣屬Related generaof Phalaenopsis分布Distribution優(yōu)良特性Excellentcharacteristics全球原產(chǎn)種數(shù)No. ofnativespecies inthe world我國(guó)原產(chǎn)種數(shù)No.of nativespeciesin China8擬萬(wàn)代蘭屬Vandopsis中國(guó)至東南亞等花色艷麗且植株抗性較強(qiáng)529鳳蝶蘭屬Papilionanthe中國(guó)南部至東南亞花色艷麗且植株抗性較強(qiáng)11210釵子股屬Luisia熱帶亞洲至大洋洲花朵較小且植株抗性較強(qiáng)501011筒葉蝶蘭屬Paraphalaenopsis特產(chǎn)于婆羅洲花數(shù)較多且植株抗性較強(qiáng)4012盆距蘭屬Gastrochilus亞洲熱帶和亞熱帶地區(qū)花朵較小且植株抗性較強(qiáng)472813毛舌蘭屬Trichoglottis東南亞、新幾內(nèi)亞島和澳大利亞等 花朵較小且植株抗性較強(qiáng)60214安格蘭屬Angraecum馬達(dá)加斯加島、熱帶非洲和南非花朵較多且植株抗性較強(qiáng)未知015閉距蘭屬Cleisocentron中國(guó)及其它地方花朵較小且植株抗性較強(qiáng)未知1616鉆柱蘭屬Pelatantheria熱帶喜馬拉雅經(jīng)印度到東南亞花朵較小且植株抗性較強(qiáng)5317阿梅蘭屬Amesiella主要分布于菲律賓花朵較多且植株抗性較強(qiáng)未知018蛇舌蘭屬Diploprora南亞的熱帶地區(qū)花朵較小且植株抗性較強(qiáng)2119漏斗蘭屬Eurychone未記載未知未知未知20萼脊蘭屬Sedirea中國(guó)、日本和朝鮮半島南部小花、多數(shù)有芳香且植株抗性較強(qiáng)2221風(fēng)蘭屬Neofinetia東亞小花、多數(shù)有芳香且植株抗性較強(qiáng)22

注：數(shù)據(jù)主要來(lái)源于《中國(guó)植物志》。

Note: The data come mainly from .

2 蝴蝶蘭與近緣屬雜交育種概況

2.1 屬間雜交組合登錄情況

蝴蝶蘭屬間雜交組合最早于1931-01-01在英國(guó)皇家園藝學(xué)會(huì)上正式注冊(cè)登錄，其雜交組合為

Phal

.

amabilis

×

Vanda

suavis

，雜交屬名為

Vandaenopsis

，登錄種名為

Ferrierensis

，截至2020-12-31，基于表1(序號(hào)1～19)且在RHS上登錄成功的蝴蝶蘭屬間雜交組合共有546個(gè)(表2)。根據(jù)英國(guó)皇家園藝學(xué)會(huì)蘭花品種登錄規(guī)定，相同親本的雜交組合(無(wú)論是正交，還是反交)只能作為1個(gè)集體雜交種(Grex)或1個(gè)雜交群體進(jìn)行登錄，但從1個(gè)雜交群體中可以選育出多個(gè)優(yōu)良單株，通過(guò)組培克隆繁殖獲得優(yōu)良株系，進(jìn)而選育出多個(gè)優(yōu)良品種。因此，蝴蝶蘭屬間雜交品種或雜交后代優(yōu)良材料的實(shí)際數(shù)量要多于RHS上登錄的雜交組合數(shù)。從F雜交組合總數(shù)排名來(lái)看(表2)，排名前3的萬(wàn)代蘭屬、火焰蘭屬和鉆喙蘭屬其雜交組合數(shù)分別為243、163和41個(gè)，合計(jì)雜交組合數(shù)為447個(gè)，占19個(gè)近緣屬雜交組合總數(shù)的81.9%，表明萬(wàn)代蘭、火焰蘭和鉆喙蘭這3個(gè)屬在蝴蝶蘭屬間雜交育種中占據(jù)了重要位置，為蝴蝶蘭屬間雜交育種史作出了重大貢獻(xiàn)；排名第4、5、6和7的指甲蘭屬、槽舌蘭屬(

Holcoglossum

)、狹唇蘭屬(

Sarcochilus

)和蜘蛛蘭屬(

Arachnis

)其雜交組合數(shù)分別為16、15、14和11個(gè)，雜交組合數(shù)合計(jì)為56個(gè)，占19個(gè)近緣屬雜交組合總數(shù)的10.3%。

表2 蝴蝶蘭與RHS上登錄的19個(gè)近緣屬雜交育種情況
Table 2 Hybrid breeding of . with 19 related generaregistered on RHS

序號(hào)Code蝴蝶蘭近緣屬Relatedgenera ofPhalaenopsis遠(yuǎn)緣雜交屬名Genus nameF1雜交組合數(shù)及所占比例 Number and proportion of F1 hybrids近緣屬作母本/個(gè)Relatedgeneraas femaleparent近緣屬作父本/個(gè)Relatedgeneraas maleparent總數(shù)/個(gè)Total總數(shù)排名Rank作母本時(shí)所占比例/%Proportionas female作父本時(shí)所占比例/%Proportionas male蝴蝶蘭雜交種為親本所占比例/%Proportionas parent ofPhalaenopsishybrids1萬(wàn)代蘭屬VandaVandaenopsis143100243 158.841.255.12火焰蘭屬RenantheraRenanthopsis134 29163 282.217.876.73鉆喙蘭屬RhynchostylisRhynchonop-sis 1 40 41 32.4097.665.94指甲蘭屬AeridesAeridopsis 10 6 16 462.537.550.05槽舌蘭屬HolcoglossumHolconopsis 11 4 15 573.326.753.36狹唇蘭屬SarcochilusSarconopsis 12 2 14 685.714.328.67蜘蛛蘭屬ArachnisArachnopsis 10 1 11 790.99.1027.3

表2(續(xù))

序號(hào)Code蝴蝶蘭近緣屬Relatedgenera ofPhalaenopsis遠(yuǎn)緣雜交屬名Genus nameF1雜交組合數(shù)及所占比例 Number and proportion of F1 hybrids近緣屬作母本/個(gè)Relatedgeneraas femaleparent近緣屬作父本/個(gè)Relatedgeneraas maleparent總數(shù)/個(gè)Total總數(shù)排名Rank作母本時(shí)所占比例/%Proportionas female作父本時(shí)所占比例/%Proportionas male蝴蝶蘭雜交種為親本所占比例/%Proportionas parent ofPhalaenopsishybrids8擬萬(wàn)代蘭屬VandopsisPhalandopsis 4 4 8 850.050.075.09鳳蝶蘭屬Papilionan-thePapilaenop-sis 4 4 8 850.050.012.510釵子股屬LuisiaLuinopsis 2 5 7 928.671.428.611筒葉蝶蘭屬Paraphalae-nopsisPhalpha-laenopsis 1 4 51020.080.020.012盆距蘭屬GastrochilusGastronopsis 1 3 41125.075.050.013毛舌蘭屬TrichoglottisTrichonopsis 2 0 212100.0050.014安格蘭屬AngraecumAngraeconop-sis 2 0 212100.00100.015閉距蘭屬CleisocentronCleisonopsis 2 0 212100.000.016鉆柱蘭屬PelatantheriaPelathanopsis 2 0 212100.000.017阿梅蘭屬AmesiellaAmenopsis 0 1 1130100.00.018蛇舌蘭屬DiploproraDiplonopsis 1 0 113100.00100.019漏斗蘭屬EurychoneEurynopsis 1 0 113100.00100.0合計(jì)Total34320354662.837.2

注：數(shù)據(jù)來(lái)源于英國(guó)皇家園藝學(xué)會(huì)(RHS)網(wǎng)站，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)至2020-12-31。

Note: Data are adapted from the Royal Horticultural Society website on December 31, 2020.

對(duì)19個(gè)蝴蝶蘭近緣屬作為親本在英國(guó)皇家園藝學(xué)會(huì)上登錄的雜交組合數(shù)每10年進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見(jiàn)圖1。19個(gè)近緣屬的雜交組合數(shù)在1931—1960年很低，共登錄了17個(gè)雜交組合，主要是萬(wàn)代蘭屬、火焰蘭屬、槽舌蘭屬、蜘蛛蘭屬和鳳蝶蘭屬，平均每10年登錄雜交組合數(shù)為5.7個(gè)；但1961年以后，雜交組合數(shù)迅速增加，平均每10年登錄雜交組合數(shù)為88.2個(gè)，是1931—1960年每10年均值的15.5倍。主要是因?yàn)樯鲜兰o(jì)60年代至今，蘭花無(wú)菌播種技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用促進(jìn)了蘭花雜交育種的迅速發(fā)展，雜交育種已成為新品種培育的主要手段。就單個(gè)近緣屬而言，自1961年以來(lái)，萬(wàn)代蘭屬和火焰蘭屬在每個(gè)時(shí)期雜交組合數(shù)均保持在前2名；鉆喙蘭屬在1931—2010年的80年間登錄雜交組合數(shù)為20個(gè)，但2011—2020年的10年間登錄雜交組合數(shù)為21個(gè)，主要是因?yàn)榇蟛糠值你@喙蘭屬有香味，現(xiàn)代人對(duì)香味的追求更執(zhí)著；槽舌蘭屬在2000年之前只登錄了1個(gè)，但2001—2020年增長(zhǎng)較快，共登錄14個(gè)雜交組合。

圖1 蝴蝶蘭19個(gè)近緣屬為親本在英國(guó)皇家園藝學(xué)會(huì)上每10年登錄的雜交組合數(shù)Fig.1 Number of cross combinations registered in RHS with 19 closely related genus of Phalaenopsis in every 10 years

2.2 蝴蝶蘭屬間雜交差異及效率分析

蝴蝶蘭與RHS上登錄的19個(gè)近緣屬雜交成功，但每個(gè)近緣屬作為父本或母本時(shí)與蝴蝶蘭屬間雜交成功的組合數(shù)存在差異(表2)。萬(wàn)代蘭屬、火焰蘭屬、指甲蘭屬、槽舌蘭屬、狹唇蘭屬、蜘蛛蘭屬、毛舌蘭屬、安格蘭屬、閉距蘭屬、鉆柱蘭屬、蛇舌蘭屬和漏斗蘭屬這12個(gè)近緣屬作母本時(shí)，其雜交組合數(shù)均大于其作父本的雜交組合數(shù)；而鉆喙蘭屬、釵子股屬、筒葉蝶蘭屬、盆距蘭屬和阿梅蘭屬這5個(gè)近緣屬作父本時(shí)，其雜交組合數(shù)均大于其作母本的雜交組合數(shù)；但擬萬(wàn)代蘭屬和鳳蝶蘭屬等2個(gè)近緣屬作母本或父本，雜交成功率差別不大。同時(shí)，以蝴蝶蘭雜交種為親本與排名前3的萬(wàn)代蘭屬、火焰蘭屬和鉆喙蘭屬雜交時(shí)登錄的組合數(shù)分別為134、125和27個(gè)，占各自登錄數(shù)的55.1%、76.7%和65.9%(表2)。

在屬間雜交效率方面：萼脊蘭屬和風(fēng)蘭屬與蝴蝶蘭之間的屬間雜交共進(jìn)行了160個(gè)雜交組合，只有12個(gè)雜交組合形成的果莢經(jīng)無(wú)菌播種后獲得528株雜種，雜交組合成功率為7.50%；蝴蝶蘭與火焰蘭的遠(yuǎn)緣雜交過(guò)程中共進(jìn)行了48個(gè)雜交組合，其中6個(gè)雜交組合的果莢經(jīng)無(wú)菌播種后成功獲得441株雜交后代，雜交組合成功率為12.50%；利用鉆喙蘭(

Rhy

.

retusa

)與蝴蝶蘭進(jìn)行正反遠(yuǎn)緣雜交，雜交組合共計(jì)36個(gè)，其中1個(gè)雜交組合成功共獲得遠(yuǎn)緣雜種141株，雜交組合成功率為2.78%；吳容儀等以蝴蝶蘭和萬(wàn)代蘭進(jìn)行屬間雜交，將萬(wàn)代蘭原生種中的橘色和藍(lán)色導(dǎo)入蝴蝶蘭中，獲得6個(gè)橘色雜交組合和1個(gè)藍(lán)色雜交組合，并利用蝴蝶蘭與海南鉆喙蘭(

Rhy

.

gigantea

)進(jìn)行屬間雜交，成功獲得有香味的雜交組合5個(gè)。以上研究表明蝴蝶蘭與其近緣屬雜交，雖然雜交組合成功率不高，但可以獲得成功，而與墨蘭(

Cymbidium

sinense

)和碧玉蘭(

Cym

.

lowianum

)等非蝴蝶蘭近緣屬雜交，則難以成功。

3 蝴蝶蘭與近緣屬雜交存在的問(wèn)題

從蝴蝶蘭與19個(gè)近緣屬雜交成功組合數(shù)的差異可以看出，大部分正反雜交可以成功，但主要以蝴蝶蘭雜交種為主要親本；同時(shí)從研究報(bào)道可知，蝴蝶蘭與近緣屬的雜交效率不高，屬間雜交成功率在2.78%～12.50%。由于現(xiàn)代蝴蝶蘭雜交種遺傳背景較復(fù)雜，在蝴蝶蘭屬間、種間和種內(nèi)雜交中經(jīng)常產(chǎn)生有不可育種子的情況，表現(xiàn)為雜交不親和性障礙。

在大多數(shù)被子植物中，胚珠和胚囊在授粉時(shí)已經(jīng)完全發(fā)育成熟，受精通常發(fā)生在授粉后幾個(gè)小時(shí)。而蘭花的胚珠發(fā)育依賴于授粉，由于授粉和受精之間的時(shí)間間隔較長(zhǎng)，花粉管在進(jìn)入成熟胚囊之前必須在子房中存活一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，如天麻(

Gastrodiaelata

)需要4 d，蘇維斯萬(wàn)代蘭(

Vanda

suavis

)需要10個(gè)月，而蝴蝶蘭需要60～65 d，受精發(fā)生在授粉后65～70 d。蝴蝶蘭在授粉后花粉粒不萌發(fā)，直到3 d后開(kāi)始萌發(fā)，這期間四分體的空泡化和分離可能是花粉粒萌發(fā)的前提，接下來(lái)花粉管繼續(xù)生長(zhǎng)，并迅速充滿整個(gè)子房腔，同時(shí)子房發(fā)育并伸長(zhǎng)，直到授粉60～65 d，花粉管才朝著幾乎在同一時(shí)間發(fā)育成熟的胚珠方向生長(zhǎng)。這可能是由于成熟胚珠發(fā)出的信號(hào)引導(dǎo)著頂端花粉管朝著胚珠方向生長(zhǎng)，從而完成受精，而成熟胚珠助細(xì)胞分泌出的富含半胱氨酸的蛋白質(zhì)是引導(dǎo)花粉管的關(guān)鍵因子。因此，蝴蝶蘭屬間雜交過(guò)程中，花粉管無(wú)法到達(dá)胚珠完成受精則表現(xiàn)為受精前障礙，即授粉5～10 d內(nèi)花朵凋謝或授粉1～2個(gè)月內(nèi)能夠座果但后期果莢變黃并脫落，如Kim等發(fā)現(xiàn)在萼脊蘭、風(fēng)蘭與蝴蝶蘭屬間雜交中有54%的花朵在授粉后脫落，沒(méi)有形成果莢；若花粉管到達(dá)胚珠并完成受精，但后期胚發(fā)育停止或發(fā)育不正常則表現(xiàn)為受精后障礙，即有些果莢發(fā)育時(shí)間能夠達(dá)到3～4個(gè)月或更長(zhǎng)時(shí)間，但果莢內(nèi)呈棉絮狀且無(wú)種子。

4 克服蝴蝶蘭屬間雜交障礙的措施

4.1 保持花粉和柱頭活性

喻蘭等認(rèn)為蝴蝶蘭花粉塊隨著開(kāi)放時(shí)間的延長(zhǎng)，體積減小、顏色加深、質(zhì)地變硬且活力減弱，柱頭活性在蝴蝶蘭開(kāi)花10～30 d內(nèi)較強(qiáng)，此時(shí)進(jìn)行人工雜交能獲得較高的成功率。Balilashaki等得出蝴蝶蘭雜交授粉最適季節(jié)是冬季(12月—翌年2月)，其次是春季(3—5月)，而夏季(6—8月)授粉最不利于結(jié)實(shí)。目前，蝴蝶蘭雖然可以通過(guò)花期調(diào)控實(shí)現(xiàn)全年開(kāi)花，但從喻蘭等和Balilashaki等的研究結(jié)果來(lái)看，若以蝴蝶蘭為母本進(jìn)行屬間雜交，選擇冬季和春季且蝴蝶蘭開(kāi)花10～30 d內(nèi)進(jìn)行授粉有利于成功。低溫或超低溫保存可延長(zhǎng)花粉壽命，這是花期不遇的植物間進(jìn)行雜交育種的有效途徑。蝴蝶蘭花粉在室溫4周后失去活力，在4 ℃的環(huán)境下能存活40周，在-20 ℃或更低溫度下保存96周的花粉授粉后仍能產(chǎn)生種子。因此，無(wú)論是花期相遇的蝴蝶蘭屬間雜交，還是通過(guò)花粉貯藏解決花期不遇的蝴蝶蘭屬間雜交，其花粉活力好和柱頭活性強(qiáng)是克服屬間雜交不親和的前提條件。

4.2 擴(kuò)大蝴蝶蘭親本雜交范圍及重復(fù)授粉

大多數(shù)的蝴蝶蘭品種都是通過(guò)幾代或十幾代的雜交育種獲得的，其遺傳背景較復(fù)雜。因此，通過(guò)擴(kuò)大親本雜交范圍及增加花朵進(jìn)行重復(fù)授粉有利于提高蝴蝶蘭屬間雜交成功率。在萼脊蘭、風(fēng)蘭與蝴蝶蘭的屬間雜交過(guò)程中，共進(jìn)行了160個(gè)雜交組合，包括29個(gè)

Sedirea

japonica

×

Phal

.雜交組合、65個(gè)

Phal

.×

Sed.

japonica

雜交組合、20個(gè)

Sed.

japonica

×

Doritis

雜交組合、37個(gè)

Doritis

×

Sed.

japonica

雜交組合、4個(gè)

Phal

.×

Neo.

falcata

雜交組合和5個(gè)

Neo.

falcata

×

Phal

.雜交組合，每個(gè)雜交組合重復(fù)授粉2～3朵，結(jié)果有12個(gè)雜交組合成功座果。在蝴蝶蘭與火焰蘭和鉆喙蘭的遠(yuǎn)緣雜交過(guò)程中，共進(jìn)行了84個(gè)雜交組合，每個(gè)雜交組合重復(fù)授粉5～8朵，有7個(gè)組合的種子萌發(fā)，獲得遠(yuǎn)緣雜種582株。

4.3 正反雜交有利于屬間雜交成功

Kim等在萼脊蘭與蝴蝶蘭的屬間雜交過(guò)程中，進(jìn)行了151個(gè)正反雜交組合，以蝴蝶蘭為母本的正交組合

Phal

.(

Doritis

)×

Sed.

japonica

共102個(gè)，以萼脊蘭為母本的反交組合

Sed.

japonica

×

Phal

.(

Doritis

)共49個(gè)，其中正交和反交各有5個(gè)雜交組合獲得雜種后代；風(fēng)蘭與蝴蝶蘭的屬間雜交過(guò)程，以蝴蝶蘭為母本的正交組合

Phal

.×

Neo.

falcata

共4個(gè)，以風(fēng)蘭為母本的反交組合

Neo.

falcata

×

Phal

.有5個(gè)，其中反交有2個(gè)雜交組合獲得雜種后代，而正交未獲得雜種后代；火焰蘭與蝴蝶蘭的屬間雜交共進(jìn)行了48個(gè)正反雜交組合，其中正交

Phal

.×

Renanthera

和反交

Renanthera

×

Phal

.各24個(gè)，以蝴蝶蘭為母本的正交有2個(gè)獲得雜種后代，以火焰蘭為母本的反交有4個(gè)雜交組合獲得雜種后代；鉆喙蘭與蝴蝶蘭的屬間雜交進(jìn)行了正交

Phal

.×

Rhy

.

retus

和反交

Rhy

.

retusa

×

Phal

.各18個(gè)，以蝴蝶蘭為母本的正交有1個(gè)獲得雜種后代，而以鉆喙蘭為母本的反交未獲得雜交后代。從本研究中19個(gè)近緣屬與蝴蝶蘭正反雜交也可以看出，正反雜交有利于屬間雜交成功。

4.4 親本倍性的選擇

陳和明等在蝴蝶蘭與火焰蘭遠(yuǎn)緣雜交育種中發(fā)現(xiàn)，小花型和中花型的倍性一般較小，大花型的倍性一般較大。小花型中華火焰蘭、云南火焰蘭與小花型蝴蝶蘭‘小飛象’、‘天天紅’、版納蝴蝶蘭和安曼蝴蝶蘭以及中花型蝴蝶蘭‘童真’‘九美’‘日本滿天紅’‘斯卡利特’屬間正反雜交，共有20個(gè)組合座果，果莢內(nèi)沒(méi)有種子且無(wú)菌播種后均未得到雜種后代，但與大花型蝴蝶蘭‘聚寶’‘翔鳳’‘內(nèi)山姑娘’‘新紅龍’屬間正反雜交，有10個(gè)組合座果，其中6個(gè)經(jīng)無(wú)菌播種后獲得雜種后代。因此，選擇大花型四倍體蝴蝶蘭與火焰蘭屬間雜交較易成功，但對(duì)于別的近緣屬如萬(wàn)代蘭、鉆喙蘭和槽舌蘭等與蝴蝶蘭的屬間雜交，其親本倍性的選擇還需進(jìn)一步研究。

4.5 胚拯救

蘭花的種子極為細(xì)小，呈粉末狀，由種胚和種皮構(gòu)成，不含貯存組織胚乳，缺乏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在自然條件下很難萌發(fā)。因此，采用組織培養(yǎng)無(wú)菌播種的方法進(jìn)行胚拯救是提高蘭花遠(yuǎn)緣雜交成功率的有效手段，但遠(yuǎn)緣雜交過(guò)程中，胚有沒(méi)有形成、胚發(fā)育正常與否、胚發(fā)育是否充分和胚齡等均對(duì)胚胎拯救有直接的影響。在萼脊蘭、風(fēng)蘭與蝴蝶蘭屬間雜交的研究中發(fā)現(xiàn)，26%的雜交組合中，種子持續(xù)生長(zhǎng)3～4個(gè)月，才能形成正常的種胚，經(jīng)無(wú)菌播種后種子可以萌發(fā)；蝴蝶蘭與火焰蘭和鉆喙蘭屬間雜交產(chǎn)生的種子，其發(fā)育時(shí)間達(dá)到100～125 d才能萌發(fā)。

5 展 望

雖然蝴蝶蘭與近緣屬雜交當(dāng)前在英國(guó)皇家園藝學(xué)會(huì)上登錄了546個(gè)雜交組合，取得了一些雜交育種上的研究進(jìn)展，但有關(guān)屬間雜種鑒定等方面的研究報(bào)道并不多見(jiàn)。Kim等認(rèn)為蝴蝶蘭屬間雜交表現(xiàn)出更多蝴蝶蘭的形態(tài)學(xué)性狀遺傳在后代中，即整體植株趨向于蝴蝶蘭，但在細(xì)胞及分子鑒定上還未有過(guò)報(bào)道。而真正的遠(yuǎn)緣雜種往往表現(xiàn)出親本某些性狀的同時(shí)，也表現(xiàn)出自身的特異性狀，且蘭花屬間雜交后代的花色、花梗直立和香味等被認(rèn)為是定性和定量遺傳。比如蝴蝶蘭與火焰蘭屬間雜種F代的主要數(shù)量性狀及花色介于親本之間，F(xiàn)代葉片革質(zhì)較硬趨向于親本火焰蘭，葉端鈍形、下彎及葉形倒卵圓形與親本蝴蝶蘭接近，但葉端比蝴蝶蘭明顯下彎；蝴蝶蘭與鉆喙蘭屬間F代大部分株系表現(xiàn)出蝴蝶蘭的花色性狀，而以白色為主的鉆喙蘭花色在F代中也充分遺傳，花梗直立在F代中與蝴蝶蘭一致；蝴蝶蘭和萬(wàn)代蘭屬間雜交的F代，6個(gè)橘色雜種群體和1個(gè)藍(lán)色雜種群體充分遺傳了雙親優(yōu)點(diǎn)；蝴蝶蘭與海南鉆喙蘭屬間雜交F代，5個(gè)雜種群體有香味，充分遺傳了海南鉆喙蘭有香味的特點(diǎn)。

目前，屬間雜交育種已經(jīng)在新品種選育中發(fā)揮重要作用，包括可以提高產(chǎn)量、改良品質(zhì)、增強(qiáng)適應(yīng)性和抵抗力等。在開(kāi)展蝴蝶蘭的屬間雜交育種過(guò)程中，首先應(yīng)確定屬間雜交育種目標(biāo)，然后綜合運(yùn)用多種方法如擴(kuò)大雜交親本范圍、篩選出親合力高的雜交組合及親本、晴朗天氣條件下進(jìn)行重復(fù)授粉和切柱授粉等措施，有效提高屬間雜交親和性，并建立受精后的胚拯救技術(shù)體系，利用分子生物學(xué)技術(shù)揭示屬間雜交不親和的機(jī)制，以有效的手段進(jìn)行蝴蝶蘭屬間遠(yuǎn)緣雜交，開(kāi)辟蝴蝶蘭育種新途徑。