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中国兰花新品种选育、快繁技术研究与未来发展方向
时间:2014年09月26日信息来源:不详点击: 加入收藏 】【 字体:

中国兰花是我国传统的十大名花之一,素有“花中君子”之称,长期以来备受世界各国人民的喜爱,具有很高的观赏价值和经济价值。中国兰花种类繁多、资源十分丰富,常见的有春兰、蕙花、四季兰、墨兰、寒兰、莲瓣兰、春剑兰等。中国兰花在我国有着悠久的栽培历史,由于其特征和文化底蕴深厚,热爱中国兰花的群体不断壮大,兰花市场日益繁荣,国际贸易种类和数量也越来越多,中国兰花作为高档花卉产业的发展潜力巨大。由于没有解决大规模繁殖的难题,目前我国出口的兰花种类多数来自野外采集或利用野外采集的母株繁育出来的植株。由于大量野生中国兰花被采挖,导致中国兰花自然资源遭受了严重的破坏,因此,为了解决野生兰花种质资源濒危问题,在洋兰盛行的国际兰花市场占得一席之地,提高中国兰花的新品种选育效率和改进繁殖技术,实现产业化发展,已成为我国兰花产业亟需解决的重要课题。从2007年开始,江苏里下河地区农业科学研究所先后与扬州大学园艺与植物保护学院、扬州农科园艺博览有限公司和如皋百代兰花有限公司等单位结成校企联盟,开展中国兰花新品种选育和快繁技术研究,取得了良好效果。

1中国兰花研究进展

1.1中国兰花品种资源引进从2007年开始,江苏里下河地区农业科学研究所先后收集引进名优中国兰花种质资源423份,其中包括珍稀春兰50份、蕙兰142份、建兰90份、墨兰13份等,是江苏省拥有中国兰花种质资源最多的单位,也是全国拥有珍稀春、蕙兰品种最多的科研单位之一。

1.2中国兰花杂交种无菌萌发技术于8-11月分别采收了春兰、蕙兰种子,并进行了播种试验,结果表明:春兰、蕙兰杂交蒴果5个月成熟度的种子萌芽率最高,种子高萌发率和中等萌发率的比例也比较高。过早采收的种子褐化率偏高,过晚采收的种子萌发率下降。分别用营养液、10%次氯酸钠溶液、0.1 mol/L NaOH溶液手工振荡对杂交种子进行预处理后均能促进种子萌发,其中春兰杂交种子经10%次氯酸钠预处理培养后的萌发率最高,蕙兰杂交种子经营养液振荡预处理培养后的萌发率最高;1/2 MS基本培养基加2 g/L蛋白胨比较适合春兰杂交种子的萌发,H基本培养基加2L蛋白胨比较适宜蕙兰杂交种子的萌发;以葡萄糖为碳源的培养基培养春兰杂交种子的萌发率高于以蔗糖为碳源的培养基;培养基中添加NAA、6 - BA对提高春兰杂交种子的萌发率无明显影响,但一定浓度配比的NAA、6- BA能提高蕙兰杂交种子的萌发率。当NAA浓度为2.0 mg/L时,无论6- BA的量为多少,兰花种子的诱导率都较高;同时,6 -BA浓度为2.0 mg/L时,NAA浓度无论在何种水平,其种子萌发率都很高,因此,兰花种子的无菌萌发最优组合为6 - BA 2.0mg/L+ NAA2.0 mg,/L。

1.3萌发种子原球茎或根状茎生长及增殖技术

1.3.1  NAA、6- BA对蕙兰原球茎生长的影响  当NAA浓度为2.0 mg/L时,蕙兰原球茎的生长速度最快,直径≥5 mm的原球茎块在第30 d时只有12个,培养至60d时增加到34个。随着培养天数的增加,原球茎逐渐增大。培养60d后,直径≥5 mm的原球茎块数随着NAA浓度的不断加大而增加,在NAA浓度为2.0 mg/L时达到最大值。

6 - BA对蕙兰原球茎生长有一定的影响,6- BA浓度越高,其原球茎块越小,随着培养天数的增加,经6 -BA处理后,直径>15mm的原球茎块个数只是略有增加,大部分原球茎块直径在3—5mm之间。而对照经培养60d后,直径≥5 mm的原球茎块有20个,是培养30 d时的3倍多。培养30 d时,随着6- BA浓度的提高,直径<3mm的原球茎块个数逐渐增多;而直径≥5 mm的原球茎块数基本处于持平状态。培养60d时,随着6 -BA浓度的提高,直径<3mm的原球茎块数相差不大;直径≥5 mm的块数则逐渐减少。

1.3.2  AgN03对兰花白色原球茎转绿和增殖的影响

随着AgN03浓度的提高,兰花白色原球茎的转绿率和增殖率都逐渐提高,且可促使原球茎提早转绿和增殖。Ag-N03浓度为1.0 mg/L时,培养60d后获得了最高的转绿率,培养30 d时的转绿率逐渐提高的趋势说明了Ag-N03能促进白色原球茎提早转绿。增殖率的变化随Ag-N03浓度的提高而呈现波浪形变化,并在5.0 mg/L时达到最大值,但是在此水平下原球茎的转绿率低,且大量褐变。而当AgN03浓度为1.0 mg/L时的增殖率为次高峰,其效果比对照好,且此时也是转绿率的最大值,原球茎褐变率也最低。由此可知,AgN03浓度为1.0 mg/L时的效果最好。

1.3.3不同浓度NAA培养基对春兰杂交种子萌发后根状茎生长的影响  当NAA浓度为0.3 mg/L时,春兰杂交种根状茎的增殖系数最高,与其他处理相比差异显著,其鲜重、平均主茎长也最高,支茎长和平均支茎粗中等,根状茎生长比较优良。春兰杂交种子萌发后的根状茎在添加不同浓度蛋白胨培养基上生长,当蛋白胨浓度为1.5mg/L时,根状茎的平均鲜重最高,根状茎的增殖系数也比较高,与最高繁殖系数的处理无显著差异,平均主茎长和平均支茎长也比较高,与最高值处理的差异也不显著,是理想的处理浓度。使用液体浅层的培养方式时,其根状茎的鲜重、增殖系数、平均主茎长、平均支茎长、平均茎粗等均优于固体琼脂培养方式,且两者间的差异显著。

1.3.4杂交种根状茎芽和根的诱导技术选取大小一致的原球茎分别接种在含有TDZ和6- BA的培养基中诱导不定芽,比较两者对蕙兰原球茎不定芽诱导的影响,结果表明:当TDZ和6- BA浓度为1.0 mg/L时,TDZ处理的蕙兰原球茎的萌芽率达45.5%,是6- BA处理的2.5倍;当TDZ浓度增加到3.0 mg/L时,对原球茎芽的分化产生了抑制作用,不定芽的萌发率降低了9个百分点,产生的幼芽细弱、叶片细长弯曲,且生长缓慢。生长素NAA与TDZ配合使用能有效地促进蕙兰原球茎芽的分化,且使芽苗生长健壮。在含有TDZ的分化培养基中添加NAA 0.5 mg/L可明显提高原球茎的萌芽率约11.4个百分点。1/2 MS+ NAA 2 mg/L+6- BA 3 mg/L+蔗糖20 g/L的培养基配方比较适合春兰杂交种芽的诱导;1/2 MS+6-BA0.5 g/L+蔗糖20 g/L的培养基配方比较适合春兰杂交小苗的生根培养。

目前,已初步建立了春兰和蕙兰的杂交种萌发、增殖、分化及快繁的技术体系,得到了部分杂交组合组培苗,使中国兰花种子无菌萌发的时间由1年以上缩短到5个月左右,组培苗的瓶期栽培时间大大缩短。已有杂交组合种子的萌发,并获得了大量的原球茎和根状茎以及部分名优春兰和蕙兰杂交种的实生苗。

1.4辐射诱变育种技术选取建兰、蕙兰、报岁兰等品种的植株,分别利用0、5、10、15、20 Gy的60Co一^y射线对其进行辐照处理,每处理20苗,2次重复,兰花苗经辐照处理后当日即上盆并采用正常管理措施,记载死苗率以及植株生长、开花等各种性状,选取突变体,结果表明:建兰的适宜辐射诱变剂量为5~ 10 Gy,蕙兰的适宜剂量为10~15 Gy,报岁兰的适宜剂量为15 - 20 Gy。兰花在辐照后第40d,新抽嫩芽心叶干枯,开始呈现比较明显的辐射损伤症状;新芽伸出缓慢、叶片扭曲,这对株高有一定抑制;花期一般延迟2—3d,花亭出现缩短或加长现象,花朵数减少,个别花瓣出现变形。

1.5优良兰花新品系的选育“扬蕙蝶1号”是通过10Gy 6。Co一γ

射线辐射诱变后筛选的蕙兰新品系。该品系草型矮壮,叶长30 - 35 cm、宽0.8—1.0 cm,叶色深绿有光泽,叶面平,叶缘锯齿粗,叶脉浅,叶质厚,新叶直立性较强,老叶呈披散状,是蕙兰蝶花品种的典型叶型。苞色净绿,绿色花莛浑圆直挺,出架,高40 cm左右,着花5-9朵,小花柄鲜紫红,小花三瓣厚阔、梅型水仙瓣,色嫩绿,落肩,捧瓣边屈曲,每瓣横向上半幅呈唇瓣化,瓣端外向,并上缀鲜细朱点,剪刀捧,大铺舌,花瓣色泽嫩绿,杂以浓艳朱点,红绿相映,宛如蝴蝶飞舞。该品种与蝶花名品“大叠彩”和一般的外蝴蝶品种存在明显的区别,目前该品种已申请国家新品种权。该品种于4月中旬始花,花期12 d左右,花形独特,花色清雅,花容靓丽,其香清雅、醇正。易芽易花,易栽培,适应性好,抗病抗虫性强,耐高温高湿性强。

“百代2号”是从驯化野生种中选育出的蕙兰新品系。该品系叶长48~ 52 cm、宽1.3 cm,叶色翠绿有光泽,叶态优美,叶姿弓垂。花葶高出叶架,小花柄长,深紫色。每葶有花5 -11朵。外三瓣收根放角,花瓣绿底紫红晕,捧瓣是蚌壳捧,有明显的紫红覆轮艺,唇瓣为大圆舌,为赤蕙荷瓣。两萼端间距为4.5 -5.0 em,花型端整,肥厚光泽,花开萼片逐渐放阔,其香清雅、醇正。于4月上旬始花,花期17 d左右,花品稳定,花色稳重,花开有神。该品系具有易芽易花、易栽培、适应性好、抗病抗虫性强的特点,相对于同类品种,其耐高温高湿性强。

“春红梅1号”是通过大富贵与红花春剑杂交的后代选育出的春兰新品系。该品系新芽淡紫红色,芽端部间绿,有浑浊的乳白肩,叶芽短壮。叶长20 -25cm、宽1.0-1.2 em,边叶呈船形,斜立于斜垂叶姿,叶面较平坦,叶缘细齿不明显,叶色翠绿有光泽,叶质厚,柔中有刚。花梗浅红色,短圆粗壮,梗高5~ 10 cm。花苞紫红缀深紫筋麻,层层马蹄壳,铺满紫砂晕,花苞圆整,贴肉苞衣宽端。外三瓣头圆,收根放脚,五瓣分巢,为典型梅瓣,侧萼一字肩或微落,花色粉红,花质糯润。花瓣为蟹壳捧,光洁圆润,合抱着散发幽香的蕊柱。唇瓣短而圆睁,为大小适中的刘海舌,舌面有红斑艳丽。花香醇正。该品系的叶型遗传了母本大富贵的特性,花色遗传了父本红花春剑的特征,花型中和了父母本的特点,不仅是难得的梅瓣红色花,且香味纯正,而且也是国兰新品种选育的理想品种。

除选育以上3个新品系外,还选育出扬春素1号、扬蕙艺1号、扬牡丹1号、扬蕙梅1号4个优良株系,经专家鉴定均有一定的科研价值和观赏价值。

2中国兰花产业发展存在问题

我国是兰花的生产和种植大国,有众多的中国兰花爱好者,国内市场潜力巨大,但我国的兰花产业与发达国家相比,不论是生产规模、生产数量,还是出口产值均存在不小的差距。纵观国内外兰花的发展现状,中国兰花产业发展落后的根本原因是科研创新不够、科技附加值不高、兰花的育种期限长,过程复杂,因此我国尝试兰花育种的研究极少。此外,我国兰花市场品种陈旧、单一,具有自主知识产权的兰花新品种稀少,国内兰花产业的繁育技术落后,组培快繁技术尚未大规模应用,生产工厂化、设施化、标准化程度低等因素,这些均制约了我国兰花产业的发展,因此,加大对中国兰花的科研投入,加快产业体系的建设,提高中国兰花新品种的选育效率和改进繁殖技术,实现中国兰花的产业化开发,已成为中国兰花产业迫切需要解决的课题。

3  中国兰花产业发展思路

(1)立足科技创新,继续开展中国兰花新品种选育和快繁技术的研究,拓宽新品种选育和快繁技术的研究范围,不断深入和完善新品种选育及快繁的关键技术,获得更多具有自主知识产权的中国兰花优良新品种。短期目标为利用野生筛选和辐射诱变手段选育新品种;长期目标为利用杂交技术选育新品种。

(2)继续研究中国兰花标准化、规模化、设施化的繁育模式,培育出优良的中国兰花种苗,开拓更广阔的消费市场,并赢得较好的经济效益。短期目标为中国兰花杂交种无菌萌发和植株再生技术体系的建立;长期目标是利用组培技术和设施技术,使中国兰花生产工厂化、规模化、设施化,真正实现中国兰花的产业化。

(3)加大与业内爱好者和科研院校的合作,发挥项目承担单位和参与单位各自的优势,使中国兰花的研究更深入,同时大力宣传中国兰花文化,普及科学选育中国兰花新品种的知识,开发和宣传中国兰花的社会价值和科研价值。从而使兰花产业获得更全面、更协调的发展。

(4)建立中国兰花“产一学一研”一条龙的销售体系,根据中国兰花以往价位较高,不易进入普通消费市场的情况,使中国兰花进入扬州租摆市场和年销花市场,增加消费者对中国兰花的了解,以高质量的中国兰花商品苗,赢得广大消费者的青睐,通过培育普通中国兰花的消费市场以取得较高的经济效益。同时利用扬州的优势旅游资源,宣传和推广中国兰花文化,以获得更多的中国兰花消费者,并创造出良好的社会、生态和经济效益。

包建忠,孙叶,刘春贵,李风童,马辉,张甜,陈秀兰(江苏里下河地区农业科学研究所,江苏扬州225007)

江西农业学报2012,24(9):63 -65

(作者:佚名编辑:admin)

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