石斛兰杂交结实性研究

叶秀仙　陈艺荃　林榕燕　樊荣辉　林兵　钟淮钦

叶秀仙，1977年生，副研究员，主要从事花卉育种与组织培养技术研究。主持省自然科学基金、省种业子专题及省属公益类科研院所基本科研专项等项目20项，参加国家、省重大专项专题等省部级项目20多项;主持成果获得福建省农业科学院科学技术奖一等奖1项;参与成果获得福建省科技进步奖三等奖6项，福建省农业科学院科学技术奖一、二等奖4项;参与选育通过省级品种（审）认定9个，通过院品种鉴评10个;授权国家发明专利6件;主持获得福建省农业科学院创新创业创意大赛一、二等奖3项;发表学术论文27篇。现任福建省农业科学院作物研究所副所长，兼任福建农林大学硕士生校外导师、福建省园艺学会副秘书长、福建省花卉协会山茶花分会秘书长、福建省农业科学院首届青年学术委员会委员等。

摘 要：为提高石斛兰杂交的成功率和结实率、筛选出优异杂交亲本，采用常规杂交授粉技术，对30个石斛兰种质资源开展了杂交结实性研究。结果表明：48个春石斛杂交组合中，20个杂交组合获得了正常成熟的果实，占杂交组合数的41.7%，结实率为12.5%～100.0%，其他28个杂交组合结实率为0，表现出极不亲和性，筛选出鼓槌石斛、铁皮石斛、霍山石斛、报春石斛、兜唇石斛、麝香石斛、檀香石斛等7个原生种资源适宜作为育种亲本材料;43个秋石斛杂交组合中，23个杂交组合获得了正常成熟的果实，占杂交组合数的53.5%，结实率为41.2%～100.0%，其他17个杂交组合结实率为0，表现出极不亲和性，筛选出秋石斛四面佛、香江美人、水芙蓉、D128、D123、红粉佳人等6个种质适宜作为育种亲本材料。

关键词：石斛兰;杂交育种;杂交结实性

中图分类号：S 68 文献标志码：A 文章编号：0253-2301（2021）03-0001-05

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.03.001

石斛兰Dendrobium是兰科中第二大属植物，为世界四大观赏洋兰之一，其花姿优美、花色丰富、花期长，广泛用于盆花、切花及药用开发，经济价值高。部分品种亦是我国濒危保护药材种类之一。近年来，石斛兰因其较高的观赏价值引起兰花育种者的关注，观赏石斛兰的育种成为研究的重点[1]。然而石斛属植物在自然授粉的情况下结实率很低[2]，通过人工授粉可以很大程度提高结实率，解决石斛兰自然情况下结实率低的问题，这对于石斛兰种质资源的保护与创新利用都具有重要的意义。目前，我国对于石斛兰的研究大部分集中在资源分布、无菌播种、组织培养及药用成分和药理作用等方面[3-8]，而有关杂交育种的研究报道相对较少[9-12]。本研究通过石斛兰不同品种的杂交试验，探讨各杂交组合的授粉、结实规律，分析不同品种的亲和特性，为杂交亲本的选配及培育优良新品种奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为福建省农业科学院花卉研究室收集保存的30个石斛兰种质资源（表1），试验在福建省特色花卉工程技术研究中心兰花种质资源保存圃内进行。

1.2 试验方法

采用常规杂交授粉方法，品种间进行单交和正反交。授粉时，母本取开花后2～3 d 的花朵，先用镊子去掉唇瓣及蕊柱上的花粉块，取刚开放1～3 d的父本花朵新鲜、具黏性花粉块放置于母本的柱头蕊腔内。授粉后挂牌标明亲本名称和授粉时间，定期观察授粉及果荚发育情况，当蒴果开始失水由饱满变皱缩、表面变粗糙、果皮色泽由绿转黄、果荚即将开裂时果荚发育成熟，统计果荚发育成熟时的结实率。杂交结实率（%）=成熟果荚数/授粉花朵数×100。

2 结果与分析

2.1 春石斛杂交组合的配制与育性分析

根据种质资源的适应性、抗性、观赏特性及药用等，以赏食兼用盆花型为育种目标，以原生种资源为主，配制48个杂交组合，观测统计杂交结荚情况（表2，图1）。

由表2可见，在配制的48个杂交组合中，20个杂交组合获得了正常成熟的果实，占杂交组合数的41.7%，结实率为12.5%～100.0%，其中铁皮石斛×兜唇石斛、铁皮石斛×檀香石斛、报春石斛×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×红蜻蜓石斛8个杂合组合结实率均达100%，表现出极强的亲和性;28个杂交组合结实率为0，表现出极不亲和性。玫瑰石斛、密花石斛、麝香石斛、檀香石斛作为母本，不能获得成熟果荚，但作为父本时，与鼓槌石斛、铁皮石斛、霍山石斛，均能获得成熟果莢;鼓槌石斛、霍山石斛、报春石斛、兜唇石斛作为母本或父本时，均能获得成熟果荚。筛选出鼓槌石斛、铁皮石斛、霍山石斛、报春石斛、兜唇石斛、麝香石斛、檀香石斛等7个原生种资源可作为育种亲本材料。

2.2 秋石斛杂交组合的配制与育性分析

根据种质资源的适应性、抗性及观赏特性等，以新花色盆花型及耐寒等为育种目标，配制了43个杂交组合，观测统计杂交结荚情况（表3， 图2）。

由表3可见，在配制的43个杂交组合中，23个杂交组合获得了正常成熟的果实，占杂交组合数的53.5%，结实率为41.2%～100.0%，其中四面佛×水芙蓉、红粉佳人×四面佛等20个杂合组合结实率均达100%，表现出极强的亲和性，但香江美人×四面佛、三亚阳光×D128、三亚阳光×香江美人、D128×D115、D115×D123这5个杂交组合表现假亲和性，无菌播种时剖开果荚，未有成熟种子;20个杂交组合结实率为0，表现出极不亲和性。秋石斛四面佛、香江美人、水芙蓉、 D128、D123作为母本或父本时，均能获得成熟果荚;红粉佳人、三亚阳光、D117作为父本，花粉败育不能获得果荚。受亲本的影响，各组合果荚成熟时间存在较大差异，果荚成熟期为150～228 d。筛选出秋石斛四面佛、香江美人、水芙蓉、 D128、D123、红粉佳人等6个种质可作为育种亲本材料。

3 结论与讨论

本研究结果表明，石斛兰种间杂交亲和力差异较大，春石斛结实率为12.5%～100.0%，秋石斛结实率为41.2%～100.0%，部分杂交组合不结实，表现出极不亲和性;母本相同、父本不同或父本相同、母本不同的杂交组合结实率差异很大，同时可结实的父母本正反交结实率差异也很大，如秋石斛香江美人与秋石斛D128杂交，秋石斛D128为母本时，其结实率为25.0%，为父母时其结实率为100.0%，说明其亲和性与父母本的选择有关，同时杂交授粉过程可能受天气、人为因素等影响，也会影响杂交组合的亲和性表现。因此，在亲本选配时，除考虑性状互补外，还需考虑选择亲本杂交结实性高的品种，同时选择晴朗天气、规范授粉操作等，来提高杂交结实率至关重要，这与李永清等[12]、罗焕明等[2]研究结果一致。

本试验筛选出春石斛鼓槌石斛、铁皮石斛、霍山石斛、报春石斛、兜唇石斛、麝香石斛、檀香石斛等7个原生种资源适宜作为育种亲本材料，秋石斛四面佛、香江美人、水芙蓉、D128、D123、红粉佳人等6个种质适宜作为育种亲本材料，其中鼓槌石斛、霍山石斛、报春石斛、兜唇石斛、秋石斛四面佛、香江美人、水芙蓉、D128、D123作为母本或父本时，均能获得成熟果荚，说明具备一定的亲和性，在亲本选配时可作为参考，更多优异亲本的挖掘还需今后进一步收集更多资源来扩大杂交组合配置量来筛选。

参考文献：

[1]潘丽晶，曹友培，肖杨，等.观赏石斛育种技术研究综述[J].广东农业科学，2009（9）：71-73.

[2]罗焕明，郑希龙，蔡时可.6种石斛属植物的人工授粉试验[J].广东农业科学，2011（S）：121-123.

[3]李振坚，亢秀萍，王雁.重唇石斛传粉生物学与显微研究动态[J].西北植物学报，2009，29（9）：1804-1810.

[4]张明，夏鸿西，朱利泉，等.石斛组织培养研究进展[J].中国中药杂志，2000，25（6）：323-326.

[5]潘仕萍，李世宗，杨宝明，等.云南珍稀植物铁皮石斛研究初报[J].林业调查规划，2011，36（2）：50-52.

[6]李昊，吕鼎豪.铁皮石斛药用成分研究进展[J].光谱实验，2013，30（4）：1845-1849.

[7]陈艺荃，叶秀仙，林兵.铁皮石斛扦插育苗技术研究[J].福建农业科技，2018（10）：1-3.

[8]叶秀仙，林榕燕，陈艺荃，等.秋石斛离体快速繁殖技术研究[J].福建农业学报，32（8）：874-879.

[9]高燕，李泽生，李桂琳，等.鼓槌石斛杂交育种及组培育苗技术研究[J].热带农业科技，2015，38（1）：15-23.

[10]李涵，郑思乡，李枝林，等.齿瓣石斛多倍体育种研究初报[J].中国农学通报，2004，20（4）：198-199.

[11]龚建英，龙定建，孙利娜，等.4种石斛种间杂交、自交亲和性及蒴果生长动态[J].江苏农业科学，2014，42（7）：190-192.

[12]李永清，叶炜，江金兰，等.石斛兰人工授粉结实性研究[J].福建農业学报，2015，30（8）：779-783.

（责任编辑：柯文辉）