摘要雜交育種是蘭花育種較重要的方法,利用該方法已培育出10萬多個(gè)洋蘭新品種。中國蘭花是蘭花中重要的觀賞種類,但中國蘭花的雜交育種工作還剛剛起步。本文根據(jù)蘭花雜交育種工作環(huán)節(jié),結(jié)合自己的研究工作,提出了蘭花雜交育種程序,并對(duì)各工作環(huán)節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行了論述。
關(guān)鍵詞中國蘭花;雜交育種:程序
蘭花是蘭科植物的總稱,它以其優(yōu)美的花型、豐富的花色、清幽的香氣和高尚的品格,深受各國人們的喜愛,在世界花卉中占有十分重要的地位。在蘭花業(yè)形成和發(fā)展的過程中,新品種的選育起著較重要的作用,比如新加坡蘭花業(yè)的興旺發(fā)達(dá)和我國臺(tái)灣蝴蝶蘭產(chǎn)業(yè)化的興起都與其新品種選育工作的進(jìn)步密不可分。
蘭花新品種的選育方法有多種,目前雜交育種是較重要的育種方法。到1995年,在《蘭花評(píng)論》上登錄的雜交種(包括雜交屬和集體雜種)已超過10萬個(gè)(Hunt,1995)。目前每年全世界用雜交方法培育的蘭花品種超過3000個(gè)。
蘭花在我國已有1000多年的栽培歷史,栽培的種類以中國蘭花為主,在長期栽培過程中,也選育出一些優(yōu)良品種,這些品種都是利用自然變異用選擇育種的方法育成的,已命名的蘭花品種在500種以上(陳心啟、吉占和,1995)。近年來,不少單位已開展蘭花雜交育種工作,有些單位(如四川農(nóng)科院)也選育出了一些蘭花新品種,但總的來說,中國蘭花雜交育種工作還剛剛起步,處于探索階段。本文結(jié)合近幾年的科研結(jié)果,系統(tǒng)地介紹蘭花雜交育種方面的知識(shí),以推動(dòng)我國蘭花雜交育種工作的開展。
一、蘭花雜交育種程序
蘭花雜交育種和其它花卉一樣,其育種程序大致包括以下幾個(gè)步驟:確定育種目標(biāo),選配雜交親本,配制雜交組合,對(duì)雜種后代進(jìn)行選擇,品種登錄和新品種的繁育和推廣。但蘭花和其它花卉不同的是,其雜交種子很小,沒有胚乳,在自然條件下很難萌發(fā),因此需要通過共生萌發(fā)或試管培養(yǎng)的手段培養(yǎng)雜交種子,才能獲得雜種植株。蘭花的雜交育種程序見圖1。
確定育種目標(biāo)
l
選配雜交親本
l
配制雜交組合
l
培養(yǎng)雜交種子
1
雜種后代的選擇
l
優(yōu)良株系的繁殖和鑒定
1
品種命名和登錄
l
新品種的繁育和推廣
圖1蘭花雜交育種程序
二、雜交育種目標(biāo)的確定
育種目標(biāo)是指要選育的新品種應(yīng)該具有什么樣的性狀。它是新品種選育工作的首要環(huán)節(jié),是選配雜交親本和選擇雜交方式的主要根據(jù)。因此,育種目標(biāo)是否可行直接關(guān)系到雜交育種工作的成敗。
中國蘭花較重要的育種目標(biāo)香味,花色、花型、株型、葉部性狀、抗性等都是重要的育種目標(biāo)。蘭花育種目標(biāo)應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)需求確定,同時(shí)應(yīng)考慮到未來發(fā)展的需要。例如花香是國蘭育種的較重要的目標(biāo),但隨著時(shí)間的推移,人們對(duì)國蘭的欣賞經(jīng)歷了從聞香到賞花、從花藝到線藝、從線藝到型藝的變化過程,國蘭的育種目標(biāo)也隨之而變。目前,奇瓣花、葉藝、水晶藝、矮種、抗病等都已成為國蘭育種的重要目標(biāo)。
三、雜交親本的選配
親本選配是蘭花雜交育種較重要的環(huán)節(jié)之一,親本選配一般應(yīng)遵循以下原則:
l選配的親本應(yīng)具有育種目標(biāo)所需要的優(yōu)良性狀,且遺傳傳遞力強(qiáng)。
2、雜交雙親在地理上是較遠(yuǎn)的,在生態(tài)類型上應(yīng)有所不同。
3、選配的親本遺傳傳遞力要強(qiáng)。
4、選擇親本一般配合力要高。
在蘭花親本選配過程中,除了要遵循上述原則外,還應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(l)選擇種子易于萌發(fā)的品種作親本,特別是對(duì)那些種子萌發(fā)比較困難的蘭花(如拖鞋蘭),尤其需要注意。(2)親本應(yīng)落實(shí)到具體的品種,而不是集體雜種。(3)選擇可育的蘭花作親本。(4)避免選用較好次開花的蘭株作親本。
應(yīng)當(dāng)注意到好的品種不一定是好的親本,因此親本選配較好能夠參考前人研究結(jié)果進(jìn)行。目前在國蘭雜交育種工作方面,日本走在我國的前面。國蘭也常被用作親本進(jìn)行洋蘭的品種改良,選配親本時(shí)吸取他們的經(jīng)驗(yàn)和研究結(jié)果,以達(dá)到少走彎路、事半功倍的目的。
四、雜交組合的配制
雜交組合的配制包括父母本的確定,雜交方式的選擇,雜交和雜交后的管理等環(huán)節(jié)。父母本常根據(jù)育種目標(biāo)和雙親性狀來確定。一般而言,綜合性狀好、適應(yīng)性廣的品種作母本,而具有要改良的目標(biāo)性狀的品種作父本。關(guān)于雜交方式的選擇,目前國蘭育種上通常都用簡單雜交的方法,但當(dāng)用單交還不能夠達(dá)到育種目標(biāo)時(shí),可考慮應(yīng)用復(fù)合雜交。蘭花上常用的復(fù)交方式有單交后回交、從雜交后代中選株自交或雜交等。至于雜交和雜交后的管理,參見《中國蘭花雜交育種方法的研究11.蘭花雜交技術(shù)及雜種后代管理》(張志勝等1999)。
五、雜交種子的培養(yǎng)
雜交種子的培養(yǎng)是蘭花育種工作較重要的環(huán)節(jié)之一,它關(guān)系到蘭花雜交育種工作的效率和成敗。中國蘭花雜交種子培養(yǎng)比洋蘭困難,雜交種子萌發(fā)需要的時(shí)間長,種子萌發(fā)率低,植株再生困難。張志勝等(221)對(duì)中國蘭花遠(yuǎn)緣雜交種子培養(yǎng)結(jié)果表明:雜交種子萌發(fā)的難易隨雜交組合的不同有很大差異,墨蘭和大花蕙蘭的雜交種子萌發(fā)容易,種子萌發(fā)后形成原球莖,而國蘭種間和品種間的雜交種子萌發(fā)難,種子萌發(fā)后形成根狀莖。我們目前通過上述途徑已生產(chǎn)蘭花雜種植株4萬多株。
六、雜種后代的選擇
蘭花是異花授粉作物,雜種一代性狀即開始分離。因此,在雜種一代試管苗中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的變異類型,根據(jù)育種目標(biāo)對(duì)這些植株進(jìn)行選擇,就有可能獲得需要的變異類型。
l,選擇的時(shí)期蘭花雜種后代的選擇時(shí)期要依選擇的性狀不同而異。對(duì)抗病性、抗逆性、株型、葉藝等性狀的選擇,應(yīng)在整個(gè)生育期進(jìn)行,有些性狀以苗期為主。對(duì)花型、花色、花期等性狀的選擇應(yīng)在花期進(jìn)行。
2.選擇的原則蘭花雜種后代的選擇同其它花卉一樣應(yīng)遵循優(yōu)中選優(yōu)的原則。即先選擇優(yōu)良的組合,再從優(yōu)良的組合中選擇優(yōu)良的單株。但當(dāng)雜交組合數(shù)不多或獲得的雜種群體較小時(shí),可對(duì)每個(gè)組合進(jìn)行認(rèn)真選擇,這樣既增加選到優(yōu)良個(gè)體的機(jī)會(huì),又可以對(duì)性狀的遺傳進(jìn)行研究,為以后的雜交親本的選配積累經(jīng)驗(yàn)。
3.選擇的方法目前主要有兩種,一種是直接選擇,一種是間接選擇。直接選擇即是目標(biāo)性狀進(jìn)行選擇,間接選擇是通過對(duì)與目標(biāo)性狀相關(guān)的其它性狀選擇間接選擇目標(biāo)性狀。如對(duì)蘭花的花色選擇,既可以在開花期對(duì)花的顏色進(jìn)行直接選擇,亦可以在早期通過對(duì)花芽的顏色來間接對(duì)花色進(jìn)行判斷。此外,人們還可以用與花色連鎖的分子標(biāo)記對(duì)花色進(jìn)行鑒定選擇。
為了加快育種進(jìn)程,提高育種工作效率。人們可以在試管苗階段誘導(dǎo)蘭花開花,提早對(duì)有關(guān)性狀進(jìn)行選擇,縮短育種年限。此外,目前用分子標(biāo)記手段,人們可以在試管苗甚至更早的階段對(duì)性狀進(jìn)行選擇以加速育種進(jìn)程,提高選擇效果。
七、優(yōu)良株系的繁殖和鑒定
從雜種后代中選到符合育種目標(biāo)的植株后,按國際慣例要對(duì)其進(jìn)行兩年以上的繁殖和栽培試驗(yàn)。如果當(dāng)選植株目標(biāo)性狀穩(wěn)定,并能穩(wěn)定地遺傳給后代,就可以對(duì)其進(jìn)行大量繁殖。繁殖的方法可以用分株繁殖,也可以用快速繁殖技術(shù)。當(dāng)群體達(dá)到一定數(shù)量后,就可以向有關(guān)機(jī)構(gòu)申請(qǐng)登錄。
八、品種的命名和登錄
(一)蘭花雜交種的命名。
蘭花雜交種眾多,為了避免混亂,保護(hù)育種者權(quán)利,蘭花雜種的命名應(yīng)按下述原則進(jìn)行。
1、雜交屬及其命名。
用不同屬的蘭花進(jìn)行雜交而形成的新的蘭屬稱為雜交屬。雜交屬的命名應(yīng)遵循《國際植物命名法規(guī)》。兩個(gè)蘭花屬間雜交形成的雜交屬的名稱來自兩個(gè)屬名的縮寫,如Brassocatdeya是Brassavola和Cattileya兩屬間的雜交種,ArelFlda是Arachms和Vanda的雜交種。對(duì)三屬或多屬蘭花形成的雜交種其名稱由育成雜交種的較好個(gè)育種者名稱或其它名稱再加上后綴“ara”構(gòu)成,如Mokara是由Arachois、Vanda和Renathera三屬雜交種,它是由C.Ymok育成的;Dotinara是由Brassavola、Catt-leya、Laelia和Sorphronius四屬形成的雜交種。
2、集體雜種及其命名。
集體雜種(GYex)是指相同種類的親本雜交出來的直接后代的全部個(gè)體。集體雜種的命名應(yīng)遵循《蘭花命名與登錄手冊(cè)》中的有關(guān)條款:A、可以用各國現(xiàn)代語言中任意想象的名稱,但漢語較好用拼音,便于世界交流;b、名稱一般由l-2個(gè)字(詞)構(gòu)成,較多不得超過3個(gè)字(詞);C、避免使用數(shù)字和符號(hào);d、避免使用太長的字(詞)、夸大其詞或含混不清的字(詞),一般情況下不得使用冠詞、縮寫字和稱呼:e避免使用常見植物的名稱;f、同一個(gè)種內(nèi)的兩個(gè)集體雜種不得取相同或相近的名稱:g、不得使用親本(不論屬間或?qū)賰?nèi)雜交)的附加詞;h、集體雜種下的栽培品種不得使用集體雜種親本名稱(附加詞)合并的字作名稱;i、集體雜種名稱中不得出現(xiàn)“變種”或“變型”的字樣。
(二)雜交種的登錄。
蘭花雜交種的登錄應(yīng)向認(rèn)可的登錄機(jī)構(gòu)申請(qǐng)。集體雜種和雜交屬的國際認(rèn)可登錄機(jī)構(gòu)是國際蘭花登錄權(quán)威機(jī)構(gòu)(InternetionalRegistrationAn-thorityfororchidsHybrids),栽培品種的登錄由各國蘭花權(quán)威機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)。
向國際蘭花登錄權(quán)威機(jī)構(gòu)申請(qǐng)登錄集體雜種時(shí)應(yīng)提供以下資料:①培育者、引種者或委托人的姓名、地址;②該名稱發(fā)表的完整資料(文獻(xiàn)名稱、命名人、發(fā)表日期、描述等);③已知的親本;④授粉日期和首次開花時(shí)期;⑤主要特征和進(jìn)行品比試驗(yàn)的結(jié)果。
蘭花雜交種一經(jīng)同意登錄,將定期在蘭花評(píng)論(The0rchidReview)中公布,目前兩個(gè)月公布一次。
我國蘭花品種登錄由中國蘭花協(xié)會(huì)和蘭花學(xué)會(huì)聯(lián)合組成的“中國蘭花品種登錄注冊(cè)審查委員會(huì)”負(fù)責(zé)實(shí)施,其程序如下:①由品種持有人提出申請(qǐng),填寫申請(qǐng)表;②申請(qǐng)登錄的品種應(yīng)先通過省、直轄市、自治區(qū)評(píng)審委員初審,再報(bào)全國進(jìn)行終審。③每個(gè)品種須具5株以上植株,植株性狀一致,奇花品種要2張以上的彩色照片;④經(jīng)審查批準(zhǔn)的每個(gè)品種需交納800元人民幣登記注冊(cè)費(fèi),未通過登錄者不收費(fèi);⑤申請(qǐng)登錄的品種經(jīng)審查合格后予以注冊(cè)并發(fā)給證書,定期通過《中國花卉報(bào)》向國內(nèi)外公布。中國蘭花品種登錄從1992提開始,具體辦公地點(diǎn)設(shè)在廣東省農(nóng)科院內(nèi)的中國蘭花協(xié)會(huì)辦公室,目前已登錄的品種有80多個(gè)。
九、新品種的繁育、推廣
新品種的繁育和推廣是蘭花育種的較終目的和重要環(huán)節(jié)之一。新品種只有經(jīng)過大量繁殖并推向市場(chǎng),其觀賞價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值才能得到認(rèn)可和體現(xiàn)。目前新品種繁育的方法主要有兩種,一是分株繁殖,二是利用組織培養(yǎng)。進(jìn)行快速繁殖。
1.分株繁殖
分株繁殖又稱分盆或分南,即分割叢生的假磷莖,獨(dú)立栽培,以達(dá)到良種繁育的目的。分株繁殖速度慢,但該方法簡單、易行、可靠,能夠保持新品種的優(yōu)良種性,且分株后的蘭株生長快,因此分株繁殖是蘭花良種繁育的較常用的方法。國蘭新品種繁育目前仍以分株繁殖為主。分株繁殖的具體方法在許多蘭花書上均可找到。
2.組織培養(yǎng)
用組織培養(yǎng)手段進(jìn)行蘭花快速繁殖是國蘭新品種繁育的重要方法。和常規(guī)的分株繁殖相比,該方法具有:(l)速度快。(2)不受時(shí)間、季節(jié)限制,可以周年進(jìn)行。(3)蘭花快繁結(jié)合脫毒技術(shù)可以進(jìn)行蘭花脫毒苗生產(chǎn),提高種苗質(zhì)量。(4)節(jié)省地方、節(jié)余勞力。(5)生產(chǎn)出的蘭花試管苗干凈,不帶病蟲害,有利于國際間進(jìn)行貿(mào)易和交流等優(yōu)點(diǎn)。但用組織培養(yǎng)的方法進(jìn)行蘭花快繁也有不足之處:(1)需要的較大的投人和較高的技術(shù)。(2)生產(chǎn)出的蘭花試管苗需要較長的時(shí)間才開花。(3)蘭花快繁過程中會(huì)產(chǎn)生一些無性系變異,不利于品種種性的保持。
目前,用組織培養(yǎng)手段進(jìn)行蘭花快速繁殖在各種國蘭上已見報(bào)道,如四川農(nóng)科院的吳漢珠、魏亞術(shù)曾用該方法對(duì)蘭花名種“隆昌素”和“宋梅”進(jìn)行繁育,取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益,但總的來說真正用快速繁殖技術(shù)進(jìn)行國蘭新品種繁育的還很少,國蘭的快速繁殖技術(shù)還有待于進(jìn)一步完善。主要參考文獻(xiàn):(略)
編后語:張志勝等研究國蘭雜交育種多年,主要是利用國香苑(廣州)的種質(zhì)資源,去年搞了六十多個(gè)組合,已出管六萬多苗。這種合作是蘭花品種國的重要任務(wù)之一。
(記者 佚名)
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