蘭花雜交育種的方法

2014/3/6 12:27:20

摘要雜交育種是蘭花育種最重要的方法，利用該方法已培育出10萬多個(gè)洋蘭新品種。中國(guó)蘭花是蘭花中重要的觀賞種類，但中國(guó)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(guó)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(guó)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，新品種的選育起著最重要的作用，比如新加坡蘭花業(yè)的興旺發(fā)達(dá)和我國(guó)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，目前雜交育種是最重要的育種方法。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(guó)已有1000多年的栽培歷史，栽培的種類以中國(guó)蘭花為主，在長(zhǎng)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(guó)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(guó)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
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(guó)蘭花最重要的育種目標(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(guó)蘭育種的最重要的目標(biāo)，但隨著時(shí)間的推移，人們對(duì)國(guó)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(guó)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(guó)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最重要的環(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）避免選用第一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，因此親本選配最好能夠參考前人研究結(jié)果進(jìn)行。目前在國(guó)蘭雜交育種工作方面，日本走在我國(guó)的前面。國(guó)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(guó)蘭育種上通常都用簡(jiǎn)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(guó)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)是蘭花育種工作最重要的環(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(guó)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(zhǎng)，種子萌發(fā)率低，植株再生困難。張志勝等（221）對(duì)中國(guó)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(guó)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(guó)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(guó)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第一個(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(guó)現(xiàn)代語言中任意想象的名稱，但漢語最好用拼音，便于世界交流；b、名稱一般由l－2個(gè)字（詞）構(gòu)成，最多不得超過3個(gè)字（詞）；C、避免使用數(shù)字和符號(hào)；d、避免使用太長(zhǎng)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(guó)際認(rèn)可登錄機(jī)構(gòu)是國(guó)際蘭花登錄權(quán)威機(jī)構(gòu)（InternetionalRegistrationAn－thorityfororchidsHybrids），栽培品種的登錄由各國(guó)蘭花權(quán)威機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)。
向國(guó)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(guó)蘭花品種登錄由中國(guó)蘭花協(xié)會(huì)和蘭花學(xué)會(huì)聯(lián)合組成的“中國(guó)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(guó)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《》向國(guó)內(nèi)外公布。中國(guó)蘭花品種登錄從1992提

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