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传统育种技术与生物技术相结合培育高品质蝴蝶兰新品种

时间:2010-10-7 浏览数:2537
蝴蝶兰被誉为兰花中的皇后,是目前世界上最受喜爱的热带兰之一,于1980年取代卡特兰成为销售量最大的兰花。蝴蝶兰原种约40多种,分布于热带亚洲至澳大利亚,中国产6种,P. amabilis 、P. equestris、P.stobartiana、P. aphrodite、P.wilsonii、P.mannii。目前登录的蝴蝶兰杂交品种有19000多个,并且目前每个月都有近200多个集体杂交种登录。蝴蝶兰的生产和栽培历史:
  维多利亚时代(1830-1900):主要作为珍贵的室内盆栽植物,极为罕有而珍贵,人工繁殖困难,多是从原产地采集。
  1900-1960:生产切花为主,随着运输能力的发展和种子繁殖技术的进步,蝴蝶兰越来越普及。
  1960-至今:盆栽又再度流行,克隆技术的发展使得优秀的个体可以大量生产;其生产方式开始采用分工方式进行,如在美国育种,在日本组培,在中国(特别是台湾)生产种苗,然后到荷兰温室栽培成花,最后又销售到美国,国内的生产也是如此,种苗的组培克隆、小苗的栽培、中苗的栽培、高山催花到平地温室开花商品株栽培各环节都有不同的专业公司承担,大大提高了生产水平。
  蝴蝶兰育种现状经过近百年的育种,现代的蝴蝶兰种类繁多,其现有常见类型如下:
  标准大花类standard big flower:主要有白花系、红花系 、白底线条花系,这一类型的蝴蝶兰最重要的原始亲本为白色的P. amabilis和粉红色的P. schilleriana,多为切花品种
  珍奇类Novelty:本类为小花类原生种初代杂交种及多代杂交种,其重要的原种亲本有P. amboinensis, P. lueddemanniana, and P. violacea 等,其中如果带有P. violacea的血统,常常会有香味。近年来,通过与标准大花类杂交,新奇类蝴蝶兰的品质有了很大的提升。
  斑点花类:本类多由标准大花类与原种或珍奇类交配而来,重要的亲本有P. lueddemanniana、P. Ho’s Francy Leapard、P. Paifang’s Queen、P. Golden peoker、P. Sentra、P. Super stupid 等。
  多花系multifloral Phalaenopsis:其亲本主要为P. equestris,其它还有D. pulcherrima等,具有株型紧凑、花小而多的特点,一些品种如P. Cassandra、P. Veitchiana等健株开花可达数十朵至上百朵。
  朵丽蝴蝶兰Doritaenopsis:由蝴蝶兰与五唇兰(Doritis朵丽兰)杂交而来。
  蝴蝶兰育种趋势:
  1、新异花色创制
  2、盆栽型品种培育方兴未艾
  3、‘红’遍半边天的朵丽蝴蝶兰新异花色创制
   ----致力于纯美的花色改良红花:传统上所谓的红花蝴蝶兰其实多为紫红,粉红,培育真正意义上的鲜红色一直是育种家的目标,在1990年以前,进行的异常艰难,存在着育性低、花小、花少等缺点,直到1995年前后,特别是育出Phalaenopsis Brother Purple 后,有了空前的发展。1995年台湾兄弟兰园育出并登录的无与伦比的Phalaenopsis Brother Purple,是兰花育种史上短期内育出得奖品种最多的亲本,在16个月内,其子代拿到了40个AOS大奖。是红花育种里程碑式的品种,红花蝴蝶兰的育种得到空前的进步。 将五唇兰引入蝴蝶兰的育种中,也大大发展了红花的育种,培育出许多优秀的红花蝴蝶兰品种和重要的亲本,如现在市场上热销的‘满天红’,就是其中的佼佼者。 黄花:黄花蝴蝶兰的育种开始于40多年前,第一个黄花杂交种是 Phal. Golden Louis (1957),由Phal. Doris和Phal. mannii杂交而来. Phal. mannii是最主要的原始亲本,其它用于黄花蝴蝶兰育种的原种有Phal. fasciata, Phal. amboinensis, Phal. venosa, Phal. lueddemanniana 等。重要亲本有P. Taipei Gold、Phal. Deventeriana等,通过与大白花类杂交,培育出花径达到12cm以上的黄花品种 ,现代黄花蝴蝶兰在花色,花型花数上已完全可以与其它类蝴蝶兰媲美了。蓝花:蝴蝶兰种质中缺少蓝色基因资源,所以基本没有蓝色花的品种出现,培育出蓝色的蝴蝶兰可以说只是蝴蝶兰育种家的梦想,然而近年来这个梦想似乎是可能实现了。近年来,在Phal. violacea 和Dotitis purcherrima中,选出了一些花色接近蓝色的种质,对其中的两个种质进行的遗传分析表明, P. violacea的蓝色花 是由于色素合成的相关基因发生了突变,而D. pulcherrima的蓝色花是由于某些突变引起花的pH值发生变化所致。通过以上种质的杂交,后代中一些个体有蓝紫色的花,但目前所谓的蓝花蝴蝶兰并不是纯蓝色,而且目前看来还不能稳定地遗传。 盆栽型品种培育方兴未艾在上世纪60年代以前,蝴蝶兰的育种目标主要是切花型的,现在蝴蝶兰已经成为最广泛盆栽的兰花。最早市场化的盆栽品种是从切花品种中选出的株型较紧凑的品种,现在已有大量适合盆栽的品种育出, 相对于针对切花和发烧友的育种而言,针对大众市场的育种不止强调花的特征(大、圆而饱满的花朵、独一无二的颜色等等),也非常注意植株的生长特性。这类品种株型紧凑,花朵不是太大但多数具有花多、开放时间长、易栽培、易开花等特点。是未来育种的重要方向。
   盆栽品种育种的重要亲本有P. Equestris、P. stuartiana、P. Cassandra、Dor. Pulcherrima等。‘红’遍半边天的朵丽蝴蝶兰朵丽蝴蝶兰是蝴蝶兰与五唇兰杂交产生的一个杂交属,目前有朵丽蝴蝶兰品种4145个,是蝴蝶兰杂交种的1/5。五唇兰属只有Doritis pulcherima一种,有几个变种和4倍体变种,花色多为红色,但从白色的alba变种到深红色,具有非常好的抗寒性、抗病性,特别是其红色,为显性遗传,使蝴蝶兰的红色品种的发展大大地上了个台阶。目前市场上的商品蝴蝶兰有近一半是朵丽蝴蝶兰品种。进一步利用朵丽蝴蝶兰进行蝴蝶兰改良将会是目前和未来很长一段时间蝴蝶兰育种的热点。蝴蝶兰育种方法 蝴蝶兰育种方法主要用杂交育种,其他如诱变育种和生物技术育种也有应用。
    采用传统杂交育种有以下要点:
  -- 选择优秀的亲本个体同一个集体杂交种,采用不同的亲本个体,其后代的表现是有很大差异的,如在一些斑点系品种中用亲本中的albu变种则可以产生纯色的后代,而采用不同颜色的亲本,后代颜色可以截然不同,如Dtps. Purple gem。
  --回交是创制优异品种的重要手段回交:在杂交育种中应用广泛,可以稳定一些重要的性状,是兰花育种中的重要手段。查看杂交的谱系图可以发现很多优秀的品种都是多次回交的结果。如现代大白花的重要亲本P. Doris。
  --利用属间杂交引入蝴蝶兰种质没有的性状属间杂交是创制蝴蝶兰新奇品种的重要手段,目前应用最广泛、最成功的是蝴蝶兰和五唇兰之间的属间杂交,将五唇兰的优秀性状引入蝴蝶兰中,大大提升了其品质。
  蝴蝶兰有较好的杂交亲和性,可以与多个近缘属进行杂交,如指甲兰属(Aerides)尖囊兰属(Kingidium) 筒叶蝶兰属(Paraphalaenopsis) 鸟舌兰属(Ascocentrum) 火焰兰属(Renanthera)等。下面介绍几种国产的较有育种前景的几种蝴蝶兰邻近属种质资源:湿唇兰: hygrochilus parishii 仅一种,分布于我国云南至越南、老挝、缅甸、泰国、印度 。该种生长健旺,花瓣厚蜡质,呈鲜艳的黄色有深褐斑,通过杂交可望将这些特性引入蝴蝶兰;火焰兰:火焰兰属植物有15种为附生或半附生植物,分布于东南亚至喜马拉雅地区,包括华南地区,其花色艳丽,花数众多,远观如火焰般绚丽,有极高的观赏价值。我国原产两种: Renanthera coccinea 和R. imshootiana,其中云南火焰兰( R. imshootiana)是CITES附录1中的保护植物,可谓植物中的大熊猫,濒临灭绝,亟待保护。我国产的这两种火焰兰花色鲜红,生长健旺,有很高的园艺应用价值和育种价值,火焰兰属与蝴蝶兰属的杂交正逐渐被重视,登录的杂交品种日益增多。目前已有数百个蝴蝶兰与火焰兰的集体杂交种(Renanthopsis);香兰 (Haraella retrocalla ):仅一种,分布台湾省,花型奇特,有香味,可望在小型珍奇类蝴蝶兰育种中应用,笔者利用蝴蝶兰与台湾香兰进行杂交,获得后代,希望将台湾香兰奇特的花型和香味引入蝴蝶兰中。
  其他育种方法简述如下:
  诱变育种:目前诱变育种在蝴蝶兰育种中的贡献主要是诱导产生多倍体 育种中筛选利用自然界中存在蝴蝶兰四倍体植株大大提升了杂种蝴蝶兰品质,培育出了许多现代大花型杂交品种。如大白花育种中最重要的一个品种P. Doris,由4倍体的P. amabilis育成,部分学者认为其就是一个4倍体的超级P. amabilis 。在1970年代Robert J等育种家发展了利用秋水仙素加倍蝴蝶兰小苗染色体的方法,其后四倍体材料广泛用于育种,其中P. equestris ‘Riverbend ’ 是传播最广的个体,利用四倍体育种可以明显改良杂交后代的品质。P. Be Tris由 P. Be Glad 与 P. equestris回交而来,于1989年登录,近年来利用P. equestris 的四倍体杂交育出P. Be Tris的三倍体 ,在色彩、花型和质地上均有大幅提高。
  生物技术育种:蝴蝶兰的遗传转化研究传统育种方法周期长,后代性状难控制,带有较大的偶然性,而且必须亲本种质中带有目标性状的基因,对于没有这样遗传物质的亲本就不能产生相应的性状,而利用现代基因工程技术,可以将某个特定的基因导入受体材料中,定向地对植物进行改造,具有目标性强,周期短的优势,如月季花的育种开展多年,一直没有蓝色的月季品种产生,如今通过将调控色素合成的酶基因导入月季品种,成功地培育出了蓝色玫瑰。在兰花育种方面,已有多种兰花的遗传转化体系建立,包括石斛属、兰属、蝴蝶兰属、文心兰属。早期兰花转化成功报道的方法多用基因枪法,近年来,虽着农杆菌介导的遗传转化体系机理研究的深入,在单子叶植物上应用日益广泛,在兰花上也有几个成功的报道,如石斛,蝴蝶兰等。在目的基因转化方面,有将改变花形的基因转化到石斛、文心兰的报道,据说,日本将香味基因转入大花蕙兰中,培育出具有香味的大花蕙兰品种,可能是园艺公司的成果,文献未见报道。
  蝴蝶兰育种展望:
  1、多年杂交育种创造了无数优秀的种质,属内和属间杂交育种将会以市场为导向更广泛的开展,适合市场的新品种越来越多,特别是适合家庭盆栽的品种。
  2、属间杂交将会是创制新异种质的重要手段。
  3、蝴蝶兰遗传转化系统的建立使定向改造蝴蝶兰成为可能,将最终导致特定的转目的基因导入蝴蝶兰的育成,高抗逆、新花色(如蓝色)等性状的品种可望育出。

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