全 文 ： 化学研究
莲瓣兰繁育方式研究
贾　琳 1　史 云 东1 　虞　泓 2　周 元 清 1①
(1.玉溪师范学院 , 云南 玉溪 653100;2.云南大学 生命科学院生态遗传学实验室 ,云南 昆明 650091)
[关键词 ]莲瓣兰;居群;繁育方式
[摘　要 ] 莲瓣兰是中国传统兰花 , 主要分布在云南西北部、四川西南部和台湾.本研究试图从繁育
系统方面对莲瓣兰进行研究 ,从而为有效保护和合理开发野生莲瓣兰资源提供科学依据.通过对 4
个莲瓣兰居群进行授粉试验 ,结果表明:莲瓣兰自体授精结实率为 1%,人工自交结实率为 96%, 人
工杂交结实率为 90%.莲瓣兰是自交亲和的 , 但在天然条件下的有性繁殖主要依靠媒介传粉.大理
(YL)和福贡(FG)居群间的杂交结实率均为 100%, 而保山(BS)和维西(WX)居群间的杂交结实率
分别为 73%和 77%.
[中图分类号 ] Q945.4 [文献标识码 ] A[文章编号] 1009-9506(2006)12-0084-03
　　莲瓣兰 CymbidiumtortisepalumFukuyama,又名菅草兰 ,是兰科 Orchidaceae兰属 Cymbidium下一个独立
的种.莲瓣兰是 Fukuyama(1934)根据台湾植物发表的新种 ,它曾被归入春兰 Cymbidiumgoeringi(Rchb.
f.)Rchb.f.之下作为变种.然而莲瓣兰与春兰差别十分明显:春兰叶的下部有关节 ,花序通常只有一朵花;
而莲瓣兰叶的下部无关节 ,花序通常具有 3 ～ 5朵花.因此恢复承认莲瓣兰为独立的种.[ 1 ]
莲瓣兰的生长仅限于低纬度 、高海拔 、多季风的地区 ,且分布范围狭窄 ,仅在中国台湾 、云南西北部 、四川
西南部有分布.在云南则主要分布于金沙江 、澜沧江 、怒江三江流域 ,东经 98°～ 101°,北纬 24°～ 28.4°之间.
包括了大理的云龙 、魏山 、洱源 、剑川 、永平 ,怒江地区的福贡 、贡山 、兰坪 ,保山地区的保山 、昌宁 、施甸 ,迪庆
市的维西 、中甸以及丽江等地.[ 2]莲瓣兰一般生于常绿松栎林和灌木混交林下 ,土壤中性 ,喜背阴坡和疏松
的腐质土;海拔 1 500 ～ 2 500m之间.
繁育系统是指控制居群或分类群中远交或自交相对频率的各种生理 、形态机制.在众多影响物种群体遗
传结构的因素中 ,繁育系统起着十分关键的作用.繁育系统及其对基因流的限制 ,直接影响到居群内个体变
异的发生 、居群内及居群间的变异的分布频率 、居群间隔离与分化的程度及多样性的保留 ,从而在以上 3个
层次对植物进化的全过程产生重要作用.[ 3, 4 ]
繁育系统和群体遗传分化两者间的关系对于遗传多样性的保存有决定性的意义.生物多样性的保护最
终是要保护遗传多样性 ,因为一个物种的稳定性和进化潜力依赖其遗传多样性 ,而且一个物种的经济和生态
价值也依赖其特有的基因组成.无论是在就地保护中通过检测遗传多样性水平来评价保护的有效性;还是迁
地保护中如何保存其遗传多样性 ,都存在一个取样策略问题.为了能以最小的努力得到遗传多样性监测或保
存的最大效果 ,取样必须依照生物自然群体中遗传变异的空间分布.进行遗传结构的研究固然最好 ,但面对
如此大量需要保护的物种的迫切情况 ,可以先根据其繁育系统来判定粗略的取样策略.对于自交为主的植
物 ,变异多发生在群体间 ,因此要尽量多取群体 ,而每一个群体可以少取样.而异交植物 ,变异主要发生在群
体内 ,因此群体内多取样 ,少取群体 ,例如可以隔很大距离取样.[ 5 ]
高等植物的繁育系统比高等动物复杂 ,有以自花授粉为主的 、自交异交混合型的 、完全异交的 ,更有行营
养繁殖和无融合生殖的.
莲瓣兰是多年生的草本植物 ,在野外可以通过有性或无性方式进行繁殖.莲瓣兰的无性生殖是指从假鳞
茎的生长点上萌发出新的植株.
本研究试图通过授粉实验 ,揭示莲瓣兰有性繁殖的主要交配方式以及各种交配方式的频率 ,并阐明如下
84 玉溪师范学院学报(第 22卷)2006年第 12期　JournalofYuxiTeachersColegeVol.22No.12Dec.2006
①[收稿日期 ] 2006-09-17
[作者简介 ]贾　琳(1980-), 女 ,云南洱源人 , 硕士 ,助教 , 主要从事遗传学教学与研究.
问题:莲瓣兰是否需要传粉者 ,即莲瓣兰是否可以自体受精 ,该物种是否自交亲和 ,以及各居群间和居群内的
杂交结实率.
1　研究材料
选取 4个不同居群的莲瓣兰进行试验 ,其材料来源如表 1.
表 1 莲瓣兰的材料来源
编　号 种　类 居　群 地　点 样本数 花朵数
1 莲瓣兰 SD 保山施甸 20 75
2 莲瓣兰 YL 大理云龙 20 87
3 莲瓣兰 FG 怒江福贡 20 70
4 莲瓣兰 WX 迪庆维西 20 85
2　研究方法
主要是检测莲瓣兰的交配方式 ,其实验方案如表 2.
表 2 检测莲瓣兰交配方式的实验方案
试　验 方　法 花粉来源 目　的
自体受精 套袋 同一朵花 是否需要传粉者
自　交 套袋 ,去雄 同一朵花 是否自交亲和
杂交 1 套袋 ,去雄 同一居群 , 不同植株 近交结实率
杂交 2 套袋 ,去雄 不同居群 远交结实率
3　结果与分析
经过对试验结果的统计分析 ,得到莲瓣兰 4居群的结实率情况 ,如表 3.
表 3 莲瓣兰 4居群的结实率
试　验 花朵数 /个体 结实率(%)YL FG SD WX 平均数
自体受精 79/40 0 0 0 5 1
自交 79/40 96 94 100 95 96
杂交 1
(花粉来源)
75/40
　
88
(YL)
94
(FG)
68
(SD)
100
(WX)
93
　
杂交 2
(花粉来源)
84/40
　
100
(FG)
100
(YL)
73
(WX)
77
(SD)
90
　
研究结果表明:莲瓣兰自体授精的结实率为 1%,人工授粉的自交结实率为 96%,居群内个体间人工杂
85贾　琳　史云东　虞　泓　周元清:莲瓣兰繁育方式研究
交结实率为 93%,居群间人工杂交结实率为 90%.大理(YL)和福贡(FG)居群间的杂交结实率均为 100%,
而保山(BS)和维西(WX)居群间的杂交结实率分别为 73%和 77%.
4　讨　论
莲瓣兰主要的交配方式是以昆虫为传粉媒介的杂交 ,同时莲瓣兰也是自交亲和的 ,但是仍要依靠传粉媒
介 ,其自体授精的结实率仅为 1%.昆虫授粉后 15天左右即可观察到蕊柱上端三裂状的膨大和子房略微的
膨胀 ,但蒴果的成熟大概需要 1年左右.每个蒴果包含成千上万粒种子 ,蒴果炸裂后 ,种子随风飘散.莲瓣兰
的种子细若粉尘 ,不具胚乳 ,萌发率极低.种子落入泥土中 ,需要漫长的时间形成复杂的营养体(俗称龙根),
然后才能萌发出幼苗 ,幼苗到开花期大概需要 3年.
大理和福贡居群间的杂交结实率为 100%,然而保山和维西居群间的杂交结实率偏低 ,分别为 73%和
77%.从形态水平来看 ,保山和维西居群也是差别最大的两个居群.保山居群高大 ,植株叶片宽 ,花葶高 ,适应
海拔较低 ,较为温暖的地理气候环境;而维西居群矮小 ,叶片窄 ,花葶矮 ,适应海拔高 ,较为寒冷的气候环境.
因此 ,我们推测保山和维西居群间产生了一定的生殖隔离 ,它们可能正朝着不同的方向进化.
从莲瓣兰自然环境中以杂交为主的繁育方式 ,我们可以预测其遗传多样性主要存在于居群内.因此在迁
地保护的取样过程中 ,可以少取群体 ,而在群体内多取样.莲瓣兰的繁殖方式实际上只有一种 ,即营养繁殖.
这必然限制了物种内居群间 、个体间的基因流动 ,从而破坏了物种基因库的多样性 、稳定性和动态平衡性.进
而影响物种的长期生存能力和进化潜能 ,同时也会降低现有栽培品种对病虫害的抵御能力.
[ 参考文献 ]
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PlantBiology.DioscoridesPress, Washington.
StudiesontheReproductionModeofCymbidiumTortisepalum(Fukuyama)
JIALin1　SHIYun-Dong1　YUHong2　ZhouYuan-qing1
(1.YuxiTeachersColege, Yuxi, Yunnan653100;2.LaboratoryofEcologicalGenetics,
ColegeofLifeScience, YunnanUniversity, Kunming, Yunnan650091)
KeyWords:Cymbidiumtortisepalum(Fukuyama);Population;modeofreproduction
Abstract:Cymbidiumtortisepalum(Fukuyama)isoneoffamousorientalorchids, whichmainlydistributesin
thenorthwestofYunnan, thesoutheastofSichuanandTaiwan.Thispaperatemptstomakeastudyonthespecies
concerningthemodeofreproduction, andtoprovidesomebasicdataofgeneticdiversityforitsefectiveconservation
andsustainabledevelopment.Themainresultsareasfolows:polinationexperimentsshowedthatthefruitsetis
1% inspontaneousautogamy, 96% inartificialautogamyand90% inartificialoutcrossing;tortisepalumisself-
compatible, butdependentmainlyonpolinatorsinnature;theartificialoutcrossingbetweenDaLiandFuGong
populationresultedin100% fruitset, butoutcrossingbetweenBaoShanandWeiXipopulationonlyinducedre-
spectively73% and77% fruitset.
86 玉溪师范学院学报