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蝴蝶兰红花系品种杂交种子形态及胚培养研究



全 文 : 收稿日期:2006-12-22
基金项目:广东省科技攻关重大专项(2002A2040802,2003A2010401)
作者简介:曾碧玉(1982-),女,广东梅州人,硕士,从事花卉育种研究。
注:朱根发为通讯作者。

蝴蝶兰红花系品种杂交种子形态及胚培养研究
曾碧玉 1,2,3,朱根发 2,刘海涛 3,王碧青 2
(1.福建省亚热带植物研究所,福建 厦门 361006;2.广东省农业科学院 花卉研究所,广东 广州 510640;3.华南农业大
学 园艺学院,广东 广州 510642)

摘 要:对21个蝴蝶兰自交或杂交组合的种子形态进行观察和无菌培养,结果表明,蝴蝶兰不同组合的种子
形态有一定差异,平均种子长、宽及种胚长、宽分别为0.292±0.025mm、0.073±0.003mm及0.151±0.009mm、
0.069±0.003mm。种子萌发率及萌发所需时间因组合而异,平均萌发率为72.4%,原球茎及第一片叶出现所需
时间分别为22±3d、78±6d,杂交组合启动萌发早、萌发率高。种子启动萌发所需时间、萌发率与果实、种
子大小相关不显著,而种子启动萌发所需时间与种胚长、宽呈极显著负线性相关,表明种胚越大,萌发越快。
关键词:蝴蝶兰;种子大小;种胚大小;种胚培养
中图分类号:Q944 文献标识码:A 文章编号:1009-7791(2007)03-0015-04
The Seed Morphology and Embryo Culture of Phalaenopsis Red Cultivars
ZENG Bi-yu1, 2, 3, ZHU Gen-fa2, LIU Hai-tao3, WANG Bi-qing2
(1.Fujian Institute of Subtropical Botany, Xiamen 361006, Fujian China; 2.Floricultural Research Institute, Guangdong
Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640, Guangdong China; 3.College of Horticulture, South China
Agricultural University, Guangzhou 510642, Guangdong China)

Abstract: The morphological traits of seeds from 21 self- and cross-combinations in Phalaenopsis
and their embryos culture were investigated. The average seed length and seed width were
0.292±0.025mm and 0.073±0.003mm, respectively. And the average embryo length and embryo
width were 0.151±0.009mm and 0.069±0.003mm, respectively. The germination rate and the time
required for germination were various because of different combinations. The average germination
rate reached 72.4%. The mean time for PLBs and first leaf formation for all combinations were 22±3
and 78±6 days, respectively. The time for germination of cross-combinations was shorter than that of
self-combinations and the germination rate was higher. There were no significant correlations among
the time required for seed germination, germination rate, fruit size and seed size. But there was
significantly linear negative correlation between the time required for seed germination and embryo
size. It showed that the seeds with larger embryos would germinate earlier.
Key words: Phalaenopsis spp.; seed size; embryo size; embryos culture

蝴蝶兰为兰科蝴蝶兰属(Phalaenopsis)花卉, 以花大、色艳、花期长而著称,素有“洋兰皇后”之
美誉,深受消费者喜爱。蝴蝶兰种子细小,且发育不全,不含胚乳,自然状态下难以萌发。然而,其
蒴果内种子数量多,通过无菌播种,能在短期内获得大量无菌苗,并已成为工厂化育苗的重要途径,
同时也是杂交育种培育新品种的重要途径。本研究对所获得的 5个自交组合与 16个杂交组合的种子及
种胚进行形态观察,寻找其与种胚培养的相关性,以期为种胚培养和杂交育种提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
选取9个红花系亲本进行双列杂交,获得5个自交组合与16个杂交组合的蒴果[1]。亲本的品种编号分

2007,36(3):15-18.
Subtropical Plant Science
第 36卷

﹒16﹒
别为576、577、579、584、588、592、600、601、609,其中576:Doritaenopsis (Minho Princess-Sun Prince)
×Phalaenopsis Luchia Stripe×Dtps.Sogo Smith,577:Dtps. Leopard Prince×Dtps. Sun Prince×P. Huafeng
Red Jewel×Dtps. (Happy Valentine-Abendrot),579:Dtps. Sogo Smith×Dtps. (Happy Valentine-Queen
Rose)×Dtps. Minho Venus,584:Dtps. Brother Straw Berry×Dtps. Sogo Smith,600:Dtps. Sogo Smith
×Dtps. Leopard Prince,609:P. Little Steve。以上均来自广东省农业科学院花卉研究所蝴蝶兰种质资源库。
1.2 方法
果荚于饱满(呈翠绿、墨绿或微泛黄)、果皮表面较粗糙时采收,并用流水冲洗干净,75%乙醇表
面擦拭,0.1%升汞灭菌约10min,无菌水冲洗4~5次。将果内种子均匀撒播于培养基上,培养基采用改
良Hyponex配方[2]:花宝1号(N-P-K=7-9-16)3g/L + 蔗糖35g/L + 蛋白胨3g/L + 椰子汁10% + 琼脂6g/L
(pH 5.8)。定期观察并记录种子萌发情况,于长出叶片时统计萌发率,萌发率= (萌发种子数/有胚种子
数)×100%。取少量种子制片,在MoticBA400型显微镜下观察并拍照,测量其种子长宽(纵切面之长
及最大宽度)及种胚长宽(纵切面之长及最大宽度),每组合测量5粒种子。
2 结果与分析
2.1 各组合种子性状
蝴蝶兰种子呈纺缍体形,种胚致密,占种子体积的比重大(图版-A,-B);种孔明显(图版-E)。各组
合种子长差异较大,而种子宽、种胚长与宽差异较小。种子及种胚平均长、宽分别为0.292±0.025mm、
0.073±0.003mm、0.151±0.009mm、0.069±0.003mm(表1)。
表 1 各组合种子与种胚大小(mm)
种子 种胚 编号 组合 长 宽 长 宽
1 576×576 0.447±0.014 0.077±0.005 — —
2 577×577 0.498±0.010h 0.095±0.005e 0.191±0.028e 0.074±0.007cde
3 579×579 0.275±0.008cd 0.081±0.005cde 0.166±0.007cde 0.081±0.005e
4 592×592 0.184±0.007a 0.047±0.004a 0.084±0.013a 0.045±0.004a
5 601×601 0.322±0.024efg 0.071±0.002bcd 0.183±0.006e 0.071±0.002cde
自交组合平均 0.345±0.064 0.074±0.009 0.156±0.025 0.068±0.008
6 576×588 0.249±0.013bc 0.065±0.003bcd 0.116±0.012ab 0.062±0.002bcd
7 577×579 0.269±0.013cd 0.065±0.004bc 0.117±0.007ab 0.051±0.002ab
8 579×577 0.360±0.014g 0.076±0.003cd 0.189±0.009e 0.076±0.003cde
9 584×577 0.343±0.010fg 0.073±0.003bcd 0.177±0.005de 0.072±0.003cde
10 588×579 0.303±0.004def 0.083±0.002de 0.177±0.003de 0.084±0.003e
11 588×584 0.276±0.018cd 0.082±0.005de 0.164±0.010cde 0.082±0.005e
12 588×601 0.283±0.006cde 0.071±0.002bcd 0.150±0.009bcde 0.061±0.002bcd
13 592×576 0.170±0.013a 0.080±0.005cde 0.128±0.013bc 0.077±0.007de
14 592×579 0.191±0.013a 0.069±0.005bcd 0.139±0.008bcd 0.069±0.005cde
15 592×588 0.213±0.001ab 0.060±0.004ab 0.133±0.006bc 0.060±0.004abc
杂交组合平均 0.266±0.021 0.072±0.003 0.149±0.009 0.069±0.004
总平均 0.292±0.025 0.073±0.003 0.151±0.009 0.069±0.003
注:以上组合为能观察到种子及种胚的组合。其中组合 576×576种子的种胚轮廓不清楚,难于判断胚的有无;组合 601×592种子在视
野范围内未看到成熟带胚种子(图版-C、-D)。同列数据后标有不同英文字母表示差异显著。
2.2 种胚培养及萌发
大部分组合种子无菌播种时无褐化现象,仅576×576、577×577、577×579、588×601组合出现
褐化,一定程度上影响萌发率。通常,种子萌发时出现淡绿色细小颗粒,1~2d后转为浓绿色;而后,
体积不断增大,呈扁球形或不规则形状;直至分化出叶片,继而分化出根而成小植株(图版-F~-I)。
种子萌发率及启动萌发所需时间因组合而异。种子萌发率平均为72.4%,种子启动萌发及第一片叶
出现平均所需时间分别为22±3d及78±6d。杂交类组合的平均萌发率高,且其启动萌发及第一片叶出
第 3期 曾碧玉,等:蝴蝶兰红花系品种杂交种子形态及胚培养研究

﹒17﹒
现所需时间较短(表2)。
表2 种子萌发状况
编号 组合 启动萌发所需时间(d) 见第一片叶时间(d) 萌发率(%)
1 576×576 24 81 52.5
2 577×577 29 86 66.0
3 579×579 9 67 100.0
4 592×592 59 161 2.2
5 601×601 18 55 100.0
自交组合平均 28±9 90±21 64.1±20.2
6 576×588 30 74 82.5
7 577×576 22 81 20.0
8 577×579 16 63 100.0
9 579×576 20 107 30.0
10 579×577 9 67 100.0
11 579×588 20 119 90.0
12 579×600 36 79 90.0
13 584×577 21 59 23.8
14 588×579 6 66 100.0
15 588×584 8 66 100.0
16 588×601 15 39 95.0
17 592×576 28 100 3.2
18 592×579 16 60 100.0
19 592×588 14 48 100.0
20 601×576 36 95 70.0
21 601×592 18 59 95.0
杂交组合平均 20±2 74±6 75.0±8.9
总平均 22±3 78±6 72.4±7.9
2.3 果荚、种子、种胚、萌发状况之间的相关性
由表 3 可见,果重分别与果长、果宽呈极显著正线性相关,果长与果宽呈显著正线性相关。除种
子长、宽及种胚长、宽分别与果重、长、宽的相关性不显著外,种子长与其宽呈显著正线性相关,并
与种胚长的相关极显著;种子宽则分别与种胚长、宽呈极显著正线性相关;种胚长与其宽亦呈极显著
正线性相关。
萌发率分别与启动萌发及第一片叶所需时间呈极显著负线性相关,并与果宽呈显著正线性相关,
但与果重、果长、种子长、种子宽及种胚长、宽相关均不显著。种子萌发所需时间与种胚长、宽呈显
著负线性相关,说明种胚越大,萌发越快。
表3 果荚、种子、种胚、萌发状况之间的相关系数(R2)
FM FL FW SL SW EL EW Tg Tfl G
FM 1
FL 0.770** 1
FW 0.868** 0.599* 1
SL 0.366 0.287 0.587* 1
SW 0.195 0.162 0.227 0.645* 1
EL 0.333 0.405 0.408 0.774** 0.778** 1
EW -0.059 0.142 -0.101 0.351 0.843** 0.769** 1
Tg -0.250 -0.464 -0.272 -0.217 -0.512 -0.628* -0.626* 1
Tfl -0.500 -0.645* -0.437 -0.243 -0.325 -0.528 -0.344 0.857** 1
G 0.384 0.483 0.538* 0.208 0.204 0.380 0.228 -0.767** -0.736** 1
注:为14组数据统计所得(表2中15组数据中去除组合576×576)。** 表示显著性水平为1%,* 表示显著性水平为5%。FM: 果重,FL: 果长,
FW: 果宽,SL: 种子长,SW: 种子宽,EL: 种胚长,EW: 种胚宽,Tg: 启动萌发所需时间,Tfl: 第一片叶出现所需时间,G: 萌发率。
其中,FM、FL、FW数据见[1]。
第 36卷

﹒18﹒
3 讨 论
种胚培养是杂交培育新品种的主要手段之一。蝴蝶兰种子萌发较快,可能是其种胚较致密、饱满、
积累较多营养成分,并易于吸收营养物质而萌发。本研究显示,种胚体积大的组合,种子较早启动萌
发。自交组合与杂交组合相比,种子及种胚大小差异不明显,而萌发状况差异较大,其中杂交组合萌
发较早、萌发率高,表现出一定的杂种优势。不同组合的萌发状况存在明显差异,可能是其亲本基因
型及亲和力不同所致[3]。
种子启动萌发所需时间、萌发率与果荚、种子大小无显著相关,却与种胚大小呈极显著负相关。
因此,仅从果荚大小还无从判断种子萌发的状况,而种胚大小对萌发启动有重要作用。果实采收的适
期仍需借助于对果实外观形态的观察,如皮光滑与粗糙程度以及颜色变化等。
参考文献:
[1] 曾碧玉,等. 蝴蝶兰红花系品种间杂交结果率研究[J]. 华南农业大学学报(自然科学版), 2007,28(1): 117-119.
[2] 谭文澄,等. 观赏植物组织培养技术[M]. 北京: 中国林业出版社, 1991: 267.
[3] 姚丽娟,等. 蝴蝶兰无菌播种技术[J]. 北方园艺, 2004(4): 82-83.


图版 蝴蝶兰种子形态及种子萌发成苗过程
注:A~D为MoticBA400显微镜下观察所得;F-I为MoticK系列体视显微镜下观察所得 (F为组合588×579,G-I为组合601×601)。
图版说明:A.自交种子(组合601×601);B.杂交种子(组合588×579);C.种胚难于分辨(组合576×576);D.未成
熟种子(带丝状物)(组合601×592);E.种孔(↑)(组合588×579);F.绿色原球茎;G.绿色原球茎,可见芽鞘(↑);
H.原球茎体分化出两片小叶(↑);I.原球体分化出叶(↑)和根(▲)形成幼小植株。