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大花蕙兰的品种分类研究



全 文 :华北农学报·2010,25(增刊) :323 -327
收稿日期:2010 - 03 - 18
基金项目:国家林业局“948”项目(2003 - 4 - 25)
作者简介:王日明(1971 -) ,男,湖南邵阳人,讲师,博士,主要从事园林工程研究。
通讯作者:王利民(1971 -) ,男,河南焦作人,副研究员,博士,主要从事园林植物遗传育种研究。
大花蕙兰的品种分类研究
王日明1,2,王利民3,王四清4
(1.湖南农业大学 园艺园林学院,湖南 长沙 410128;2.怀化职业技术学院,湖南 怀化 418000;
3.河南省农业科学院 园艺研究所,河南 郑州 450002;4.北京林业大学 园林学院,北京 100083)
摘要:采用二元分类法,对从日本引进的大花蕙兰(Cymbidium hybridum)28 个品种建立形态学分类系统。结果表
明,引进的大花蕙兰可分为两系(直立花葶系、下垂花葶系) ,五组(红色组、橙色组、黄色组、绿色组、白色组) ,三类
(大花类、中花类、小花类) ,两型(圆唇型、尖唇型)。对 17 个大花蕙兰品种的 41 个性状指标进行数量聚类分析,表明
花径和花色可分别作为一级、二级分类选择。二元分类和数量分类为大花蕙兰品种的引进和利用提供了科学合理的
指导和依据。
关键词:大花蕙兰;二元分类;数量分类
中图分类号:S682. 31 文献标识码:A 文章编号:1000 - 7091(2010)增刊 - 0323 - 05
Studies on the Cultivars Classification of Cymbidium hybridum
WANG Ri-ming1,2,WANG Li-min3,WANG Si-qing4
(1. Horticulture and Landscape College,Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China;2. Huaihua Vocational
and Technical College,Huaihua 418000,China;3. Institute of Horticulture,Henan Academy of Agricultural Sciences,
Zhengzhou 450002,China;4. College of Landscape Architecture,Beijing Forestry University,Bejing 100083,China)
Abstract:Following the principles of dualistic classification,the pedicel posture introduced as the top grade
classificatory standard in classification of Cymbidium hybridum. The ordinal grades were color of flower,the diameter
of flower,the shape of labellum etc. The imported 28 Japanese cultivars were divided into two groups (vertical pedi-
cel and pendent pedicel) ,five teams (red flower,orange flower,yellow flower,green flower,white flower) ,three
types (large flower,medium flower,small flower) ,two forms (tapering labellum and smooth abellum). In numerical
classification,41 characters of 17 cultivars were observed. The numerical values were used in clustering by UPGMA
(Unweighted Pair Group Method with Arithmetic average). In this taxonomical system,the diameter were seemed as
the first grade guide. And the flower color was the second. The the Cultivars Classification could provide a reasona-
ble guidance for the introduction and exploitation of Cymbidium hybridum.
Key words:Cymbidium hybridum;Dalistic classification;Qantitative classification
大花蕙兰(Cymbidium hybridum)是五大盆栽兰
花之一[1]。它是兰属(Cymbidium)中的大花附生
种、小花垂生种以及一些地生兰经过上百年的多代
人工杂交育成的庞大品种群。大花蕙兰的品种分类
对研究利用其种质资源具有重要的意义,本研究对
从日本引进的大花蕙兰品种进行初步研究,以期为
大花蕙兰的育种及引种提供借鉴。
1 材料和方法
1. 1 材料
所选材料为日本引进的大花蕙兰 28 个品种,如
C. Lucky Gloria Aguri(爱神)、C. Great katy Char-
treuse(情人)、C. Lucky Gloria Chusanne(苏珊
娜)、C. Lucky Gloria Fukunokami (福神)等。引进
品种栽培于北京林业大学科技股份有限公司花卉生
产温室。
1. 2 二元分类法
根据二元分类[2]的原则,大花蕙兰的观赏性状
主要为花色[3]、瓣型、株型等。初步拟定大花蕙兰
品种的一级分类单位为花葶下垂程度,二级为花色,
三级为花的大小,四级为唇瓣形状。根据相应的分
类标准,可将大花蕙兰的品种分为 2 系,每个系级下
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分 5 组、每个组级下分 3 类、每个类级下分 2 型。
系:直立花葶系、下垂花葶系;组:红色组、橙色
组、黄色组、绿色组、白色组;类:大花类(花被片最
大尖距≥9 cm)、中花类(7 cm≤花被片最大尖距 <
9 cm)、小花类(花被片最大尖距 < 7 cm) ;型:圆唇
型、尖唇型。
表 1 数量分类性状的选择
Tab. 1 The selected characters for numerical taxonomy
性状
Characters
备注
Remark
1 花梗姿态 直或垂 二
2 花萼起兜 是或否 二
3 花瓣起兜 是或否 二
4 褶片形状 平齐或“V”字形 二
5 花粉质地 硬黄或软淡黄 二
6 花被开度 开半开 二
7 瓣尖形状 圆或尖 二
8 唇瓣形状 圆唇或尖唇 二
9 香味 浓香、淡香或无香气 多
10 花颜色 黄、橙、绿、红、白 多
11 上表面叶脉 凹陷、凸起或平齐 多
12 花期 早、中、晚 多
13 假鳞茎长度 数
14 假鳞茎宽 数
15 叶长 数
16 叶宽 数
17 花直径 数
18 花瓣长度 数
19 花瓣宽度 数
20 花萼长度 数
21 花萼宽度 数
22 植株高度 数
23 植株展度 数
24 花梗粗度 数
25 花梗长度 数
26 小花柄长 数
27 子房长度 数
28 着花数 数
29 苞叶长 数
30 蕊柱长度 数
31 蕊柱宽度 数
32 花梗长节间长度 数
33 短节间长度 数
34 瓣长宽比 数
35 萼长宽比 数
36 子房花柄比 数
37 蕊柱长宽比 数
38 长短节间比 数
39 假鳞茎长宽比 数
40 作为父本结实率 数
41 作为母本结实率 数
1. 3 数量分类
用数量分类学[4]进行定量比较。于 2006 年 10
月至 2007 年 1 月品种盛花期,对选定的性状进行观
察、测量和记录。对其中的数量性状可直接利用,对
于二元性状和定性多态性状要进行赋值,对数量性
状和赋值后的二元性状及定性多态性状采用 Z 得
分进行标准化处理,然后根据相似性进行分类计
算[5]。
试验选取 48 个性状进行了观察,最后选定 41
个性状进行数量分类(表 1)。
二元性状和定性多态性状的赋值:
花剑挺立 =0,花剑下垂 = 1;花萼起兜 = 0,花萼
不起兜 =1;花瓣起兜 = 0,花瓣不起兜 = 1;褶片有凹
=0,褶片无凹 1;花粉硬黄 = 0,花粉软淡黄 = 1;花被
开展 =0,花被半开展 = 1;唇瓣尖 = 0,唇瓣圆 = 1;瓣
尖尖 =0,瓣尖圆 = 1;浓香 = 1,淡香 = 2,无香 = 3;叶
脉平 =1,叶脉凹 = 2,叶脉凸 = 3;绿 = 1,黄 = 2,橙 =
3,红 =4,白 =5;花期早 =1,花期中 =2,花期晚 =3。
2 结果与分析
2. 1 二元分类
直立花葶系
红色组
大花类
圆唇型
唇瓣中部底色黄,前缘密集红色纵条纹
C. Royal Red Princess Nobuko (皇后)
…………
……
唇瓣边缘散布稀疏红色斑点
C. Melody Fair Marilyn Monroe(粉梦露)
………………………

唇瓣边缘镶粉红色晕带
C. Jenteel Peppermint(辣薄荷)
……………………………
……………
唇瓣前缘密布弯曲红色带纹
C. Nancy (楠希)
………………………
……………………………
尖唇型
唇瓣中后缘波状皱,边缘密布粉红色小斑点
C. Enzan Spring In the Mood(心恋)
……
………
中花类
圆唇型
唇瓣边缘红色大斑块
C. Great katy Chartreuse(情人)
…………………………
……………
唇瓣中后部黄色,边缘圆整,镶粉紫色晕带
C. Lucky Gloria Chusanne(苏珊娜)
………
………
唇瓣中后部黄色,边缘圆整上翘,镶红色晕带
C. Lucky Gloria Fukunokami(福神)
……
………
唇瓣中部耳状褶皱,前部红色,后部黄色
C. Lucky Gloria Aguri(爱神)
…………
………………
增刊 王日明等:大花蕙兰的品种分类研究 325
唇瓣前缘中部纵向紫色窄斑块
C. Lucky Flower Anmitsu Hime (贵妃)
……………………
……
唇瓣边缘淡紫色晕带
C. Great Flower Marie Laurencin(梦幻)
………………………………
……
橙色组
大花类
圆唇型
唇瓣前缘波状皱,密布豹纹斑
C. Enzan Forest Majolica(釉彩)
……………………
……………
中花类
圆唇型
唇瓣边缘镶橙红色宽条带
C. Half Moon Wanderland (梦境)
…………………………
…………
黄色组
大花类
圆唇型
唇瓣边缘波状皱褶,整个密布红色弯曲带纹
C. Morning Moon Great Tiger(巨虎)
……
………
唇瓣中部褶皱,边缘镶密集红色带纹
C. Pine Clash Moon Venus(月光女神)
……………
……
唇瓣圆整,边缘红色纵条纹几近弥合
C. Hiroshima Golden Cup Sunny Moon(明月)
……………
尖唇型
唇瓣边缘镶红色较窄带纹,呈钝″V″形
C. Twilight Moon Daylight (晨晖)
……………
…………
唇瓣中部褶皱,边缘镶″V″形红色带纹
C. Hunters Point Yellow Dream(金色梦境)
……………
中花类
圆唇型
唇瓣边缘镶阔″V″形红色带纹
C. Lovely Moon Crescent(黄金岁月)
………………………
………
尖唇型
唇瓣边缘镶红色带纹,花开度较小
C. New Torino UFO Color (飞碟)
………………
…………
唇瓣中部褶皱,其上密布紫红色豹纹
C. Yellow Knight (夕阳)
……………
……………………
绿色组
大花类
尖唇型
唇瓣边缘微皱,边缘散布红色斑点
C. Lunagrad Etrnal Green(碧玉)
………………
…………
中花类
圆唇型
唇瓣圆整,边缘红色纵条纹弥合成带
C. Waltz Romance(浪漫)
……………
…………………
尖唇型
唇瓣中部褶皱,前部纵向密布红色斑点
C. Walu Idol(幻影)
…………
…………………………
唇瓣前部密布淡黄褐色斑块
C. Waltz(华尔兹)
………………………
…………………………
小花类
圆唇型
唇瓣白色,中心黄绿色
C. Wakakusa Dargu (玉婵)
……………………………
………………
白色组
大花类
尖唇型
唇瓣波状皱,除中部有淡淡的黄,其余为白色
C. Sleeping DawnMine(黎明)
……
………………
下垂花葶系
白色组
小花类
尖唇型
唇瓣边缘微皱,前部密布水红色斑块。唇瓣中后部
白色 C. Sarah JeanIce Cascade(冰川)…………
2. 2 数量分类
2. 2. 1 对性状的 R聚类 以这 28 个大花蕙兰品种
作为分类运算单位(Operational Taxonomic Unit,
OTU),R聚类分析是对各性状间关系的讨论,以寻求
各性状之间的相关性,又能对Q聚类的性状选取是否
合理进行验证,结果表明,所选的性状大多遗传距离
较远,在距离系数 0. 85时,尚有 30 个聚类结点出现,
说明大花蕙兰品种多数性状的变异间没有明显的联
系。但也有少部分性状间的变异具有一定程度的协
同性,例如花瓣长度和花萼长度、花瓣宽度和花萼宽
度、蕊柱长度和蕊柱宽度以及花梗粗度和花梗长节间
长度等仍然存在一定程度的联系。但这些变异协同
性较高的性状大多为同一器官的不同部位(图 1)。
2. 2. 2 对品种的 Q 聚类 Q 型聚类是以 OTU 为分
类单位进行的分类运算,得到的是 OTU的分类结果。
对品种的 Q聚类 (图 2)显示:17个品种在 L1处按花
径大小分为两大类:小花型和大中花型。然后在大中
花型里又按照花径大小优先(L2),花色次之的原则,
将品种进行了聚类。这虽然和前面的分类略有差异,
但作为数量分类,将差异显著的花径大小作为优先的
聚类选择,也是容易理解的。
326 华 北 农 学 报 25 卷
图 1 大花蕙兰性状间的 R聚类
Fig. 1 The R clustering of cymbidium characters
图 2 大花蕙兰品种间的 Q聚类
Fig. 2 The Q clustering of cymbidium cultivars
3 讨论
3. 1 二元分类
大花蕙兰的品种演化中起主要作用的是大花附
生种和小花垂花附生种。20 世纪 60 年代初,建兰
(C. ensifolium)、墨兰(C. sinense)和寒兰(C. kanran)
等加入了大花蕙兰的育种亲本行列,为大花蕙兰带来
了许多中小型花品种和散发香气的品种,现在已经育
成一定数量的优秀品种。
地生兰的外面一轮花被片(花萼)较大,内轮花
被片明显较小。大花蕙兰内外轮花被片大小差别不
明显,在进行品种分类时,地生兰中常用的传统瓣型
分类不太适合于大花蕙兰。即使在传统的地生兰分
类中,瓣型也常常是有争论的品种分类依据,很多品
种的花介于两个瓣型之间,出现“梅型水仙”、“荷型
水仙”等模糊的瓣型。所以,在大花蕙兰的分类中,以
瓣型作为分类依据会有同样的困惑。而大花蕙兰的
唇瓣形状相对稳定,根据唇瓣的大小、颜色、形状、斑
纹等都可以归类。经过多方比较,最后尝试采用唇瓣
的中裂片形状,即圆唇型和尖唇型,作为分类的依据,
这还有待于更多的大花蕙兰品种分类的检验。
唇瓣不仅仅是大花蕙兰的主要观赏部位之一,一
定程度上也反映品种的演化关系。引进品种的唇瓣
侧裂片一般较大,差异不明显。中裂片形态可以分为
2类:一类为中裂片先端圆钝,为圆唇型;另一类中裂
片先端渐尖,为尖唇型。第一类唇瓣在地生兰、台兰
(C. fioribundum var. pumilum)、多花兰(C. pumilum)、
果香兰(C. suavissimum)、碧玉兰(C. lowianum)中较
多。第二类唇瓣在红柱兰(C. erythrostylum)、独占春
(C. eburneum)、象牙白花兰(C. parishii)、西藏虎头兰
(C. tracyanum)、美花兰(C. insigne)、莎草兰(C. ele-
gans)、莲瓣兰(C. lianpan)中较多。大花蕙兰的唇瓣
增刊 王日明等:大花蕙兰的品种分类研究 327
中裂片形状和瓣型之间也有一定的联系,唇瓣中裂片
圆钝的,瓣型一般较接近传统意义的梅瓣和荷瓣。唇
瓣中裂片先端渐尖的,瓣型一般较接近传统意义的水
仙瓣和“荷型水仙”
3. 2 数量分类
楚爱香等[6]对河南省垂丝海棠(Malus halliana)
品种进行调查,用数量分类学中的Q型聚类分析对已
经鉴定命名的花果性状齐全的 28 个品种进行分类,
并对 51个性状进行了 R型聚类分析。结果表明,花
瓣数和果实形状可作为垂丝海棠品种群划分的标准,
并划分为 3个品种群。芦建国等[7]选取 14 个形态性
状,对 45个蜡梅(Chimonanthus praecox)品种进行数
量分类,认为中被片长度和内被片紫纹是蜡梅品种分
类的两个重要性状,并提出以内被片紫纹作为划分品
种群的标准。王明明等[8]用 41个形态学性状对木瓜
属(Chaenomeles)29个栽培品种和 2个野生种进行聚
类分析,认为木瓜属栽培品种的分类体系应以种系
(品种来源)为第一级标准,花的大小可作为品种分类
的二级标准,花色作第三级分类标准。本研究结果表
明,花径和花色是其主要的分类标准,这和实践中大
花蕙兰的品种分类也是一致的。
大花蕙兰作为远缘杂交的产物,从性状的 R 聚
类可以看出,除同一器官的不同部位间遗传距离较小
外,大多数性状间的距离系数超过 0. 85,说明大多数
性状的相关联性较低,呈现平行演变的状态,这和赵
冰等[9]对腊梅品种24个性状的R聚类分析的结果一
致。由于试验涉及的品种数量不多,对揭示性状间的
演化规律不是很充分。通过对 17个品种的 R聚类分
析,虽然父本的结实率和叶宽等聚在一起,母本的结
实率和蕊柱的长宽比聚在一起,但其距离系数为
1. 07,还是比较远。如果形态上的一些指标和育种亲
本的结实率存在内在联系,对杂交育种中亲本的选配
将是很有益的。以后在更多品种的基础上进行杂交
试验,并将性状表现和结实特性等进行分析,得到性
状表现与结实特性的关系,将会为育种时亲本的选择
提供便利。
倍性研究证明,现有的大花蕙兰品种的染色体倍
性多样,主要有二倍体、三倍体和四倍体,还有少量的
非整倍体。用根尖染色压片观察的 方法研究了部分
引进大花蕙兰的倍性,其中 13 个大花蕙兰的染色体
倍性分为 4 类:‘碧玉’、‘冰川’、‘梦境’为 2 倍体,
‘爱神’、‘飞碟’、‘黄金岁月’、‘皇后’为 3 倍体,‘楠
希’、‘贵妃’、‘幻影’、‘华尔兹’、‘梦幻’为 4 倍体,
‘粉梦露’为非整倍体。
从聚类可以看出,大多数倍性相同的品种聚为一
类。‘幻影’、‘华尔兹’、‘楠希’、‘粉梦露’等为四倍
体或非整倍体,‘爱神’、‘黄金岁月’、‘飞碟’、等为三
倍体,‘碧玉’、‘冰川’等为二倍体。但三倍体的‘皇
后’例外地聚类在四倍体中,四倍体的‘贵妃’、‘梦
幻’和一些三倍体聚为一类,二倍体的‘梦境’被聚类
在三倍体中。这说明大花蕙兰的倍性和性状表现之
间具有一定的联系,但界限不是十分地明确,不同倍
性的品种间有少量的间杂和交叉重叠。通过对性状
原始数据的分析,表明倍性的外在表现也不固定于某
一个或某几个性状。如幻影为四倍体,其主要的外在
表现是叶宽较大,其他性状并不突出表现多倍体的巨
大性。而粉梦露为四倍体基础上的非整倍体,其花部
特征表现出明显的巨大性,如花的直径,花萼、花瓣的
长度和宽度,蕊柱的长度和宽度等。二倍体的碧玉和
冰川则植株高度较小,碧玉的花径达 10. 68 cm,属大
花型,冰川的花径为 5. 18 cm,属于小花型。三倍体的
表现也不都是居于二倍体和四倍体之间。
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