全 文 ：320 植物生理与分子生物学学报, Journal of Plant Physiology and Molecular Biology 2006, 32 (3): 320-324
2005-08-04收到，2006-03-14接受。
浙江省自然科学基金项目(M303024)资助。
*通讯作者(E-mail: pangrenshuiliang@yahoo.com.cn; Tel: 0571-
28865326)。
春兰 ×大花蕙兰杂种试管苗开花现象
郑立明1，庞基良2*
1浙江教育学院理工学院，杭州310012；2杭州师范学院生命科学学院，杭州310018
摘要：以野生春兰(Cymbidium goeringii)为母本，大花蕙
兰(C. hybridium)为父本进行杂交，由杂交种子获得800多
个春兰×大花蕙兰杂种原球茎无性系。其中一个杂种株
系的原球茎继代培养2个月后，形成肉眼可见的花蕾。诱
导花芽形成的最适激素组合为6-BA 1.0 mg/L + NAA 0.1
mg/L，总花芽形成率达31%。诱导花芽形成的最适材料
为1~2 cm幼苗，花芽形成率达19%。
关键词：春兰；大花蕙兰；试管开花；6-BA； BA
中图分类号：Q945
在兰花组织培养中，已有一些试管开花现象的
报告。法国的Julien Costantin最早进行了兰科植物
的试管开花研究，发现无菌根的兰花可开花(Chia等
1999)。其他研究者发现6-BA(Duan和Y zawa 1994,
1995; Goh 1979; Kostenyuk等1999)、ZT(温云飞等
1999)、TDZ(王琳和叶庆生2004)和多胺(王光远等
1997)能促进兰花花芽发端和花芽的发育。蔗糖浓
度、营养水平及根的修剪对兰花花芽形成有重要影
响(Duan和Yazawa 1995; Kostenyuk等1999)。王光
远等(1995, 1997)用ABA预处理，能显著促进铁皮
石斛的花芽形成。
目前对中国兰试管开花方面的研究还较少。仅
见到关于建兰(Cymbidium ensifolium)(王熊等1981,
1984, 1988; 贾勇炯等2000)和春兰(张菊野等1993)试
管开花现象的报告。我们在利用春兰(C.goeringii)与
大花蕙兰(C.hybridium)杂交种子进行试管苗培育的过
程中，发现有一杂种株系(由同一粒杂交种子萌发产
生的原球茎扩增而来)的试管苗能较早形成花芽，这
些花芽有的能正常发育直至开花。为了探讨春兰 ×
大花蕙兰杂种试管苗花芽分化的条件，我们进行了
ABA、PP333预处理及不同6-BA水平的培养试验。
现将所得到的初步结果报告如下。
1　材料与方法
以产于浙江的野生春兰(C.goeringii)为母本，以
大花蕙兰(C.hybridium, 花色为红色)为父本，母本开
花后除去唇瓣以防昆虫混杂传粉，开花第3天进行
人工授粉。朔果成熟后，经常规消毒后取出种子，
均匀种于附加NAA 0.5 mg/L的1/2 MS培养基上，
在25℃条件下进行暗培养。约2个月后杂交种子陆
续萌发，形成直径约0.5 mm的白色圆球形原球茎，
外表密生根毛状物。此后在光照条件下培养，数天
后原球茎转为绿色并不断长大。最初形成的各个原
球茎，分别由不同的杂交种子萌发而成，每个原球
茎的基因型都不相同。为了得到基因型一致的杂种
株系，当杂种原球茎直径达2~3 mm时，将每个原
球茎分开培养，经增殖后每一原球茎就形成一个无
性株系。我们共获得了800多个春兰 ×大花蕙兰杂
种原球茎无性株系。从中发现一个杂交株系的原球
茎继代培养2个月后，能形成肉眼可见的花蕾。以
此杂交株系的原球茎及原球茎上产生的幼苗为试验材
料，进行ABA、PP333预处理和附加不同浓度6-
BA培养的诱花试验；进行ABA、PP333预处理试
验时，先将原球茎和不同大小幼苗在ABA 0.5 mg/L+
PP333 0.5 mg/L培养基上培养35 d后，转入1/2MS
+ BA 1.0 mg/L + NAA 0.1 mg/L 培养基。从接种开
始计算，培养60 d和80 d后统计原球茎和不同大小
幼苗的花芽形成率。
2　结果
2.1　春兰×大花蕙兰杂种试管开花的花芽形成过程
及花芽产生方式
春兰 ×大花蕙兰杂种株系的原球茎及幼苗在附
加BA 1.0 mg/L + NAA 0.1 mg/L的1/2MS培养基上
321郑立明等: 春兰×大花蕙兰杂种试管苗开花现象3期
培养2个月后，可看到原球茎上直接形成花芽(图版
I-A)或幼苗上分化出花芽(图版I-B)，原球茎直接形
成花芽的花梗较长，其上有几片较短小的苞片，而
没有普通小苗的营养叶，并在花梗的下部可产生数
条根；而幼苗上分化出的花芽，苞片数少，花梗
从营养叶中抽出。这些花芽有的能正常发育直至开
花，有的发育到一定程度时开始转黄而不能开花(图
版I-C)。从花芽出现到长大开放约需1个月的时间。
花芽开放时，能闻到春兰的香味。我们所观察到的
试管兰花花芽产生方式与王熊等(1981, 1984)在秋兰
上观察到的结果类似。在培养的800多个杂交株系
中，仅发现一个杂交株系能开花，其它杂交株系均
未发现花芽分化。
2.2　春兰×大花蕙兰杂种试管开花的花器官变异类型
检查正常开放或未完全开放花朵的花器官结
构，发现有以下几种不同类型的花芽：(1)具有正常
的兰花花器官结构和数目：萼片3枚，捧瓣2枚，
唇瓣1枚，合蕊柱1枚(图版I-F); (2)萼片和捧瓣各少
一枚：萼片2枚(左右各一枚)，捧瓣1枚(位于正上
方)，唇瓣1枚(位于下方)，合蕊柱1枚，整朵花
呈十字型(图版I-C、D); (3)捧瓣发育不完整：外轮
3枚萼片发育正常，唇瓣正常，但捧瓣只有1枚，
并与合蕊柱有粘连(图版I-E)。以上几种不同类型花
芽的花器官结构既有春兰的特征，又有大花蕙兰的
图版I　春兰与大花蕙兰杂种试管开花的花芽产生方式和花芽类型
Plate I　Pattern of in vitro floral bud formation in hybrid of Cymbid um goeringii and C.hybridium and types of floral buds
A: Floral bud formation directly from protocorm; B: Floral bud differentiation from apices of shoot; C: Yellowed and closed floral bud; D:
Floral bud only with two sepals and two petals (one petal and one lip); E: Floral bud with three sepals and one petal adhered to column; F:
Floral bud with normal floral organs.
322 32卷 植物生理与分子生物学学报
特征，如萼片、捧瓣的形状、色泽接近春兰，唇
瓣特别宽大，其形状、斑点与大花蕙兰类似。
2.3　6-BA浓度及ABA、PP333预处理对春兰 ×大
花蕙兰杂种原球茎和幼苗花芽形成的影响
由表1可见，在BA 1.0 mg/L + NAA 0.1 mg/L
培养基上总花芽形成率最高，达31%。BA 0.5 mg/L
+NAA 0.1 mg/L培养基次之，总花芽形成率为
26%。从总花芽形成率来看，BA在0.5 mg/L至
2.0 mg/L范围内，诱导花芽形成的最适浓度为1.0
mg/L。从接种材料来看，1~2 cm幼苗的诱花效果
最好，在3种培养基上的花芽形成率分别为18%、
19%和14%；2~4 cm和4~6 cm幼苗次之；原球茎
诱花效果最差，6~8 cm幼苗未见花芽分化(表中未列
出)。2~4 cm幼苗在BA 1.0 mg/L + NAA 0.1 mg/L培
养基上的花芽形成率为零，这可能是由于实验材料
偏少所造成的误差，按趋势2~4 cm幼苗也有可能分
化花芽。
表2为在ABA 0.5 mg/L + PP333 0.5 mg/L培养
基上预处理35 d后，转入BA 1.0 mg/L + NAA 0.1
mg/L培养基的结果，培养60 d时，原球茎、1~2
cm和2~4 cm幼苗的总花芽形成率为20.4%；培养80
d时，原球茎、1~2 cm和2~4 cm幼苗的总花芽形
成率为26.0%；表明随着培养时间的增加，总花芽
形成率有所提高。
3　讨论
王熊(1984)报告建兰试管开花的激素条件为BA
1.0 mg/L + NAA 0.1 mg/L，王光远等( 995)报告铁
皮石斛试管开花的激素条件为BA 2.0 mg/L + NAA
0.5 mg/L，我们诱导春兰×大花蕙兰杂种试管苗开花
所用激素与之相似(表1)。ABA + PP333预处理试
表 1　不同浓度6-BA对春兰×大花蕙兰杂种原球茎和幼苗花芽形成的影响
Table 1　Effects of 6-BA on floral bud formation from protocorms and shoots in hybrid of Cymbidium g eringii×C. hybrid um
Hormone Protocorms Shoots 1-2 cm long Shoots 2-4 cm long Shoots 4-6 cm long
concen- Total
tration No.of No.of Percentage No.of No.of Percentage No.of No.of Percentage No.of No.of Percentage frequency
(mg/L) shoots floral of shoots shoots shoots of shoots shoots shoots of shoots shoots shoots of shoots f flowers
BA NAA formed buds forming inocu- forming forming inocu- forming forming inocu- forming forming
flowers lated flowers flowers lated flowers flowers lated flowers flowers
0.50.1 121 1 17 3 18 29 1 3 25 1 4 26
1.00.1 1490 0 16 3 19 16 0 0 26 3 12 31
2.00.1 1320 0 21 3 14 28 2 7 30 1 3 24
Frequency of flower formation was determined after in vitro culture of protocorms and shoots for 80 days and expressed as the
percentage of flower bud number in total number of shoots derived from protocorms.
表 2　ABA、PP333预处理后培养不同天数对春兰 ×大花蕙兰杂交株系原球茎和幼苗花芽形成的影响
Table 2　Effects of culture time after ABA and PP333 pretreatment on floral bud formation from protocorms and shoots in hybrid of
Cymbidium goeringii×C. hybridium

Time of
Protocorms Shoots 1-2 cm long Shoots 2-4 cm long

culture
Total

(d)
No.of No.of Percentage No.of No.of Percentage No.of No.of Percentage frequency
shoots floral of shoots shoots shoots of shoots shoots shoots of shoots of flowers
formed buds forming inocu- forming forming inocu- forming forming
flowers lated flowers flowers lated flowers flowers
60 (35+25) 671 1.5 19 1 5.3 22 3 13.6 20.4
80 (35+45)108 2 1.8 19 2 10.5 22 3 13.6 26.0
Number of culture days was counted from the starting day of culture pretreatment. The frequencies of flower formation from
protocorms or shoots were the percentage of flower bud number in total number of shoots derived from protocorms.
323郑立明等: 春兰×大花蕙兰杂种试管苗开花现象3期
验，采用了王琳和叶庆生(2004)的方法，诱花效果
不显著，还需做进一步细致的工作。王光远等
(1997)观察到对铁皮石斛的不同材料作预处理后花芽
形成的效应因材料不同而不同。对原球茎进行预处
理时，不仅花芽出现的时间早(45 d)，且频率高。
当以无根小苗作为起始材料时，至少要2个月才能
形成花芽，花芽形成频率低于原球茎或与之相仿。
当以完整小植株作为起始材料时，形成花芽所需的
时间最长，成花频率也最低。我们的预处理试验
中，未观察到预处理对原球茎的花分化有明显促进
作用，这可能与我们的预处理方法、时间及培养时
间与王琳和叶庆生(2004)所用的不同有关。
接种材料以1~2 cm幼苗的诱花效果最好(表1)，
可能的原因有两个：(1) 1~2 cm幼苗的顶端分生组
织属性还未完全确定为营养芽，对激素的诱导作用
较敏感；(2)已有报告兰花试管苗的根对花芽分化有
抑制作用(Duan和Yazawa 1995; Kostenyuk等 1999)，
1~2 cm幼苗还没有分化出根，因而就没有根的负作
用。
通过人工杂交育种方法早已培育出许多花卉新
品种，但中国兰花的杂交育种至今未能普遍开展。
阻碍中国兰花开展人工杂交育种的主要原因有3个方
面(吴应祥1993; 卢思聪1994; 陈心启和吉占和 1998):
一是由于中国兰花的种子在结构和生理上发育不良，
很难用一般的播种方法使之萌发，因而一般条件下
难以进行有性繁殖。二是从兰花种子萌发形成实生
苗，再到长成能进行性状鉴定的开花植株周期很
长，一般需4~5年，甚至更久，严重影响育种进
程。三是目前对中国兰花主要性状的遗传规律了解
很少，对育种工作缺乏理论指导。近年来由于植物
组织培养技术的发展，中国兰花种子难以萌发的问
题基本得到了解决。因同种兰花试管苗开花的性状
与盆栽成株开花的性状基本一致(王熊 1984)，故解
决后两个问题的最有效措施是诱导杂种兰花在试管开
花，本文的研究结果为开展这方面的工作迈出了新
的一步。此外，已观察到杂种兰花试管开花有规律
的花器官变异(图版I)，这表明通过诱导杂种兰花试
管开花来研究兰花花器官的发育亦是一条有效途径。
参 考 文 献
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324 Journal of Plant Physiology and Molecular Biology 2006, 32 (3): 320-324
In vitro Flowering of Cultures from a Hybrid of Cymbidium goeringii and
C. hybridium
ZHENG Li-Ming1, PANG Ji-Liang2*
1School of Science and Engineering, Zhejiang Education College, Hangzhou 310012, China; 2School of Life Sciences, Hangzhou Normal College,
Hangzhou 310018, China
Abstract: Wild-type female spring orchid
(Cymbidium goeringii) was crossed with male
Cymbidium hybridium. Over eight hundreds
protocorm clones were obtained from hybrid
offsprings. Among them, one protocorm clone was
identified to differentiate visible floral buds two
months after subculture in vitro (Plate I). The
protocorms and shoots derived from this clone were
further used in studying the effects of abscisic acid
(ABA) and paclobutrazol (PP333) pretreatment as
well as different concentrations of 6-benzyladenine
(6-BA) on floral bud differentiation. The optimum
combination of hormones in floral bud induction
was 6-BA 1.0 mg/L and NAA 0.1 mg/L, and total
frequency of floral bud formation was up to 31%
(Table 1). The optimum length of shoots used in
floral bud induction was 1–2 cm, and the frequency
of floral bud formation was 19% (Table 1). The
increase in total frequency was not significant in
floral bud induction from protocorms and shoots
with length of 1–2 cm or 2–4 cm cultured on MS
medium containing 6-BA 1.0 mg/L and NAA 0.1
mg/L after pretreatment on MS medium supple-
mented with ABA 0.5 mg/L and PP333 0.5 mg/L
for 35 d (Table 2).
Key words: Cymbidium goeringii; Cymbidium hybridium; in vitro
flowering; 6-benzyladenine (6-BA); abscisic acid (ABA)
This work was supported by Natural Science Foundation of Zhejiang
Province (No. M303024).
*Corresponding author (E-mail: pangrenshuiliang@yahoo.com.cn; Tel:
86-571-28865326).
Wu YX(吴应祥)(1993). Chinese orchids. Beijing: Chinese Forestry
Press 102-104
Zhang JY(张菊野), Yu LF(俞玲凤), Lian HK(连宏坤) 1993).
Some factors influ ncing the growth and differentiation of
Cymbidium goeringiiprotocorm. Plant Physiol Commun (植
物生理学通讯) 29(3): 175-178 (in Chinese)