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Induction and Propagation of Hybrid Protocorm Like-body of Crosses betweenCymbidium sinense and Cymbidium hybridium

墨兰与大花蕙兰种间杂种原球茎的诱导及增殖研究



全 文 :园  艺  学  报  2004 , 31 (5) : 688~690
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2004 - 01 - 08 ; 修回日期 : 2004 - 04 - 15
基金项目 : 广东省科技攻关重大专项 (2002A2040802、2003A2010401)
墨兰与大花蕙兰种间杂种原球茎的诱导及增殖研究
朱根发 陈明莉 罗智伟 罗思琼 吕复兵 王碧青
(广东省农业科学院花卉研究所 , 广州 510640)
摘  要 : 利用墨兰与大花蕙兰进行种间杂交 , 成功获得了 5 个组合的杂种原球茎和植株。墨兰 ×大花
蕙兰及大花蕙兰 ×墨兰 , 均以原球茎方式萌发。以墨兰 ×大花蕙兰的杂种原球茎为材料 , 通过 L9 (34) 正
交设计研究了 NH4NO3 、KH2 PO4 、62BA 和 NAA 等因素对杂种原球茎增殖的影响 , 发现 NAA 对原球茎的
增殖影响不大 , NH4NO3 1650 mg·L - 1 (MS正常浓度水平) , 提高 KH2 PO4 浓度 (170~850 mg·L - 1) 和 62
BA 浓度 (1~10 mg·L - 1) 有利于原球茎的增殖。9 个培养基中以 MS + NH4NO3 1650 mg·L - 1 + KH2 PO4
340 mg·L - 1 + 62BA 10 mg·L - 1效果最好。
关键词 : 大花蕙兰 ; 墨兰 ; 杂交 ; 原球茎 ; 增殖
中图分类号 : S 68   文献标识码 : A   文章编号 : 05132353X (2004) 0520688203
Induction and Propagation of Hybrid Protocorm Like2body of Crosses bet ween
Cymbidium sinense and Cymbidium hybridium
Zhu Genfa , Chen Mingli , Luo Zhiwei , Luo Siqiong , LüFubing , and Wang Biqing
( Floricultural Research Institute of Guangdong Academy of A gricultural Sciences , Guangz hou 510640 , China)
Abstract : Hybrid plants were obtained from 5 crosses between Cymbidium sinense and Cymbidium
hybridium . The genotype of germination by protocorm like2body (PLB) of C. hybridium is controlled by domi2
nant gene (s) . Because all of these hybrid embryos , whatever C. sinense ×C. hybridium or C. hybridium ×
C. sinense , are germinated by PLB , which is the same as C. hybridium . Four factors of NH4NO3、KH2 PO4、
62BA and NAA with three different concentration (L9) were designed to study the effects on induction and propa2
gation of PLB of C. ‘Jin Zui ’×C. ‘Forgotten Fruits’. Analysis of variance shows : The different concentration
among the factors which are NH4NO3、KH2 PO4 and 62BA influences the induction and propagation of PLB direct2
ly , There is no difference with different concentration of NAA. NH4NO3 1650 mg·L - 1 (MS normal levels) , high2
er concentration of KH2 PO4 (170 - 850 mg·L - 1) and BA densities (1 - 10 mg·L - 1) was favorable to propaga2
tion of PLB. There are extremely remarkable differences among 9 media , the best is C5 medium with NH4NO3 1650
mg·L - 1 , KH2 PO4 340 mg·L - 1and 62BA 10 mg·L - 1 .
Key words : Cym bi di um si nense ; Cym bi di um hybri di um ; Hybrid PLB ; Propagation
1  目的、材料与方法
墨兰 〔Cym bi di um si nense (Andr. ) Willd〕叶片宽厚挺直 , 花有香味 , 春节前后开花。大花蕙兰
( Cym bi di um hybri di um ) 为兰属植物的杂交种 , 大部分品种叶片长且披散 , 花无香味 , 花期 2~4
月。近年美国、日本、新西兰等的兰花育种者将大花蕙兰与建兰、纹瓣兰等杂交 , 已培育出一些早花
(秋冬开花) 、微香、短叶型或垂花型大花蕙兰品种 , 很受消费者的喜爱〔1〕。利用墨兰或春兰等与大
花蕙兰杂交 , 也选育出一些杂交后代〔2〕。作者通过墨兰与大花蕙兰杂种胚的培养 , 诱导萌发原球茎 ,
建立杂种原球茎的增殖技术 , 为杂种后代的种植筛选建立一定数量的杂交后代群体 , 期望培育出株型
好、花大、有香味或易种植在春节前后开花的新种质。
供试墨兰品种有‘企剑白墨’、‘企剑黑墨’、‘金咀’。大花蕙兰品种有 3 个大花或中花型品种
‘King Auther’、‘Sinseiki’、‘Golden Cup’及 4 个垂花品种‘Rubby Shower’、‘Forgotten Fruits’、
‘Butter Ball’和‘Okey Doke’。利用上述材料进行墨兰与大花蕙兰正交或反交 , 将授粉后 3~8 个月
的杂交果荚 , 用 011 % HgCl2 消毒 10~15 min , 无菌水冲洗 5 次 , 吸干水后切开果荚取出种胚 , 置于
WC 培养基 (W 大量〔3〕+ MS 微量和其它成分) 中进行原球茎的诱导萌发。
以‘金咀’ בForgotten Fruits’的种间杂种原球茎为材料 , 对 MS 培养基的 N H4NO3 、
KH2 PO4 、62BA 和 NAA 进行了 4 因素 3 水平的 L9 正交试验 (表 2) , 培养基其它成分同 MS + 香蕉 50
g·L - 1 + 糖 30 g·L - 1 + 琼脂 8 g·L - 1 , p H 514~516。将已萌发的杂种原球茎单个剖离 , 轻轻刮净旧培
养基 , 选取大小相同的原球茎接种 , 每瓶接种 5 个 , 重复 3 次。置于 (26 ±2) ℃, 光照 14 h·d - 1 , 光
强 2000 lx 下培养。定期统计增殖倍数、污染率、死亡率等。增殖倍数 = 新长出的原球茎数/ 接种原球
茎数。
2  结果与分析
211  墨兰与大花蕙兰种间杂种胚的诱导萌发方式
在进行的杂交试验中 , 有 13 个杂交组合的子
房迅速膨大 , 但其中 7 个杂交组合的果荚在授粉
后 35~80 d 发育至小拇指大时变黄凋谢 , 而剥开
后可见一些白色粉状种胚。经无菌播种的 6 个组
合中 , 除 Sinseiki ×金咀未获得播种成功外 , 其余
5 个组合均获得了杂种原球茎和杂种植株 (表 1) 。
以大花蕙兰为母本的 3 个种间杂交组合 , 大
部分杂交种胚在 WC 培养基中播种后 50~63 d 出
现了绿色原球茎 , 与大花蕙兰品种间杂交种胚的
萌发方式相同。果龄 (授粉后至播种的时期) 对
原球茎萌发的时期影响不大 , 但影响种胚的萌发
率 , 果龄越小 , 萌发率越低。以墨兰为母本的 2
个杂交组合 , 不仅果荚比大花蕙兰 ×墨兰的小 ,
种子量少 , 而且种胚的萌发需较长的时间 , 播种
后 120 d 左右才出现绿色原球茎。其种胚均以原
球茎方式萌发 , 未表现出墨兰种胚的根状茎萌发
方式。说明大花蕙兰种胚原球茎萌发性状是由显
性基因控制。
212  NH4 NO3 、KH2 PO4 、62BA和 NAA对原球茎
增殖的影响
9 种培养基中原球茎增殖结果见表 2。F 测验
表明 , 除 NAA 对墨兰与大花蕙兰杂种原球茎的
增殖影响不显著外 , N H4NO3 、KH2 PO4 和 62BA
表 1  大花蕙兰与墨兰种间杂交及无菌播种情况
Table 1  Results of sterile germination from embryos of crosses
of C. sinense and C. hybridium
组合
Crosses
果荚

Fruits
授粉至播
种天数
Days after
pollination
播种至出现
绿色原球茎
天数 Days
for green PLB
occuring
King Auther ×金咀 Jin Zui 2 110 63
1 125 155
1 210 50
King Auther ×企剑白墨Qijian Baimo 1 110 63
King Auther ×企剑黑墨Qijian Heimo 1 210 50
企剑白墨 Qijian Baimo ×Sinseiki 2 250 120
金咀 Jin Zui ×Forgotten Fruits 2 250 120
表 2  L9( 34)正交试验及杂种原球茎增殖情况
Table 2 Factorial experiments for media(L9)and propagation ratio
of hybrid PLB of C. sinense‘Jin Zui’×C.‘Forgotten Fruits’
处理
Treat2
ment
因素 Factors
(mg·L - 1)
NH4NO3 KH2PO4 62BA NAA 增殖倍数 Propagation ratio1 2 3 平均Mean
C1 1 (825) 1 (170) 1 (1) 1 (0) 314 210 218 217
C2 1 2 (340) 2 (5) 2 (015) 314 410 410 318
C3 1 3 (850) 3 (10) 3 (1) 318 418 418 415
C4 2 (1650) 1 2 3 414 512 516 511
C5 2 2 3 1 716 512 812 710
C6 2 3 1 2 310 410 314 315
C7 3 (3300) 1 3 2 318 410 318 319
C8 3 2 1 3 512 510 416 419
C9 3 3 2 1 412 412 510 415
F 值 5107 3 4120 3 4105 3 3110
  3 P < 0105
对原球茎增殖都达到显著水平。N H4NO3 浓度为 1650 mg·L - 1 (MS 正常浓度) 时原球茎增殖效果为
最佳 , 3300 mg·L - 1处理也显著优于 825 mg·L - 1处理。KH2 PO4 浓度以 340 mg·L - 1效果最佳 , 更高
浓度 (850 mg·L - 1) 效果显著高于 MS 培养基的正常浓度 (170 mg·L - 1) , 但略差于 340 mg·L - 1的
处理。随着 62BA 浓度的升高 , 原球茎的增殖倍数显著提高 , 以 10 mg·L - 1最佳。
986 5 期 朱根发等 : 墨兰与大花蕙兰种间杂种原球茎的诱导及增殖研究  
9 个培养基间存在极显著差异 ( F 值为 61169 > 2151 , P < 0101) 。采用最小显著差数法 ( L S D)
对 9 个培养基进行多重比较 , 发现原球茎增殖效果最好的处理是 C5 , 其次是 C4 、C8 , 再次是 C3 、
C9 。因此筛选出的最佳培养基为 N H4NO3 1650 mg·L - 1 、KH2 PO4 340 mg·L - 1 、62BA 10 mg·L - 1 。
在本研究中还发现 , 墨兰与大花蕙兰杂交 , 不论以哪种为母本 , 均以原球茎方式进行植株萌发 ,
说明大花蕙兰的原球茎再生性状是由显性基因控制 , 而墨兰的根状茎再生方式是由隐性基因控制。墨
兰的组织培养难点在于根状茎的诱导率和再生率低 , 若能通过杂交或基因分离和转化的方式 , 将控制
原球茎再生的基因转入墨兰中 , 将为墨兰的组培工厂化生产带来突破性进展。
参考文献 :
1  朱根发. 红花系大花蕙兰的杂交亲本及育种进展. 中国花卉园艺 , 2003 , (8) : 20~22
2  麦 奋. 垂花蕙兰及我国兰花的育种. 中国花卉盆景 , 1998 , (4) : 16~17
3  谭文澄 , 戴策刚. 观赏植物组织培养技术. 北京 : 中国林业出版社 , 1991. 379
收稿日期 : 2004 - 06 - 07 ; 修回日期 : 2004 - 09 - 033 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail : zhangkaichun @baafs1net1cn)
樱桃种间杂交种胚培养及子叶植株再生
李文生  闫国华  张晓明  牛爱国  张开春 3   (北京市农林科学院林业果树研究所 , 北京 100093)
Embryo Culture and Plant Regeneration from Cotyledons in Interspecies
Hybrids of Cherry
Li Wensheng , Yan Guohua , Zhang Xiaoming , Niu Aiguo , and Zhang Kaichun 3 ( Research Institute of Po2
mology and Forest ry , Beijing Academy of A gricultural and Forest ry Science , Beijing 100093 , China)
关键词 : 樱桃 ; 胚培养 ; 子叶再生
中图分类号 : S 66215   文献标识码 : A   文章编号 : 05132353X (2004) 0520690201
2002 年 4 月 3 日 , 在北京市农林科学院林业果树研究所樱桃资源圃进行种间远缘杂交 , 设两个杂交组合 , 即‘先
锋 ( Prunus avium) ×对樱 ( P. pseudocerasus)’、‘CAB ( P. cerasus) ×对樱 ( P. pseudocerasus)’。杂交亲本生长
健壮 , 先锋为 8 年生 , 对樱和 CAB 为 4 年生。两个组合分别杂交 293 朵和 163 朵花 , 分别获得杂交果 9 个和 6 个 , 杂
交结实率为 311 %和 317 %。成熟时采摘果实 , 取出果核 , 破除掉外壳 , 分别得到 8 枚和 6 枚杂种种子。种子经表面
消毒后去皮取胚接种于胚培养基 , 置 4 ℃冰箱中冷藏 60~90 d , 当子叶逐渐转绿萌发时 , 移入室内培养。移到室温环
境后 , 胚芽生长加快 , 5~7 d 后腋芽丛生时切下胚芽继代培养 , 同时将种胚的两片子叶完整剪下 , 正面朝上接种于再
生培养基 , 进行子叶再生 , 以挽救胚芽未萌发和未正常萌发的杂种胚。
基本培养基为 F14。①胚培养基 : F14 + 62BA 015 (mg·L - 1 , 单位下同) + IBA 110 + GA 110。②子叶再生培养
基 : F14 + 62BA 015 + IBA 011 + GA 011。③继代增殖培养基 : F14 + 62BA 015 + IBA 012 + GA 012。④生根培养基 :
F14 + IBA 015 + NAA 0105。蔗糖 2 % , 琼脂 017 % , p H 514。温度 (25 ±2) ℃, 光照 2000 lx , 12 h/ d。
子叶培养 7~10 d 表面开始出现凸起 , 15 d 左右长出不定芽。子叶基部长出的不定芽多于顶部 , 其中‘先锋×对樱’
比‘CAB ×对樱’的后代萌发早 , 不定芽数量也较多。两个组合采集到的杂种胚各有 4 枚通过胚芽萌发成苗 , 共得到 8
个杂交后代 ; 而通过子叶再生途径分别得到 7 个和 5 个杂交后代 , 比胚培养途径多得到 3 个和 1 个杂交后代。
在本试验条件下 , 胚芽和子叶再生的植株继代增殖均可达到 5 倍以上 , 生根率 95 %~100 % , 在温室的移栽成活率
达到 92 %。目前 , 这些种间杂种后代经继代扩繁、生根、驯化移栽 , 已定植于田间 , 进入鉴定选择阶段。通过试管内抗
盐、抗碱、抗根瘤试验及田间嫁接亲和性试验 , 已初步从中选出了两个抗性强、嫁接亲和性高的优良株系。
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