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大花蕙兰杂交及种胚萌发研究

Study on Cross Breeding and Aseptic Germination of Embryo of Cymbidium Hybridium

作者: 专业:园林植物与观赏园艺 导师:王长宪 年度:2010 学位:硕士  院校: 山东农业大学

Keywords

cross, bourgeon, tissue culture, temporary planting

        本试验在泰安市泰山林业科学研究院从韩国引进的9个大花蕙兰(Cymbidium hybrid)品种、大花蕙兰与墨兰杂交种‘圣蕾芬’以及从广东引进的墨兰基础上进行,研究工作主要有以下几个方面的内容。一是明确大花蕙兰的遗传背景,为育种时亲本的选配提供理论依据;二是大花蕙兰、‘圣蕾芬’以及国兰墨兰的人工授粉、果实生长等的研究,开展大花蕙兰杂交育种的基础研究工作,了解杂交过程中可能出现的问题;三是对得到杂交组合的种子进行非共生萌发研究,筛选合适的培养基,建立完整的非共生萌发技术体系;四是在杂交原球茎的培养阶段,通过不同基本培养基、不同激素配比和浓度的选择、不同添加物的选择,得到最适合杂交原球茎增殖、分化和生根壮苗的培养基,最终得到强壮的杂种小苗。主要的研究结果如下:(1)大花蕙兰品种之间、大花蕙兰与‘圣蕾芬’之间和大花蕙兰与墨兰之间共进行了198次杂交,共65个杂交组合。其中柱头向内卷曲闭合,授粉4个月后果实未变黄脱落的有11个杂交组合,占组合数的16.9%;经无菌播种成功获得后代植株的有6个杂交组合,只占组合数的9.2%。大花蕙兰品种间杂交结果率很低,在不了解大花蕙兰遗传背景的情况下进行的大花蕙兰品种间杂交,其成功的组合占所有杂交组合的坐果率约为5.6%左右。大花蕙兰品种内自交杂交结果率为零。具体的采收适期因不同组合而异,与遗传及环境有关。主要是观察蒴果外观变化,以果皮光泽度降低且微微泛黄时采收为佳。以国兰墨兰为母本的种子采收时间应该适当延长,以180~210天为宜,而以大花蕙兰和墨兰的杂交后代为母本的种子采收期以120~150天为宜。在适宜的时间采收种子进行无菌萌发,可以在较短的时间内获得数量较多的原球茎。(2)检索英国皇家园艺学会(RHS)的品种(GREX)登录情况,确定大花蕙兰不同品种的来源和相互之间的关系。并且通过大量的杂交实验,筛选出了几个亲和力力较高的育种亲本和杂交组合。萌发得到杂交后代的组合有C. Lovely Moon‘Gresent’×(C.Hybrid×C. sinense)、C. Lovely Valley‘Evergreen’×( C.Hybrid×C. sinense )、C. Enzan Oberon‘Gelee’×(C.Hybrid×C. sinense)、C longibracteatum×C. White Crystal‘Bigisse bidot’、C longibracteatum×C. Lovely Moon‘Gresent’、C longibracteatum×C. Lovely Valley‘Evergreen’从这些杂交实验中我们可以得出以下结论:C. Lovely Moon‘Gresent’、C. Lovely Valley‘Evergreen’、C. Enzan Oberon‘Gelee’、C. White Crystal‘Bigissebidot’的亲和性较强,且比较适合作为杂交父本;大花蕙兰和墨兰的杂交后代作为母本与大花蕙兰再进行杂交,可显著提高杂交的结果率及萌发率;以国兰墨兰作为母本除了获得较高的结实率,还得到30%萌发率。这将为今后的大花蕙兰杂交育种工作提供参考。(3)以‘圣蕾芬’为母本时,以KC培养基为最佳;以墨兰为母本时,以MF培养基为最佳。不同培养基之间在萌发数量上有很大的区别。因此我们在进行无菌萌发时应该在预实验的基础之上慎重选择培养基的种类,以便获得较多数量的杂交后代。(4)杂交原球茎增殖以KC+NAA0.1 mg/L +6-BA0.5 mg/L+香蕉泥20g/L增殖率最高。分化以在KC+6-BA1.0mg/L+NAA0.5 mg/L +香蕉15 g/L培养基上苗生长状况最佳。杂交根状茎增殖以VW+NAA0.5mg/L +6-BA1.0mg/L +椰汁20ml/L+活性炭1g/L增殖率最高。分化以在B5+NAA0.5+6BA1.0+椰汁20ml/L +活性炭3g/L培养基上苗生长状况最佳。(5)炼苗基质以水苔为最佳,无论从成活率还是从苗生长情况来看水苔均好于河沙与珍珠岩的混合基质及松树皮与碎石的混合基质。
    The research was based on 9 cultivars of Cymbidium hybridum and 1 cultivar of C.‘Saint Raphin’(C. hybrid×C. sinense) imported from Korea and 1 cultivar of C. sinense imported from Guangdong by Taishan Forestry Academy.The most studies foeused on four aspects: The first was to probe intoe Cymbidium genetic background including the origon,the relationship of these imported cultivars.The second was about the artifieial pollination and the growth of cymbidium capsule.The major objeetive was to find the potential obstacles in hybridization of Cymbidium.The third was to establish the system of asylnbiotic propagation.The fourth was to research the effects of different medium and concentrations of incretion、CM、AC and banana juice on the callus formation and somatic embryogenesis of Cymbidium hybridum using an orthogonal design. The resultsshow that:(1)198 times Hybridization and 65 compages were designed among Hybrid Cymbidium Cultivars, C.‘Saint Raphin’and C. sinense. 11 compages were still alive 4 month after the cross, 16.9% of all compages.Through aseptic germination 6 compages get offspring, 9.2% of all compages.The results showed that the mean fruit set of Hybrid Cymbidium×Hybrid Cymbidium , Hybrid Cymbidium×C.‘Saint Raphin’, Hybrid Cymbidium×C. sinense was 5.1% ,25% ,50%. The average germination rate reached 0% ,83.3%,71.4%of the three kinds of crosses by embryo culture.The rate of harvest mating was about 5.6%.Cross within cultivar harvest mating was 0%.Different crosses have different best harvest time. If C. sinense use as female parent, the harvest time should prolong to 180-210 day after cross, If C.‘Saint Raphin’use as female parent, the harvest time is about 120-150 day after cross.we can get more PLBs if we chose the best time to harvest.(2)Through many cross experiment ,we filtrate several cultivars and compages who has better appetency. For instance, C. Lovely Moon‘Gresent’×C.‘Saint Raphin’、C. Lovely Valley‘Evergreen’×C.‘Saint Raphin’、C. Enzan Oberon‘Gelee’×C.‘Saint Raphin’、C. sinense×C. White Crystal‘Bigisse bidot’、C. sinense×C. Lovely Moon‘Gresent’、C. sinense×C. Lovely Valley‘Evergreen’. C. Lovely Moon‘Gresent’、C. Lovely Valley‘Evergreen’、C. Enzan Oberon‘Gelee’、C. White Crystal‘Bigissebidot’were suit to be male parent, C.‘Saint Raphin’、C. sinense were suit to be female parent.(3)When C.‘Saint Raphin’was use as female parent,the best medium was KC; When C. sinense was use as female parent,the best medium was MF. Different medium has different PLBs bourgeon amount.So we should chose the best medium to get more cross-offspring.(4) The best proliferate medium for PLBs is KC+NAA0.1 mg/L +6-BA0.5 mg/L+banana juice20g/L.The best differentiate medium for PLBs is KC+6-BA1.0mg/L+NAA0.5 mg/L + banana juice 15 g/L.The best proliferate medium for rhizome is VW+NAA0.5mg/L +6-BA1.0mg/L +CM20ml/L+AC1g/L.The best differentiate medium for rhizome is B5+NAA0.5 mg/L +6BA1.0 mg/L +CM20ml/L +AC3g/L.(5)Lichen were best media for temporary planting of tissue culture seedling of Cymbidium. Lichen has higher survive rate than the other media.
        

大花蕙兰杂交及种胚萌发研究

中文摘要9-11
Abstract11-12
1 引言13-27
    1.1 大花蕙兰形态特征和生物学特征13-14
        1.1.1 大花蕙兰形态特征13-14
        1.1.2 大花蕙兰生物学特征14
    1.2 兰属植物杂交育种进展14-17
        1.2.1 国外研究现状15-16
        1.2.2 国内研究现状16-17
    1.3 兰属植物组织培养研究进展17-19
        1.3.1 不同外植体的组织培养17-18
        1.3.2 培养基18-19
        1.3.3 切割方式19
    1.4 兰属植物育种手段19-25
        1.4.1 引种驯化19-20
        1.4.2 杂交育种20-21
        1.4.3 组织培养技术21-22
        1.4.4 诱变育种22-23
        1.4.5 基因工程技术23-24
        1.4.6 太空育种24-25
    1.5 研究的目的、意义25-27
        1.5.1 选题目的25-26
        1.5.2 选题意义26-27
2. 材料与方法27-36
    2.1 大花蕙兰杂交试验27-29
        2.1.1 杂交授粉试验材料27
        2.1.2 杂交授粉试验方法27
        2.1.3 杂交授粉组合统计27-29
    2.2 杂交果实发育情况29-30
        2.2.1 试验材料29-30
        2.2.2 试验方法30
    2.3 杂交种胚培养试验30-31
        2.3.1 试验材料30
        2.3.2 试验方法30-31
    2.4 杂交原球茎和根状茎增殖及植株再生的研究31-35
        2.4.1 材料31
        2.4.2 原球茎的增殖31-32
        2.4.3 原球茎的分化32-33
        2.4.4 根状茎增殖研究33-34
        2.4.5 根状茎分化研究34-35
    2.5 杂交幼苗的炼苗与移栽35-36
3. 结果与分析36-62
    3.1 杂交果实发育36-45
        3.1.1 大花蕙兰杂交果实发育36-39
        3.1.2 大花蕙兰与‘圣蕾芬’杂交果实发育39-41
        3.1.3 大花蕙兰与墨兰杂交果实发育41-44
        3.1.4 大花蕙兰杂交坐果率44-45
    3.2 杂交种子的非共生萌发研究45-49
        3.2.1 不同采收时期对杂交种子萌发的影响46-47
        3.2.2 不同培养基对杂交种子萌发的影响47-49
    3.3 不同处理对原球茎的增殖的影响49-53
        3.3.1 基本培养基及切割方式对原球茎增殖的影响49-50
        3.3.2 不同组合的植物生长调节剂对杂交兰原球茎增殖的影响50-52
        3.3.3 不同添加物对杂交兰原球茎增殖的影响52-53
    3.4 不同处理对原球茎分化的影响53-57
        3.4.1 基本培养基及切割方式对原球茎分化的影响53-54
        3.4.2 不同植物生长调节剂对杂交兰原球茎分化的影响54-56
        3.4.3 大花蕙兰与杂交兰后代壮苗培养基56-57
    3.5 不同处理对根状茎的增殖的影响57-59
        3.5.1 基本培养基对根状茎增殖的影响57-58
        3.5.2 不同组合的植物生长调节剂对杂交兰根状茎增殖的影响58-59
        3.5.3 不同添加物对杂交兰根状茎增殖的影响59
    3.6 不同处理对根状茎分化的影响59-61
        3.6.1 基本培养基对原球茎分化的影响59-60
        3.6.2 不同组合的植物生长调节剂对杂交兰根状茎分化的影响60
        3.6.3 杂交兰生根壮苗培养基的筛选60-61
    3.7 不同基质对杂交苗生长的影响61-62
4. 讨论62-66
    4.1 大花蕙兰杂交结实性的讨论62-63
        4.1.1 杂交结实性的讨论62
        4.1.2 自交不结实62
        4.1.3 大花蕙兰的正反交结果率的差异62-63
        4.1.4 关于不同倍性间杂交亲和性问题63
    4.2 大花蕙兰杂交种子无菌萌发的讨论63-64
        4.2.1 种子萌发培养基的讨论63
        4.2.2 种子采收时期的讨论63-64
    4.3 杂交原球茎及根状茎增殖与分化的讨论64-65
        4.3.1 激素对原球茎及根状茎增殖的影响64-65
        4.3.2 添加物对原球茎及根状茎增殖的影响65
    4.4 组培苗的移栽65-66
5 结论66-69
    5.1 大花蕙兰杂交成功率低66-67
    5.2 筛选出亲和力力较高的品种67-68
    5.3 杂交种子萌发最适培养基68
    5.4 不同杂交组合最适增殖和分化培养基68
    5.5 组培苗炼苗基质68-69
参考文献69-76
致谢76-77
攻读硕士学位期间发表论文情况77-78
附表78-83
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