藥用石斛人工授粉雜交繁育研究論文

1、藥用石斛人工授粉雜交繁育研究論文【摘要】目的探索石斛種之間有性雜交的親和能力。方法選用種間性狀差異較大、花期相近的4種藥用石斛種為材料，在蕾期和花期分別進行人工輔助自交和雜交試驗。結果藥用石斛種與種之間親和力較高，各組合雜交結果率達16.6%75.0%；花期人工自交和雜交的結果率均比蕾期高，其中花期的自交結果率在25.0%75.0%，雜交結果率達16.6%50.0%，蕾期的自交結果率為14.2%50.0%，雜交結果率為16.6%33.3%；而自然授粉的結果率均為0。結論人工輔助授粉是提高藥用石斛結果率的有效方法之一。該研究為藥用石斛的有性繁殖和雜交育種工作的開展奠定了基礎。 【關鍵詞】藥用石斛

2、；種間；有性雜交；育種 石斛屬DendrobiumSw.植物，全世界約有1100種，我國境內有76種。收入中國藥典的共5種。石斛含有的石斛堿，石斛醚堿等成分具有很高的藥用價值和保健功能。在中國傳統(tǒng)中醫(yī)中藥中石斛被列為“九大仙草”之首，又有“千金草”“軟黃金”之稱，并以其神奇的藥效被廣泛應用。然而，由于濫采濫挖和野生石斛自身自然結實能力差等原因，導致石斛種面臨滅絕，且市場價格昂貴。因此，在采取各種拯救工作的同時，培育高產(chǎn)、優(yōu)質的藥用石斛新品種對于滿足市場需求，豐富石斛種質資源具有十分重要的理論意義和實際意義。關于藥用石斛育種工作幾乎處于空白。目前國內文獻只有一篇多倍體階段性育種結果報道，培育出了

3、多倍體植株苗。項目組從2003年開始在全國各地收集了近三十多個種，并進行了栽培馴化和繁殖。本項目選用差異較大、花期相近的4個種為材料，嘗試著展開了石斛種間的有性雜交育種工作，擬在探索石斛種之間的親和性，并摸索出一套成熟的有性雜交技術，培育出產(chǎn)量和藥用價值較高的新品種，為藥用石斛遺傳規(guī)律的研究和遺傳育種工作的開展奠定理論基礎。介于育種所需年限較長，尤其是藥用石斛種子發(fā)芽必須在培養(yǎng)基上進行，生長周期長，從播種到移栽大約需要10個月的時間，現(xiàn)將一些階段性研究結果做一總結。 一、材料與方法 1.1材料 選用花期相遇，且種間性狀差異較大的玫瑰石斛DendrobiumcrepidatumLind1exPa

4、xt，鼓槌石斛DendrobiumchrysotoxumLindl.，細莖石斛Dendrobiummoniliforme（L.）Sw和金釵石斛DendrobiumnobileLindl4個種為親本。 1.2人工自交與雜交實驗實驗分為蕾期自交、蕾期雜交、花期自交、花期雜交和自然授粉5種方式進行授粉。以自然授粉為對照。其中花期授粉：選當天開放的花朵進行授粉，具體操作是在頭一天選擇第2天開放的花朵進行自交和雜交；蕾期授粉：選即將開放的大花蕾，去雄，取新鮮的花粉進行自交和雜交；授粉時將花粉置于母本的蕊腔中。用標簽寫明自交和雜交時間以及雜交組合名稱，掛在母本植株上。授粉34d后，蕊柱膨大，花瓣和花萼開始

5、凋謝。自然授粉是不進行人工輔助授粉，任其自然授粉。 二、結果 2.1四種藥用石斛植物學特征和生物學特性觀察結果。 1號石斛：花瓣質厚，有蠟質光澤。莖圓柱形，長者可達45cm。莖淡青綠色?？偁罨ㄐ?，花13朵；花徑34cm，淡玫瑰紅色。唇瓣中部以上是淡玫瑰色，以下是金黃色，有2紫色縱條紋?；ㄆ?5月，花持續(xù)開13周。 2號石斛：莖直立，紡錘狀，肉質，具25節(jié)；葉互生，長圓形，長達19cm，寬23.5cm，先端急尖而有鉤轉；總狀花序在近莖端位置長出，通常疏生815枚花，總狀花序近頂端葉腋發(fā)出，有花58朵，花瓣金黃色，唇瓣金黃色，質厚，莖部有一花柢，唇瓣近腎形，暗黃色或中央有一深色斑，邊緣波狀?；ㄆ?

6、5月。 3號石斛：莖高1020cm。葉長圓狀披針形，長2.54cm，寬710mm，先端鈍；葉鞘非灰色不清潔狀。總狀花序具花24朵；花白色，直徑約2cm；中央萼片線狀披針形，兩側萼片稍帶鐮刀形；唇瓣黃綠色，中央有1褐色的斑點。花期45月。 4號石斛：莖叢生，上部稍扁而稍彎曲上升，高1060cm，粗達1.3cm，具槽紋，節(jié)略粗，基部收窄。葉近革質，長圓形或長橢圓形，長612cm，寬13cm，先端2圓裂，花期有葉或無葉。總狀花序有花14朵；花大，下垂，直徑達8cm，花被片白色帶淺紫色，先端紫紅色；唇瓣倒卵狀矩圓形，長44.5cm，寬33.5cm，先端圓形，唇盤上面具1紫斑?；ㄆ?5月。 2.2人工雜

7、交授粉實驗見表23。表24種藥用石斛自交及雜交組合方式（略） 由表3可見，總體來看，花期人工自交和雜交結實率比蕾期的高，這是符合一般植物的開花生物學特性的。從人工輔助自交結實率來看，不論是蕾期還是花期均以2號最高，1號次之。其中蕾期2號高達50.0%，1號達25.0%，3號和4號相近，分別為14.2%和16.6%；花期2號高達75%，1號為60%，3號為50%，4號較低為25%；由此可見，石斛不同種的結實率是有差異的，2號和1號石斛兩個種的自交結實能力較強，適宜于自交繁殖。從雜交結果來看，蕾期雜交結實率以3號1號、4號3號、1號3號最高，達30.3%，2號3號為25%，3號4號、1號4號、4號

8、1號為20%；花期雜交結實率以3號1號、3號4號、4號3號最高，分別達50%，其次是1號3號和2號3號，達40%，1號4號，4號1號為25%，最低為2號1號，為16.6%。由此可見，4個種相互雜交都可以結實，說明石斛種之間親和力較強，適合于種間雜交，尤其是3號1號和4號3號這兩個組合的親本的親和力更強。而自然授粉的對照組的四個石斛種的結果率均為0，驗證了藥用石斛在無外力輔助授粉時幾乎不能結實這一現(xiàn)象。而且，在實驗過程中我們觀察到，對照組的所有花朵在自然脫落時，其藥帽還緊包在花粉上完好無損，我們認為這就是石斛自然授粉不易結實的原因。 三、結論與討論 藥用石斛無論是自交或雜交，均以花期授粉的結果率

9、最高，蕾期授粉結果率相對較低。由此也證實了一般植物花期花粉生活力高于其他任何一個時期的結果。對照組（自然授粉）沒有結果，其原因在于花朵未發(fā)生授粉受精。實驗過程中還發(fā)現(xiàn)，即使結果率高的花期授粉也要注意花粉的選擇，成熟花粉必須是鮮黃色，黏性好，松散不板結。此外，要注意觀察柱頭的生活力，一般柱頭生活力的強的，柱頭里面粘性很好，不干燥。 石斛類植物具有叢生性的特點，即許多個體聚集成叢，生長旺盛，養(yǎng)分積累多，而單株種植生長弱小，甚至不能成活。本試驗中以2號石斛10株為一叢的結果率最高，果莢也較大，也說明了這一點，但是也不排除石斛種與種之間存在差異，有待于進一步研究。http:/wWw.gWyoO 石斛的

10、花朵無香味，在實驗中，未發(fā)現(xiàn)有昆蟲來采粉。同時石斛花朵結構特殊，其4團花粉被2個藥帽蓋住，成熟花粉的藥帽必須有外力的作用才能脫落。對照組中的所有花朵在自然脫落時，其藥帽還緊包在花粉上完好無損。這也是對照組自然授粉沒有結實的原因，我們分析認為藥用石斛自然繁殖率低與其特殊的花器構造有關，這一點還有待于進一步證實。 藥用石斛有性雜交育種目前為止尚未見報道，也就是說，藥用石斛目前為止還沒有品種。本項工作的開展，勢必對藥用石斛育種工作起到積極的促進作用。本實驗結果得出：石斛種間雜交親和力較強，結果率在16.6%75%，且不存在遠緣雜交不育性等問題，目前雜交的種子順利在培養(yǎng)基中生長著。這一結果為藥用石斛種間雜交提供了依據(jù)。同時，盡管藥用石斛雜交育種工作尚未開展，但同科的觀賞植物蘭花的育種工作的研究卻已經(jīng)比較深入，且成效顯著可以借鑒蘭花育種的工作思路開展藥用石斛的育種工作。實驗結果表明人工輔助授粉大大提高了石斛的結果率，這為藥用石斛的有性繁殖提供了理論依據(jù)。 【參考文獻】 1張光濃，畢志明，王崢濤，等.石斛屬植物化學成分研究進展J.中草藥,2003，34(6)：5. 2國家藥典