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蝴蝶兰doc 蝴蝶兰 专业文献综述 目: 名: 院: 业: 级: 号: 导教师: 蝴蝶兰育种现状和研究 职称: 2013年 12 月 13 日 题 姓 学 专 班学 指 蝴蝶兰育种现状和方法研究 摘要:蝴蝶兰是兰科蝴蝶兰属( Phalaenopsis) 植物的总称。蝴蝶兰属是著名的切花种类，有“兰中皇后”之美誉。随着社会的进步和经济的发展，人们的物质文化生活不断丰富，花卉产业尤其是蝴蝶兰等一批所谓的“洋兰”也渐为消费者接受和喜爱，然而蝴蝶兰产业却存在一个严重的问题:野生资源少、优良的品种资源匮乏。本文简述了蝴蝶兰的生物学性状和育种现状，介绍了包括杂交育种、诱变育种、分子育种、基因工程育种、航天育种等育种方法在内的研究现状。并提出了存在的问题与建议。 关键词:蝴蝶兰;杂交育种;诱变育种;分子育种;基因工程 蝴蝶兰于1750年发现，已发现七十多个原生种，大多数产于潮湿的亚洲地区。在中国台湾、泰国、菲律宾、马来西亚、印度尼西亚等地都有分布。其中以台湾出产最多。蝴蝶兰属是著名的切花种类，其株型美观、花形奇特似蝶、枝叶繁茂，花朵硕大、花色鲜艳、花期持久，观赏价值极高，在热带兰中素有“兰花皇后”的美誉，有较高的观赏和经济价值，深受国内外花卉市场的欢迎。 随着社会的进步和经济的发展，人们的物质文化生活不断丰富，花卉已成为人们生活中不可缺少的商品，花卉产业也随之蒸蒸日上，据世界经济学家预测，21世纪最有发展前途的十大行业中，花卉产业被列为第二位。许多国家都大力发展花卉产业，经济收益巨大， 【1】全球花卉产值已经超过3 000 亿美元。然而国内蝴蝶兰育种起步较晚, 至今育成的新品 种数量有限。因此，构建蝴蝶兰育种技术体系，加快新品种选育进程，从杂交育种、诱变育种、分子育种以及航天育种几个育种技术方面不断改进，以期缩小与国外蝴蝶兰育种水平的差距, 打破蝴蝶兰品种长期依赖进口的被动局面, 促进国内蝴蝶兰产业的健康发展。 1 蝴蝶兰的生物学性状 蝴蝶兰，兰科多年生附生草本植物，耐荫性强。茎基部肥厚，根簇生，单叶对生排成2 列。多在早春开花，花期长达2,4 个月，通常从叶丛中抽生花茎，花序总状，花色丰富，香味无或较淡。花两性，外轮3 片为萼片，内轮两侧的2片称花瓣，下部1片称唇瓣。在花瓣中有一由雄蕊和花柱合生成的合蕊柱。 蝴蝶兰原产亚洲热带地区，喜热、多湿和半阴的环境。生长适温白天25,28?，晚间18,20?。在35?以上高温或15?以下低温时则停止生长。若持续低温，植株就会死亡。在花芽分化时期需对其进行低温处理，适宜昼温25,27?，夜温16,18?。 但蝴蝶兰是单茎性气生兰，植株很少发育侧枝，很难采用常规分株方式进行无性繁殖。满足不了消费者日益增长的市场需求。蝴蝶兰的蒴果中含有数千万粒种子，但种子不含 【3】胚乳或其他组织，只有一层极薄的种皮，在自然条件下萌发率极低，因此无法利用播种 【4】方式进行有性繁殖。 【2】 2 蝴蝶兰育种研究历史和现状 蝴蝶兰栽培育种研究大体经历了以下几个阶段: 1830 年~1900 年: 主要作为珍贵的室内盆栽植物, 极为罕有而珍贵, 人工繁殖困难, , 多是从原产地采集。1900 年~1960 年: 以生产切花为主, 随着运输能力的发展和种子繁殖技术的进步, 蝴蝶兰越来越普及。1960 年至今: 盆栽又再度流行, 组培技术的发展使得优秀的个体可以大量生产。其生产方式开始采用分工方式进行, 育种家们利用种间杂交和属间杂交育出新品种, 改良品种的花形、花色丰富多彩, 如花径20cm 的大白花、17cm 的粉红花、白花红点、红条、红唇、黄花红点、红斑、红线、纯黄、深紫红等色彩, 缤纷而 【5】艳丽。也常利用近缘异属杂交, 如和Doritis杂交的后代, 常有艳丽的深紫红花出现。 台湾糖业研究所自1986年开始成立蝴蝶兰研发小组，引入生物技术，在传统杂交育种的基础上，培育符合市场需求的新品种。1984年1月1日由台湾陈查寻登录的杂交种Pha1. Taipei Gold，母本Pha1.Gladys reed与父本Pha1. venosa杂交选育而成，可谓黄花蝴蝶兰国内杂交育种的一个里程碑。近年来，国内又有新品种不断育出，如江苏省连云港市振兴恒巨生物科技有限公司联合台湾蝴蝶兰研究家共同培育的蝴蝶兰新品种光芒 【6】【7】四射。再如经过太空搭载后，通过广东省新品种审定的航蝴一号蝴蝶兰。 3 育种方法研究现状 3.1 常规杂交育种 杂交育种仍是目前蝴蝶兰育种中最常用的方法，也是最有效的育种途径和最重要的育种方法，主要包括引种、检测、杂交和选种。目前，随着国内对蝴蝶兰育种的重视，新品种和新成果不断涌现。而蝴蝶兰组织培养技术的进步, 使得蝴蝶兰离体繁殖时，繁殖速度 【8】快、不受季节影响，短期内即可获得大量优良品种的花卉种苗，满足生产和市场需要， 进一步促进了蝴蝶兰杂交育种技术的进步。蝴蝶兰育种工作者采用种间、属间和远缘杂交, 选育出大量新品种, 改良品种的花形、花色和株形, 增强抗性和适应性。2008年，育种学家对蝴蝶兰杂交育种做了初步研究，认为生长势指数高的亲本配合力高，有利于杂交育种。 【9】2009年，“蝴蝶兰新品种选育及产业化关键技术研究与开发”取得一定科技成果，构建 【6】了蝴蝶兰的杂交育种体系。 3.2 诱变育种 诱变育种通过改变染色体的数目来达到改变植物性状的目的，目前诱变育种在蝴蝶兰育种中的贡献主要是诱导产生多倍体与基因缺失突变，使植物具有植株粗壮、花朵硕大、 【6】花色艳丽、叶质增宽增厚、适应性增强及次生代谢物积累提高等特点。物理诱变方面， Coγ射线是常见的物理诱变方法，不同剂量处理会对蝴蝶兰产生不同的效应，如处理后的蝴蝶兰有较高的光合作用和抗逆性。化学诱变方面，化学诱变在蝴蝶兰育种中探索较多的是诱导产生多倍体。近年来，开始利用新的化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)和叠氮化钠 【10】(NaN3)对蝴蝶兰类原球茎进行诱变试验，结果EMS比NaN3的诱变处理效果好。 3.3 分子育种 分子育种，就是将基因工程应用于育种工作中，通过基因导入，从而培育出一定要求的新品种的育种方法。分子育种旨在突破传统杂交育种周期长和目标不精确等瓶颈问题，以期加速蝴蝶兰品种改良的进度，培育符合市场需要的优良品种。目前国际上已被广泛应用的技术有农杆菌基因转导法和基因枪转导法等，通过将目的基因导入到蝴蝶兰植株体中，从而定向改 变蝴蝶兰的某些观赏性状。分子育种主要包括分子设计育种、转基因育种和分子标记育种。随着分子标记技术的飞速发展和分子标记技术无可替代的优越性，分子标记育种也越来越多的被用于育种上。SRAP 标记曾被用于分析蝴蝶兰“Frigdaas Oxford” , 自交后代的遗传多样性。基于ITS( internal transcribed spacer) 序列开发的SCAR 标记也被用于鉴定蝴蝶兰濒危物种P( armeniacum、P(micranthum、P( delenatii 及其 【11】杂种。 3.4 航天育种 航天育种又称空间诱变育种、太空育种，是利用太空特殊环境(高能粒子辐射、微重力、高真空、交变磁场等)的多重诱变作用，使搭载的作物种子和种质产生变异，返回地面培育作物新品种的一种育种新技术。蝴蝶兰的航天育种工作始于2004年，先后搭载了在“第20、2l颗科学与技术返回式卫星’，和“神舟七号”飞船。经地面多代种植筛选，选育出6个花型硕大、花色艳丽、花期长、花序排列整齐、抗逆性强、稳定遗传等有益变异性状品系，其中航蝴l号蝴蝶兰已于2011年1月通过了广东省新品种审定。航天育种主要是包括搭载品种和材料的选择、搭载材料的处理、搭载材料的回收、保存和培育、 【7】地面选育以及对选育的新品种，通过克隆技术快速繁殖，进行批量生产等几个方面。 蝴蝶兰作为花卉市场主打品种，国内的每年的需求量近6000万株，产值逾10亿元。随着国内经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，国内蝴蝶兰的消费量正逐年大幅增加，而新品种的推出和种苗供应则远不能满足市场需求。而通过航天育种选育蝴蝶兰新品种，并进行太空蝴蝶兰产业化生产，则将促进蝴蝶兰新品种的国产化进程。 4 存在问题与展望 目前国内的研究大多集中在蝴蝶兰的形态学、解剖学和栽培技术等方面，而对蝴蝶兰的选育种研究起步较晚，重视不够，系统研究的资料甚少。主要现在:种质资源的基础性研究较为薄弱;缺乏统一的资源;缺乏完整的育种体系，培育1个具有自主知识产权的新品种工作繁、时间长、成效慢。 4.1 种质资源问题 蝴蝶兰资源研究较少，许多资源濒临灭绝，为此，我们应加大保护和研究的力度。我国自然分布的蝴蝶兰少，多是从国外引入种，品种情况较为混乱，有必要进行整理研究，建立资源库和数据库，对资源和遗传背景进行深入的评价，为育种利用提供支持。我们可以利用种子库保存种子以进行异地保护。我们可以利用大自然生境条件下的天然种子库中有些兰花原生种的种子在土壤中埋藏几年后仍然具有活力, 能萌发生长这种自然现象 建 【12】立种子库, 利用蝴蝶兰种子保存进行异地保护的可能性。 4.2 拓宽品种选育方向 目前，人们对蝴蝶兰品种的要求有两个方面:一是大花型切花和盆花，要求花色较单纯、变异小、易于大规模批量生产;二是奇特赏玩类花系，包括各种鲜艳的斑点、斑块、粗脉纹、奇花、小花等。我们应该针对不同的消费地区和群体，选育不同的品种。科研单位与产业商业要紧密联系，各大高校、科研单位在进行研究的同时，也要关注中国一些花卉在国际上的研究进度及领域，结合国内商业的花卉生产趋势及市场上的需求量，有重点有意识地拓宽品种选育的方向。 4.3 加大品种选育科研力度 蝴蝶兰是极具经济价值的花卉之一，目前在国际、国内市场上均占有重要的地位。应 , 加大科研力度，加强品种选育，培育具有自主知识产权的新品种。利用先进的分子生物技术与种子无菌萌发技术、组织培养技术相结合，建立稳定的蝴蝶兰遗传转化系统，为今后特定的目的基因导入蝴蝶兰，育成高抗逆、新花色等性状的品种奠定基础。或者拓宽新品种选育和快繁技术的研究范围，不断深入和完善新品种选育及快繁的关键技术。 参考文献: [1] 杨志娟，张孟锦等.蝴蝶兰的育种现状研究. 湖南农业科学，2012，(15): 6-8. 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