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墨兰是我国著名的兰属观赏植物，具悠久的栽培历史，可追溯到南宋朝，因其幽香飘逸且在春节开花，深受人们的喜爱，几百年来通过人工选择培育了众多栽培品种，但大多数品种的选育系谱及遗传背景不明，也存在品种命名混乱甚至同物异名现象。大花蕙兰是由欧美等西方国家通过大花型兰属附生种杂交发展起来的，株型高大、花大花多花艳，但大多数品种无香味、叶型散乱、我国南方地区不易种植开花，在长期的杂交选育中遗传基础日渐复杂化。本研究利用AFLP技术，从分子水平上研究墨兰、大花蕙兰的遗传多样性、亲缘关系和品种鉴定，为杂交育种亲本的选配提供理论依据；探索墨兰、建兰等国产兰属植物与大花蕙兰的杂交育种方法，并利用分子标记技术对其杂交后代进行鉴评，为杂交后代的选育提供早期选择的指标，期望筛选出一些新的种质或杂交组合，以达到自主培育在南方地区易种植开花大花蕙兰新品种的目的。主要研究结果如下：
1.比较了EcoRI/MseI和PstI/MseI两种系统对墨兰和大花蕙兰基因组DNA的酶切效果，发现PstI/MseI系统对墨兰和大花蕙兰基因组DNA的酶切效果优于EcoRI/MseI系统，酶切位点多。利用64对PstI/MseI引物对进行了墨兰和大花蕙兰多态性引物筛选，从中选出PstIGAC/MseICTA、PstIGAC/MseICTT、PstIGAG/MseICAG、PstIGAG/MseICTC、PstIGAG/MseICTT、PstIGAT/MseICAG、PstIGTG/MseICAG、PstIGTG/MseICTG、PstIGTT/MseICAG等9对多态性引物组合，建立了墨兰和大花蕙兰的AFLP分析技术。
2.对来源于中国广东、福建、台湾的42个墨兰品种进行了遗传多样性和亲缘关系的AFLP分析，9对引物对在50～500bp内共扩增出1384条带，其中多态性带1333条，多态性率96.3％。平均每对引物扩增带数154条。品种间区分率均达100％，39个品种找到特有带或缺失带。墨兰品种间的遗传多样性丰富，品种间的相似系数0.4222～0.8245，平均相似系数0.6112。UPGMA聚类分析，42个墨兰品种可分为3大类；主坐标分析分为2大类。同一产地来源的品种基本上可聚在一起，基本反映出了品种间的亲缘关系，但不支持按花色或花形的形态分类结果。
3.墨兰‘达摩’系列芽变叶艺品种的多态性率为76.6％，品种间的相似系数较高，达0.6164～0.8245，平均相似系数0.7256。说明芽变可能是由于核基因突变产生，品种间的遗传多样性显著降低。
4.AFLP与RAPD2种分子标记方法对墨兰品种的分析结果大致相同，但AFLP检测出的位点数约为RAPD的11.5倍，多态性更高，UPGMA聚类结果经Mantel检验的相关系数也高于RAPD，品种间的平均相似系数更低，说明AFLP聚类的结果更能说明品种间的亲缘关系。2种分子标记结果的主坐标分析都能将32个品种区分成2类，一类为大陆品种，另一类为台湾品种，而RAPD结果的界限更明显。
5.对来源于日本、韩国和美国的42个大花蕙兰品种和2个国产原生兰属种进行了遗传多样性和亲缘关系的AFLP分析，9对引物对共扩增出1597条带，其中多态性带1565条，多态性率98.0％。平均每对引物扩增带数177条。42个品种具特征带或缺失带。大花蕙兰品种间的遗传多样性丰富，品种间的相似系数0.3399～0.8223，平均相似系数0.5783。UPGMA聚类分析将44个品种分为4大类，与根据花枝类型或花径大小等形态指标进行分类的结合相吻合。主坐标分析的结果与根据血缘关系聚类结果基本一致。同一产地来源甚至同一育种公司选育出的品种基本上聚类一起，反映出了品种间的亲缘关系。
6.AFLP与RAPD2种分子标记方法对大花蕙兰品种分析的结果大致相同，但AFLP检测出的位点数约为RAPD的13.8倍，检测出的品种间平均相似系数略低。RAPD聚类的结果也能将44个品种区分成4大类，与AFLP的结果基本相同，但RAPD不能将直立大花品种与垂花品种区分开来，也不能将直立大花品种按花色聚类。说明AFLP分子标记在大花蕙兰品种的鉴定和分类上更准确可行。
7.进行了大花蕙兰、墨兰、建兰、纹瓣兰、兔耳兰等兰属植物的种间远缘杂交研究。在52个杂交组合中，10个兰属植物的种间远缘杂交组合获得后代植株，只占组合数的19.2％。大花蕙兰×墨兰、墨兰×大花蕙兰、大花蕙兰×纹瓣兰的种间杂交组合的杂种胚均以原球茎方式萌发，但萌发率有较大差异。建兰×纹瓣兰的萌发则先形成原球胚，继而伸长似根状茎，经转分化培养基后生成大量植株，萌发快且成苗率高，与双亲的萌发方式不同。
8.利用AFLP技术对4个墨兰与大花蕙兰杂交组合后代的鉴定结果与叶片形态观察和染色体分析基本一致，说明AFLP技术适合用于对墨兰与大花蕙兰杂种后代的早期鉴定。由于4个组合都为不同倍性亲本间的杂交，杂交后代的染色体倍性与双亲不同，导致出现了较多的双亲都没有的条带。3个组合的后代植株出现大花蕙兰特征条带的机率大于墨兰，从分子水平上证明了大花蕙兰与墨兰杂交其后代植株的性状更倾向于大花蕙兰。