高产优质文心兰新品种金辉的选育

来源 :福建农业学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:KAI12321
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要:【目的】选育产量高、品质优、抗逆性强的文心兰切花新品种,为优化福建文心兰品种结构提供候选品种。【方法】以主栽品种南西组培移栽苗为材料,利用植物体细胞无性系变异,于花期经田间优株初选、组培扩繁及株系比较试验后,再次优株复选、分子鉴定、组培扩繁和多点试验,选育文心兰切花新品种。【结果】选育出文心兰新品种金辉,该品种在福建种植时主花期为11月至翌年1月,次主花期为5~6月;盛花期时平均假鳞茎长、假鳞茎宽、花序梗长、花序长分别为10.96、4.11、40.14、78.14 cm,分枝数11.15个,分别比对照南西显著提高了21.64%、18.10%、18.58%、29.18%和22.66%;切花产量每667 m2达3.07万支,比对照南西显著提高了17.18%;新芽生长位置明显低于对照南西,适应性好,抗逆性强,适宜福建冬季无霜冻及具相似气候条件的地区推广种植。【结论】利用植物体细胞无性系变异从南西组培移栽苗中筛选出了高产、优质、抗逆性强的文心兰切花新品种金辉,研究证实了植物体细胞无性系变异结合组织培养技术应用于切花文心兰新品种的选育是可行的。
  关键词:文心兰;金辉;选育;特征特性
  中图分类号:S 682.31文献标识码:A文章编号:1008-0384(2019)01-40-06
  Abstract: 【Objective】 A new variety of highyield, highresistance, premium Oncidium cutting flower was bred to expand the pool for resource diversification in Fujian. 【Method】 The somaclonal variation of the tissuetransplanted seedlings of Onc. Gower Ramsey was used for the breeding. After a preliminary field selection, the tissue culture was extended, and strains compared when flowering. The desirable specimens were subjected to molecular identification, culture extension and multipoint testing for further screening. 【Result】The new variety, Jinhui, was thus obtained. Its primary flowering time in Fujian occurred between November and January with a secondary flowering period from May to June. It had an average pseudobulb length of 10.96 cm, pseudobulb width of 4.11 cm, peduncle length of 40.14 cm, inflorescence length of 78.14 cm and branch count of 11.15 during the blooming period, representing the increases by 21.64%, 18.10%, 18.58%, 29.18% and 22.66%, respectively, as compared with those of control at significant difference level. Its yield on cut flowers reached 30 700/667m2, which was a significant increase of 17.18% over control. The new shoots on a plant positioned significantly lower than did on control. Jinhui had good adaptability, strong stress resistance, and excellent applicability for cultivation in Fujian and areas of similar frostfree climate. 【Conclusion】 Using plant somaclonal variation of Onc. Gower Ramsey, Jinhui was a new, highyield, highquality and strongly resistant variety generated from the transplanted seedlings of the original plant. It demonstrated a technical feasibility of the process for selecting and breeding the cut flower.
  Key words: Oncidium; Jinhui; breeding; characteristics
  0 引言
  【研究意義】从20世纪90年代福建试种切花文心兰以来,商业化品种一直以南西 Oncidium Gower Ramsey为主,品种单一,且种苗主要从台湾引进。受气候变化、种苗品质等因素的影响,南西在福建种植时种性退化、病虫危害等问题日益突出,产量及品质下降,种植效益大大降低。因此,选育产量高、品质优、适应性好、抗逆性强、生长势旺的文心兰切花新品种,是福建文心兰产业持续健康发展的必然选择。经组织培养后再生植株发生的表型变异称为体细胞无性系变异[1],植物体细胞无性系变异广泛存在[2],这为常规育种比较困难的切花文心兰新品种选育提供了重要的途径。【前人研究进展】近年来,中国台湾及日本利用体细胞无性系变异从南西品种中选育出‘香吉士’Sunkist、‘白玉’White Jade、‘月光’Moonlight及‘柠檬绿’Honey Angle等品种,为切花文心兰提供了更多的花色选择[3]。中国大陆在文心兰切花新品种的选育方面起步较晚,育成品种十分有限[4]。【本研究切入点】通过植物组织培养育苗是文心兰种苗繁育的主要途径,筛选并固定种苗繁育中发生的有益变异,进而选育出新品种并推广应用,能解决当前南西栽培产量和品质降低、种植效益下降的问题,是保证福建文心兰产业持续健康发展的工作重点。【拟解决的关键问题】通过对南西组培移栽苗的田间变异优良单株进行选择、鉴定、扩繁与多点试验等,以期选育获得产量高、品质优、适应性好及抗逆性强的文心兰切花新品种,满足福建等地文心兰栽培对品种的需要。   1 材料与方法
  1.1 亲本来源
  2003年3月从台湾引进的5 000株南西组培移栽苗。苗株高20~25 cm,具1个假鳞茎和1个新芽,在福建省农业科学院作物研究所薄膜温室内栽培管理。
  1.2 选育方法
  以高产、优质、抗逆为选种目标,于2005年1月盛花期时初选优株10株(编号NY1~NY10),2005年12月取优株的花芽分别进行组培扩繁(丛生芽增殖途径,下同),2007年9月至2011年4月在福建省农业科学院作物研究所薄膜温室内,将各株系组培移栽苗进行切花栽培,综合评价筛选出1个最优株系(编号为NY3),定名为金辉。
  1.3 分子鉴定
  2011年5月,采用改良CTAB法提取样品基因组DNA,以3对ESTSSR引物对金辉和南西的遗传差异进行ESTSSR分子标记鉴定,所用引物序列详见表1。
  1.4 多点试验
  2011-2013年对金辉优株进行组培扩繁。2013-2016年,以从台湾新引进的南西组培移栽苗为对照,在福州晋安、福清宏路及政和县铁山对金辉组培移栽苗进行切花栽培试验。在薄膜温室中,每个试验点种植金辉1 000株,南西300株,按切花栽培进行管理[5]。于2015年盛花期时,每个试验点随机选取30株开花株,统计假鳞茎、顶叶、花枝等性状。盛花期时年切花总量折算成年切花产量。用Excel和SPSS 16.0进行数据统计和分析,采用Duncan法进行方差分析。
  2 结果与分析
  2.1 选育过程
  2005年1月,于南西盛花期时初选株型高大、叶片挺立、假鳞茎大且饱满、新芽着生位置低,抽花枝性强、花枝挺立、分枝数多、花朵数多,无病毒、无病虫害的优株10株(分别编号NY1~NY10)。2005年12月分别对其进行组培扩繁,2007年11月至2011年4月将10个NY株系组培移栽苗各300株进行切花栽培,综合评价后进一步筛选出编号为NY3的株系为最优株系。株系NY3表现为假鳞茎饱满,假鳞茎长和宽显著最高;新芽萌生能力强,生长位置低;切花产量最高,品质优;适应性强、抗逆性好。将株系NY3定命名为金辉。2011年5月,ESTSSR分子标记鉴定证实金辉与南西在DNA水平上有差异。2011年11月至2013年8月对金辉的优株进行组培扩繁,2013年9月至2016年12月在福州、福清及政和进行多点试验。金辉选育流程见图1。
  2.2 品种表现
  2.2.1 特征特性
  金辉组培移栽苗(株高20~25 cm,具1个假鳞茎和1个新芽)种植16~18个月进入初花期,种植22~24个月进入盛花期。盛花期植株假鳞茎呈长纺锤体形,绿色,光滑,饱满,平均长10.96 cm,平均宽4.11 cm;假鳞茎顶生叶2~3枚,绿色,革质,线状披针形,平均长37.17 cm,平均宽3.45 cm;总状花序,平均花序梗长40.14 cm,平均花序长78.14 cm,平均分枝数11.15个,平均花朵数136.69朵;花被片黄色具褐斑,平均花径3.88 cm;福建种植时主花期为11月至翌年1月,次主花期为5~6月;切花瓶插寿命15~30 d。金辉植株形态特征见图2。
  2.2.2 多点试验表现
  金辉多点试验茎叶性状统计于表3。结果表明,金辉在3个试验点的茎叶性状表现稳定,假鳞茎长、假鳞茎宽、叶长和叶宽的综合平均值分别为10.96、4.11、37.17、3.45 cm,分别比CK显著提高21.64%、18.10%、19.25%和18.56%;叶数差异不显著。此外,金辉新芽生长位置比CK低,“爬楼梯”现象不明显,植株后期不易倒伏。
  金辉多点试验花枝性状与产量统计于表4。结果表明,金辉在3个试验点的花枝性状表现稳定;花序梗长、花序长和分枝数的综合平均值分别为40.14 cm、78.14 cm和11.15个,分别比CK显著提高18.58%、29.18%和22.66%;每667 m2年切花产量达3.07万支,比CK显著提高17.18%;花朵长、宽差异不显著。结果表明金辉在产量和品质方面均显著优于CK。
  2.2.3 抗病虫性及抗逆性
  金辉抗病虫性强,选用优质种苗及采取科学的栽培与防控措施,软腐病、白绢病、炭疽病、蛞蝓、斜纹夜蛾等主要病、蟲害发生均较轻;适应性好,抗逆性强,耐高温和低温,但忌霜冻。
  2.3 分子鉴定结果
  采用3对ESTSSR引物对金辉和南西2个样品的DNA进行检测,共获得11条明显差异条带,可将2个文心兰样品很好地区分开。其中引物Htc26获得4条差异条带,引物Hgca10获得3条差异条带,引物Htct7获得4条差异条带。结果表明,在DNA水平上金辉与南西有差异。
  3 讨论与结论
  利用植物体细胞无性系变异进行植物品种改良应用十分广泛[6],在马铃薯[7]、草莓[8]、枣[9]、蝴蝶兰[10-11]等园艺作物中已获得较多的变异资源。组织培养是文心兰种苗繁育的主要途径,种苗繁育过程中体细胞无性系变异是获得突变材料的重要途径。
  王彩霞等[12]从文心兰品种‘百万金币’体细胞无性系中筛选出叶色突变体,经CEAFLP鉴定证实突变体与叶色正常植株存在遗传差异[13]。叶秀仙等[14]利用秋水仙素诱导文心兰‘蜜糖’丛生芽和类原球茎,从中筛选出稳定的绿叶金边、金叶绿边变异植株,并经RAPD鉴定证实了突变体在DNA水平上发生了变异。崔广荣等研究表明EMS[15]、NaN3[16]诱导文心兰体细胞无性系能引起DNA水平的变异,但在表型上是否存在变异还需进一步研究。本研究利用文心兰种苗组织培养繁育中的体细胞无性系变异,成功从南西品种中选育出新品种金辉,植株表现新芽低位生长、株型高大、切花产量和品质均显著提高,并经ESTSSR标记证实在DNA水平上发生了改变。   因文心兰染色体数目差异和花粉败育[17-18]等引起的杂交不亲和或受精后杂种败育等问题造成杂交结实困难,因此通过有性杂交的方法选育切花文心兰品种进展十分缓慢。本研究表明,利用植物体细胞无性系变异为培育文心兰新品种提供了重要的途径,试验也证实了体细胞无性系变异结合组织培养技术应用于切花文心兰新品种的选育是可行的。
  参考文献:[1]
  LARKIN P J,SCOWCROFT W R.Somaclonal variationa novel source of variability from cell cultures for plant improvement[J].Theoretical and Applied Genetics,1981,60:197-214.[2]
  豐先红,李健,罗孝贵.植物组织培养中体细胞无性系变异研究[J].中国农学通报,2010,26(14):70-73.
  FENG X H,LI J,LUO X G.Progress in plant tissue culture somaclonal variation[J].Chinese Agricultural Science Bulletin,2010,26(14):70-73.(in Chinese)
  [3]CHIOU C Y,PAN H A,CHUANG Y N,et al.Differential expression of carotenoidrelated genes determines diversified carotenoid coloration in floral tissues of Oncidium cultivars[J].Planta,2010,232(4):937-948.
  [4]柯海丽,黎维诗,刘冬梅,等.文心兰新品种选育及比较试验[J].热带农业科学,2012,32(11):31-34.
  KE H L,LI W S,LIU D M,et al.New cultivar breeding and comparison experiment of Oncidium[J].Chinese Journal of Tropical Agriculture,2012,32(11):31-34.(in Chinese)
  [5]罗远华,林兵,吴建设,等.文心兰新品系‘金辉’切花设施栽培技术[J].福建农业科技,2015(1):47-49.
  LUO Y H,LIN B,WU J S,et al.Cultivation techniques with facility for new line of Oncidium cutflower‘Jinhui’[J].Fujian Agricultural Science and Technology,2015(1):47-49.(in Chinese)
  [6]SMITH M K,DREW R A.Current applications of tissue culture in plant propagation and improvement[J].Plant Physiol,1990,17:267-289.[7]
  邹雪,肖乔露,文安东,等.通过体细胞无性系变异获得马铃薯优良新材料[J].园艺学报,2015,42(3):480-488.
  ZOU X,XIAO Q L,WEN A D,et al.An excellent new potato material obtained by somaclonal variation[J].Acta Horticulturae Sinica,2015,42 (3):480-488.(in Chinese)
  [8]肖蓉,王国平,李晓梅,等.体细胞无性系变异在枣育种中的应用展望[J].北方园艺,2011(14):188-191.
  XIAO R,WANG G P,LI X M,et al.Possible application of somaclonal variation in jujube breeding[J].Northern Horticulture,2011(14):188-191.(in Chinese)
  [9]胡盼盼,赵霞,李刚,等.草莓组培苗体细胞无性系变异研究[J].中国农学通报,2016,32(16):77-82.
  HU P P,ZHAO X,LI G,et al.Strawberry plantlets somaclonal variation[J].Chinese Agricultural Science Bulletin,2016,32(16):77-82.(in Chinese)
  [10]陈超,王桂兰,乔永旭,等.蝴蝶兰类圆球茎的化学诱变试验[J].核农学报,2006,20(2):99-102.
  CHEN C,WANG G L,QIAO Y X,et al.The PLB chemical induced mutagenesis and regeneration of Phalaenopsis[J].Journal of Nuclear Agricultural Sciences,2006,20(2):99-102.(in Chinese)
  [11]肖文芳,李佐,陈和明,等.利用 SSR 荧光标记毛细管电泳法检测蝴蝶兰组培突变体[J].热带作物学报,2016, 37(10):1938-1944.
  XIAO W F,LI Z,CHEN H M,et al.Detection of Phalaenopsis in somaclonal variation using fluorescent labeled SSR markers[J].Chinese Journal of Tropical Crops,2016,37(10):1938-1944.(in Chinese)   [12]
  王彩霞,田韦韦,田敏,等.文心兰黄化突变体的初步研究[J].核农学报,2013,27(12):1845-1852.
  WANG C X,TIAN W W,TIAN M,et al.The preliminary study of xantha mutants in Oncidium[J].Journal of Nuclear Agricultural Sciences,2013,27(12):1845-1852.(in Chinese)
  [13]田韋韦,王彩霞,田敏,等.文心兰体细胞无性系变异的倍性检测和CEAFLP分析[J].核农学报, 2017,31(2):241-247.
  TIAN W W,WANG C X,TIAN M,et al.Study on somaclonal variation of Oncidium Milliongolds based on ploidy detection and CEAFLP analysis[J].Nuclear Agricultural Sciences,2017,31(2):241-247.(in Chinese)
  [14]叶秀仙,黄敏玲,樊荣辉,等.秋水仙素对文心兰离体诱变的影响[J].福建农业学报,2014,29(11):1083-1087.
  YE X X,HUANG M L,FAN R H,et al.Effects of colchicine on mutagenesis of Oncidium in vitro[J].Fujian Journal of Agricultural Sciences,2014,29(11):1083-1087.(in Chinese)
  [15]崔广荣,张子学,张从宇,等.文心兰EMS离体诱变及再生苗RAPD检测[J].热带作物学报,2011,32(2):261-268.
  CUI G R,ZHANG Z X,ZHANG C Y,et al.Mutation induction of EMS in vitro cultured Oncidium and RAPD analyzing of regenerated plantlets[J].Chinese Journal of Tropical Crops,2011,32(2):261-268.(in Chinese)
  [16]崔广荣,张子学,张从宇,等.文心兰NaN3离体化学诱变及RAPD检测[J].广西植物,2011,31(6):836-843.
  CUI G R,ZHANG Z X,ZHANG C Y,et al.Study on NaN3 chemical induction for Oncidium in in vitro culture and RAPD screening[J].Guihaia,2011,31(6):836-843.(in Chinese)
  [17]
  LEONARDO P F,MARCELO G.Cytogenetics and cytotaxonomy of some brazilian species of Cymbidioidb orchids[J].Genetics and Molecular Biology,2000,23(4):957-978.
  [18]
  DEMATTEIS M,DAVINA J R.Chromosome studies on some orchids from South America[J].Selbyana,1999,20(2):235-238.
  (责任编辑:林海清)
其他文献
期刊
期刊
期刊
期刊
期刊
期刊
期刊
期刊
期刊