杂交兰新品种玉清兰选育研究

李湘妮，谢 利，张 晶，田瑞钧，郭和蓉，魏 倩，张志胜，曾瑞珍，周志雁

（1.佛山市农业科学研究所/佛山市农业技术推广中心，广东 佛山 528145；2.华南农业大学林学与风景园林学院/广东省植物分子育种重点实验室，广东 广州 510642）

【研究意义】杂交兰（Hybrid Cymbidium）为大花蕙兰（Cymbidium hybridium）和中国兰花（ChineseCymbidium）杂交培育而成的一类兰花的统称，兼具大花蕙兰的花大、色艳和中国兰花的小巧、幽香等特性，花期长，叶姿优美，具有很高的观赏价值和经济价值，发展潜力巨大［1-2］。目前广东省兰花种植数量一半以上为杂交兰，但多数品种由国外引进或我国台湾地区选育。佛山市农业科学研究所2012 年引入杂交兰科技示范种植项目，多年试验表明：从我国台湾地区和国外引进的杂交兰品种大多存在抗病性、抗逆性差或株形差、自然条件下难开花等问题，不适合大规模推广种植。由于没有适合本地区推广种植的杂交兰品种，本地区杂交兰产业发展受到严重制约。因此，选育性状优良、具有自主知识产权的杂交兰新品种对进一步推动我国兰花产业自主发展具有重要意义。【前人研究进展】兰花在我国具有悠久的栽培观赏历史，但绝大部分品种为自然选育的结果，品种更新慢，难以适应商品化生产的需要。杂交兰由于超亲的生长优势、丰富的花色花姿，清香的气味而具有广阔的应用前景。我国杂交兰育种研究始于20 世纪70 年代，在新品种选育上，大多数集中在花型、花香等性状选育，在抗性选育方面，建兰铁骨素和娇鹤杂交的白香妃具有很强的抗病性，在株型选育方面，以山川和金华山杂交获得的新品种，花梗挺立，遗传了父母本的优良特性，以墨兰为亲本获得的杂交种大部分有香味，如大凤、台北小姐［3］。朱根发等［4］以大花蕙兰（Cymb.King anther）为母本，与金咀、企白、企黑等墨兰进行杂交，期望将墨兰的叶片挺直、宽厚、香味等性状导入大花蕙兰中。曾碧玉等［5］为筛选出易栽培、耐高温且抗性强的新种质资源，开展了紫岩素与墨兰品种金咀、企剑白墨、企剑黑墨的杂交后代研究，表明正交和反交的坐果率差异较大。近年来，国内关于杂交育种的研究不少，李玉萍等［6］对3 个墨兰品种和3个大花蕙兰品种的花粉活力、杂交亲和性、幼胚的离体培养进行了研究，指出不同品种的花粉活力不同，授粉后果实虽然有膨大现象，但都存在败育问题，发育后期存在的杂交不亲和性可能与亲本的遗传背景有关［7］；龙蔷宇等［8］以春兰×寒香梅的杂交种子根状茎为材料，研究了不同培养基和生长调节剂组合对根状茎分化的影响；谢娟等［9］研究了激素和添加物对墨兰吴字翠×墨兰红花杂交后代的根状茎分化的影响，建立了快繁体系，实现了杂交兰组培苗的大量繁殖。刘洋等［10］建立了大花蕙兰红酒×莲瓣兰边草素花F1的原球茎和根状茎的组培快繁体系，研究了LED光质对杂交苗的生长及生理生化的影响，确定最适合生长的光源。但是，目前研究大多停留在亲本杂交结实率、杂交种子的萌发及组培体系的建立上［11-20］，并未对后续的选育工作做进一步跟踪，加上杂交育种所需的时间很长，杂交后代没有可预见性，导致真正通过杂交育种选育具有可推广性、性状优良的杂交种较少［21］。集株型优美、花色清新、抗病性强、易开花等优良性状于一身的杂交兰新品种尚未见报道。【本研究切入点】以玉女兰和文引1 号兔耳兰为亲本配制杂交组合，进行杂交授粉，待果荚成熟时，通过组织培养，使其种子萌发，并长成植株，在后代选育阶段，利用改良创新的杂交育种方法，培育优异杂交兰新品种。【拟解决的关键问题】培育出抗性强、适应广东地区气候、易栽培且株型优美、花色清新的杂交兰新品种，为推动我国杂交兰育种和产业发展提供种质资源和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 新品种选育

试验于2014—2018 年在华南农业大学五山基地和宁西基地进行，采用张志胜等［22］的方法进行。在光强25 000-45 000 Lx、环境湿度为60%～80%的双层遮阳简易大棚中，按《杂交兰栽培盆花生产技术规程》（DB44/T 1404—2014）进行栽培管理。2014 年1 月20 日，以玉女兰（CymbidiumsinenseYu Nv）为母本、文引1 号兔耳兰（C.lancifoliunWen Yin-1）为父本配制杂交组合（组合代号为14-34）。在玉女兰开花期间，选择生长健壮、无病虫害的植株上当天开放的花朵，去掉花朵的舌瓣、药帽和花粉块，用镊子取当天开花的文引1 号兔耳兰的花粉块轻轻放入玉女兰的蕊腔中，挂牌、做好标记。每株授粉花朵不超过2 朵，于同年6 月23 日收获果实。

通过种子离体培养生产杂交后代苗：去掉果实顶部的鼻，流水冲洗20 min，在超净工作台上用75%乙醇消毒10 min，然后用无菌水冲洗3 次，再用无菌解剖刀轻轻切开，用无菌镊子将杂交种子接种到种子萌发培养基（MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L +蔗糖30 g/L +活性炭0.5 g/L +卡拉胶6 g/L）中。25（±1）℃条件下进行暗培养。

种子萌发后，将形成的类原球茎和根状茎陆续接种到增殖培养基（MS+6-BA 2.0 mg/L +NAA 0.5 mg/L+蔗 糖30 g/L+活性炭0.5 g/L+卡 拉胶6 g/L），25（±1）℃，每天光照12 h、光强500～1 000 lx 条件下继代3 次。将形成的1 cm 左右的根状茎转移到分化培养基（MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L +蔗糖30 g/L +活性炭0.5 g/L +卡拉胶6 g/L），进行芽分化，25（±1）℃，每天光照12 h，光照强度1 000～1 500 lx 条件下进行苗的分化。分化形成的4 cm 小芽接种到生长壮苗培养基（1/2MS+6-BA 0.1 mg/L +NAA 0.5 mg/L+蔗糖20 g/L +活性炭0.3 g/L +卡拉胶6 g/L），25（±1）℃，每天光照12 h、光照强度1 500 lx左右培养50 d 左右。

待组培小苗长到8 cm 左右，取出，洗净根部培养基并晾干，然后用6 号松树皮和粗泥炭按1 ∶2 体积比混合而成的混合基质种植在种植袋（口径5 cm×5 cm）中。6 个月后，更换大种植袋，用5 号松树皮和粗泥炭按1 ∶2 体积比混合而成的混合基质种植到口径15 cm×15 cm 种植袋中。

2014—2015 年，先后移栽杂交后代组培苗约20 000 株，统一种植在华南农业大学增城宁西基地。2018 年12 月，杂交组合后代苗陆续开花，通过对杂交后代苗开花株的株型、叶型、花型、花色、花期等性状进行分析比较，采用混合选择方法获得14-34-1039 株系，该株系株型好、叶形秀美、花出架、花色亮丽、易开花、花期长，直接当选。2019 年1 月对当选株系14-34-1039进行分株繁殖。

1.2 品种比较试验

试验于2019—2020 年在华南农业大学宁西基地进行，将14-34-1039 分株苗种植在华南农业大学宁西基地，以亲本玉女兰试管苗、文引1 号兔耳兰分株苗为对照。在光强25 000～45 000 lx、环境湿度60%～80%的双层遮阳简易大棚中，按《杂交兰栽培盆花生产技术规程》（DB44/T 1404—2014）进行栽培管理。

试验设3 次重复，每个重复种植20 株，试验材料和对照相邻种植。于2019 年1 月记观察记录相关性状。性状包括株型（植株生长势、株型、株高、株幅、假鳞茎形状、假鳞茎直径）、叶型（叶片形状、叶姿、叶色、叶质、叶面光泽度、叶尖对称性、叶片数、叶长、叶宽）、花型（花序姿态、花序梗颜色、花序长、花序梗直径、花朵数、花朵间距、花横径、花纵径、花型、花色、萼片形状、萼片长、萼片宽、花瓣形状、花瓣长、花瓣宽、唇瓣中裂片形状、唇瓣长、唇瓣颜色）、香气及观赏期等。性状指标观测参照《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南 兰属》（NY/T 2441-2013）中的方法进行。观赏期指一盆花从花朵开花到失去观赏价值所经历的时间。

1.3 多年多点试验

比较14-34-1039 株系和对照种的性状，对照种摩耶紫晶兰为达摩墨兰和兔耳兰杂交选育的兰花新品种，2019 年在北京世界园艺博览会获金奖，目前已在生产上推广应用。在光照强度为25 000～45 000 lx，环境湿度为60%～80%的双层遮阳简易大棚中，按《杂交兰栽培盆花生产技术规程》（DB44/T 1404—2014）进行栽培管理。

试验分两个周期：2019 年1 月至2020 年3 月、2020 年1 月至2021 年3 月，将14-34-1039 株系分别种植于华南农业大学宁西基地和国家植物航天育种工程技术中心清远基地，3 次重复，每个重复种植20 株，共种植60 株，测试株系和对照种相邻种植。

于2020 年1 月和2021 年1 月，进行开花株性状测量、记录。观测性状包括株型（株高、株幅、直径）、叶型（叶片形状、叶姿、叶色、叶片数、叶长、叶宽、光泽度）、花型（花序长、花序梗直径、花朵数、花横径、花纵径、花色、萼片长、萼片宽、花瓣长、花瓣宽、唇瓣长、唇瓣宽）、香气、单花寿命及观赏期等。性状指标观测参照《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南 兰属》（NY/T 2441-2013）中的方法进行。单花寿命是指一朵花从开放到失去观赏价值所经历的时间。

1.4 数据统计

采用Excel 2010 进行数据整理，SPSS 22.0 进行处理分析，采用Duncan多重比较法进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 新品种选育

2014—2018 年共配对杂交组合5 对，其中编号14-34 组合配对成功，获得成熟果荚，其他4 对没有获得成熟的果荚。经无菌播种和组培快繁后，先后移栽后代组培苗约20 000 株。其中，14-34-1039 株系的株型好、叶形秀美、花出架、花色亮丽、易开花、花期长。2021 年该组合集体杂种（Grex）在英国皇家学会登录为CymbidiumSCAU Love Song，2022 年2 月通过广东省农作物品种审定委员会办公室组织的专家现场鉴定，定名为玉清兰。具体选育过程如图1 所示。

图1 杂交兰新品种玉清兰选育过程Fig.1 Breeding process of the new Hybrid Cymbidium variety Yuqinglan

2.2 品种比较试验

2.2.1 株型 玉清兰生长旺盛、株型紧凑，与父母本相似；株高51.1 cm，均高于父母本；株幅35.4 cm，小于母本，但大于父本。假鳞茎为扁球形，与母本相同；假鳞茎直径2.3 cm，介于父母本之间，如表1、图2 所示。

2.2.2 叶型 如表1、图2 所示，玉清兰叶片为剑形，遗传于母本‘玉女兰’，与父本不同；叶片直立，与父母本均不同；叶色浅绿色，遗传于父本，浅于母本；叶质为革质、光泽度较强，叶尖对称，与父母本均一致。叶片数6.4 片/株，少于母本，约是父本的2 倍；叶长54.4 cm，小于母本，远大于父本；叶宽2.6 cm，与父母本差异较小。

2.2.3 花型 表1、图2 结果显示，玉清兰花序直立，与父母本一致；花序梗为灰绿色，与父母本均有所不同；花序长平均为41.2 cm，花序梗直径平均为5.3 mm，均小于母本、远大于父本，更接近于母本。花朵数平均9.4 朵/枝，介于父母本之间，更接近于母本；花朵间距2.5 cm，大于父母本的2.3、1.6 cm；花横径5.6 cm，介于父母本之间，但花纵径比父母本都大、为5.9 cm。花型圆整，花色淡雅、为黄白色，与母本‘玉女兰’的黄绿色和父本的浅黄白色均不同。萼片剑形，与母本的长圆形和父本的倒窄卵形均不同；萼片长3.9 cm、宽1.0 cm，均介于父母本之间。花瓣椭圆形，遗传于母本；花瓣长3.4 cm、宽1.3 cm，均介于父母本之间。唇瓣中裂片三角形，与父母本一致；唇瓣长2.6 cm，更接近于父本；唇瓣黄白色带紫红色斑点，综合了父母本的唇瓣特征。

图2 玉女兰、文引1 号兔耳兰和玉清兰的开花株和花朵Fig.2 Flowering plants and flowers of C.Sinense Yu Nv,C.lancifolium Wen Yin-1 and Yuqinglan

2.2.4 香气 玉清兰的花有淡香，遗传了母本的香气，与父本的无香不同（表1）。

表1 玉清兰与亲本性状比较Table 1 Comparison of characters between Yuqinglan and its parents

2.2.5 观赏期 玉清兰在广州简易大棚中12 月下旬始花，次年1 月上中旬为盛花期，观赏期50 d左右。其始花时间比母本早半个月左右，观赏期比父本长20 d 左右，优于父母本。

2.3 多年多点试验

2.3.1 株型 玉清兰植株长势旺盛，株形紧凑，平均株高52.2 cm、株幅36.2 cm、直径2.4 cm，均显著高于对照种。其中，株高约为对照种的2 倍（表2、图3）。

2.3.2 叶型 与对照种相比，玉清兰的叶片为剑型、更直立、更有光泽，颜色一致，均为浅绿色。叶片数6.2 片/株，显著多于对照种的3.2 片/株；平均叶长55.4 cm，显著大于对照种，叶宽则显著小于对照种（表2、图3）。

图3 玉清兰单株（右）和摩耶紫晶兰单株（左）植株比较Fig.3 Comparison of Yuqinglan single plant (right)and Moye Amethyst single plant (left)

2.3.3 花型 玉清兰花型的一致性和稳定性较好，2 年两个试点的数值均不存在显著性差异。与对照种相比，玉清兰的花序梗直径显著更大，花序长则无显著差异。花朵数2 年两个试点平均9.5 朵/枝，优于对照种。花横径5.6 cm、花纵径5.8 cm，均显著大于对照种。花型圆整、花色黄白色，淡雅清新，有香气。萼片长3.9 cm、宽1.1 cm，分别比对照种增加35.9%和50.7%。花瓣较大，花瓣长3.3 cm、宽1.2 cm，均比对照种增加40%以上。唇瓣长2.7 cm、宽1.6 cm，显著大于对照。与对照种相比，玉清兰的花朵更大，更具观赏性。

2.3.4 观赏期 在广州简易温室中栽培，玉清兰单花寿命30 d，与对照种相当；12 月下旬始花，观赏期50 d 左右；具有连续开花的特性，12 月底抽出的花枝凋萎后，可以重新再抽出花枝，观赏期可持续到4 月份。花枝具有形成一次分枝的特性，为兰花（Cymbidium）上首次报道。

2.3.5 抗性 在相同栽培条件下，玉清兰表现出更强的抗病性，玉清兰很少发生茎腐病，而对照种摩耶紫晶兰则轻微发生茎腐病。

3 讨论

王玲［23］指出，兰花在自然状态下无法自己授粉，且兰花种子细小如尘，发育不完全，在自然条件下需与合适的菌根共生才能萌发。杂交育种通过人力将具有优良性状的亲本进行人工授粉，结合种子无菌萌发，再经人工选择出性状优良、稳定的后代，是目前兰花育种的主要手段。朱根发［24］认为通过野生资源的驯化筛选是兰花育种的常用手段，杂交育种是兰花育种中的最普通、有效的方法之一。兰花种间甚至有些属间杂交较容易成功，但由于兰花种子无胚乳、发育不全，所以早期的杂交育种非常困难，直到非共生萌发的开创。李玉萍等［24］指出，国内杂交育种起步晚，品种改良缓慢，主要由于杂交育种方法的繁琐及选育周期较长，杂交种子萌发难，杂种试管苗的生产效率低。兰科植物生长周期较长，一般从幼苗至开花至少需要3～4 年。曾宋君等［3］认为有些兰花种类要经8～10 年才能开花，因此进行选育种要有足够的耐心，同时在亲本选择上要相当慎重以减少风险。曾瑞珍等［26］采用常规远缘杂交育种方法用13 年时间育成杂交兰玉女兰，钟淮钦等［27］用16 年时间育成福韵丹霞，于静等［28］用9 年时间育成守良梅，但守良梅并没有进行品种比较试验和多年多点试验，只是在英国皇家学会登录，因此不能算是新品种。利用快速育种方法［29］，曾瑞珍等［30］、秦秀兰等［31］、李秀娟等［32］把小风兰的育种周期缩短为7 年，玉香兰为8 年。快速育种方法虽然能大幅缩短杂交兰育种周期，但前期工作量大，最后形成的后代群体也太大，育种成本增加。同时由于兰花种子繁多，不可能对每个种子都生产出株系，因此容易造成优良后代丢失。

本试验对常规杂交育种方法进行了创新改良，在降低能耗的同时缩短了育种时间。杨晓菲等［33］利用6 个品种组配，在杂交后代中选育出与其对应亲本在长势、花色、形态都有显著优势的3 个新品种，但未见后续新品种比较试验和多年多点试验结果报道。新品种的选育要具有稳定性、一致性和特异性。双亲优良基因通过人工杂交得到有效遗传，且基因重组合后还表现出超越双亲的优良性状［34-36］。本试验中，经过多年的栽培观察，采用玉女兰和文引1 号为育种材料。通过对后代的观察记录、数据分析，我们发现该组合后代，大部分遗传了亲本的性状，其中，14-34-1039 株系在株型、叶型、花型、抗病性和抗逆性等方面优于双亲，具备双亲没有的优良性状。

4 结论

本研究以玉女兰和文引1 号兔耳兰为育种材料，通过杂交育种和方法创新改良，在8 年内选育出观赏性状优良、花色清新优雅、具有香味、抗病性适应性好的杂交兰新品种玉清兰。集体杂种在英国皇家园艺学会登录，登录名为CymbidiumSCAU Love Song。本研究结果表明：玉清兰株型紧凑，叶片挺立，花序直立，平均着花9.5朵，花黄白色、横径5.6 cm、纵径5.9 cm、有淡香，在广州简易大棚中栽培，12 月下旬始花，单花寿命30 d，观赏期50 d，在株型、叶型、花型上均区别于父母本，观赏期优于父母本，且比对照种摩耶紫晶兰更具观赏性和更强的抗病性。玉清兰在一定条件下还具有持续开花和形成花侧枝的特性，这是在兰花上的首次报道。该品种在广州地区，12 月下旬不需要经过低温催花处理，自然开花，大大降低生产成本，观赏期长，容易繁殖，适应市场化生产需要，推广应用前景广阔。