3号石斛:茎高10~20 cm。叶长圆状披针形,长2.5~4 cm,宽7~10 mm,先端钝;叶鞘非灰色不清洁状。总状花序具花2~4朵;花白色,直径约2 cm;中央萼片线状披针形,两侧萼片稍带镰刀形;唇瓣黄绿色,中央有1褐色的斑点。花期4~5月。
4号石斛:茎丛生,上部稍扁而稍弯曲上升,高10~60 cm,粗达1.3 cm,具槽纹,节略粗,基部收窄。叶近革质,长圆形或长椭圆形,长6~12 cm,宽1~3 cm,先端2圆裂,花期有叶或无叶。总状花序有花1~4朵;花大,下垂,直径达8 cm,花被片白色带浅紫色,先端紫红色;唇瓣倒卵状矩圆形,长4~4.5 cm,宽3~3.5 cm,先端圆形,唇盘上面具1紫斑。花期4~5月。
2.2 人工杂交授粉实验见表2~3。表2 4种药用石斛自交及杂交组合方式(略)
由表3可见,总体来看,花期人工自交和杂交结实率比蕾期的高,这是符合一般植物的开花生物学特性的。从人工辅助自交结实率来看,不论是蕾期还是花期均以2号最高,1号次之。其中蕾期2号高达50.0%,1号达25.0%,3号和4号相近,分别为14.2%和16.6%;花期2号高达75%,1号为60%,3号为50%,4号较低为25%;由此可见,石斛不同种的结实率是有差异的,2号和1号石斛两个种的自交结实能力较强,适宜于自交繁殖。从杂交结果来看,蕾期杂交结实率以3号×1号、4号×3号、1号×3号最高,达30.3%,2号×3号为25%,3号×4号、1号×4号、4号×1号为20%;花期杂交结实率以3号×1号、3号×4号、4号×3号最高,分别达50%,其次是1号×3号和2号×3号,达40%,1号×4号,4号×1号为25%,最低为2号×1号,为16.6%。由此可见,4个种相互杂交都可以结实,说明石斛种之间亲和力较强,适合于种间杂交,尤其是3号×1号和4号×3号这两个组合的亲本的亲和力更强。而自然授粉的对照组的四个石斛种的结果率均为0,验证了药用石斛在无外力辅助授粉时几乎不能结实[4]这一现象。而且,在实验过程中我们观察到,对照组的所有花朵在自然脱落时,其药帽还紧包在花粉上完好无损,我们认为这就是石斛自然授粉不易结实的原因。表3 4种药用石斛人工自交、杂交与自然授粉的结果率(略)
3 结论与讨论
药用石斛无论是自交或杂交,均以花期授粉的结果率最高,蕾期授粉结果率相对较低。由此也证实了一般植物花期花粉生活力高于其他任何一个时期的结果。对照组(自然授粉)没有结果,其原因在于花朵未发生授粉受精。实验过程中还发现,即使结果率高的花期授粉也要注意花粉的选择,成熟花粉必须是鲜黄色,黏性好,松散不板结。此外,要注意观察柱头的生活力,一般柱头生活力的强的,柱头里面粘性很好,不干燥。
石斛类植物具有丛生性的特点,即许多个体聚集成丛,生长旺盛,养分积累多,而单株种植生长弱小,甚至不能成活[4]。本试验中以2号石斛10株为一丛的结果率最高,果荚也较大,也说明了这一点,但是也不排除石斛种与种之间存在差异,有待于进一步研究。
石斛的花朵无香味,在实验中,未发现有昆虫来采粉。同时石斛花朵结构特殊,其4团花粉被2个药帽盖住,成熟花粉的药帽必须有外力的作用才能脱落。对照组中的所有花朵在自然脱落时,其药帽还紧包在花粉上完好无损。这也是对照组自然授粉没有结实的原因,我们分析认为药用石斛自然繁殖率低与其特殊的花器构造有关,这一点还有待于进一步证实。
药用石斛有性杂交育种目前为止尚未见报道,也就是说,药用石斛目前为止还没有品种。本项工作的开展,势必对药用石斛育种工作起到积极的促进作用。本实验结果得出:石斛种间杂交亲和力较强,结果率在16.6%~75%,且不存在远缘杂交不育性等问题,目前杂交的种子顺利在培养基中生长着。这一结果为药用石斛种间杂交提供了依据。同时,尽管药用石斛杂交育种工作尚未开展,但同科的观赏植物兰花的育种工作的研究却已经比较深入,且成效显著[5]可以借鉴兰花育种的工作思路开展药用石斛的育种工作。