“幽兰在空谷，馥馥吐奇芳”，国兰作为我国传统十大名花之一，自古以来深受广大人民的喜爱，被誉为“天下第一香”“香祖”等。国兰，是中国兰花的简称，通常指兰科兰属植物中一部分地生兰种类，包括春剑、春兰、莲瓣兰、建兰、蕙兰、寒兰、墨兰等种类。洋兰相对于国兰而言，兴起于西方，主要指一些大花型附生种类，如卡特兰、大花蕙兰、蝴蝶兰等。与洋兰花朵硕大、色彩艳丽相比，国兰虽然花小、花少，但色彩清雅并具有独特的香味，深受各国兰友的喜爱，具有广阔的市场前景与价值。

一、四川国兰种植情况

四川是世界上兰科植物最丰富的地区之一，在兰界广为流传这样一句话：“世界兰花在中国，中国兰花在四川，四川兰花在成都。”目前我国已发现并定名的兰花约 180 属 1500 种，从原始类型到高级类型、从热带种类到寒带种类，具有高度多样性，这是其他国家无法比拟的。四川，是我国兰花资源蕴藏丰富、贸易交流频繁的大省，被誉为“中国兰花之眼”。目前，市面上流通的兰花品种，四川省涵盖面广，几乎囊括了所有的品种，包括春兰、春剑、蕙兰、莲瓣、建兰、秋榜、秋芝、寒兰、送春、红香妃、兔儿兰等，品种资源极其丰富多样。省内几乎每个市（县）都有兰花栽培爱好者，从产业化养植到家庭种养，兰花从业者数量多，覆盖面大，普及度高，不少县（市、区）还定期举办兰花交易会，兰花交易频繁，为爱好者们提供了交流、交易的平台。如成都市温江区每周会举办兰花交易会，就为兰花爱好者提供了赏兰、“淘兰”场所，由于其参与人数众多，交易量大，已成为省内兰花交易量最大、人气最旺的交易市场之一，也使更多的优质兰花品种走进寻常百姓家。

二、生物技术在国兰中的应用

我国为国兰资源大国，但国兰的产业化起步较晚，加快国兰产业化发展的步伐是我国花卉业与国际接轨、发展高效生态农业的重要举措。我国国兰产业化生产与发达国家和地区相比，存在着很大的差距，例如繁殖系数低，种苗未脱毒，传统养兰方法效率低、商品兰的品质低等。2021 年 8 月 7 日经国务院批准，国家林业和草原局、农业农村部共同公布了新调整的《国家重点保护野生植物名录》，确认了兰属所有种为国家二级保护植物，并宣布严厉打击乱采滥挖野生兰花违法犯罪活动。名录的出台和实施，意味着以野生资源为主导的兰花市场将被取缔。依靠生物技术培育国兰新品种和种苗工厂化快繁不仅将优化和丰富国兰品种，稳定兰花市场，还为国兰走向健康良性的产业化提供技术支撑，推动国兰产业高质量发展，为建设美丽中国发挥积极作用。生物技术在国兰中的应用主要体现在以下几个方面——

1.组织培养技术 

国兰在自然状态下繁殖困难 , 传统的分株繁殖周期长且繁殖率低。我国国兰组培始于 20 世纪六十年代后期，经过多年的探索与研究，国兰组培技术正在不断地完善与创新。目前春兰、建兰、蕙兰、墨兰、寒兰等国兰组培已获得成功。国兰组织培养主要从两方面进行 , 即通过种子非共生萌发及茎尖、侧芽和花芽等外植体培养。

①种子非共生萌发 

国兰种子体小量多，且不具备发育完整的胚，自然条件下很难萌发。研究发现，在自然条件下国兰种子需要真菌感染才能萌发，而国兰种子通过无菌进行萌发的方式，为非共生萌发法。随着兰花产业的发展，业内多利用非共生萌发来进行国兰的培育。研究表明，在培养基中添加真菌诱导子可促进春兰根状茎增殖及芽的分化。在国兰种子的非共生萌发中 , 播种前对种子进行适当处理可以提高种子的萌发率。改良的1/2MS 基本培养基有利于春兰种子的萌发；激素对其影响差异不明显；用 10% 次氯酸钠溶液预处理 20-30分钟 , 对种子萌发作用明显。

②植体培养 

春兰、墨兰、建兰均可用茎尖诱导出大量的类原球茎 , 类原球茎发育成根状茎后进一步分化出芽然后长成幼苗。在墨兰繁育中有报道采用花芽等为外植体，但花芽诱导困难。叶片是比较理想的外植体材料，其中以试管苗的幼叶作为外植体培养较好。研究人员从幼叶的叶尖表皮细胞和叶肉细胞直接培养出体细胞胚，但在 30 天之内无愈伤组织产生，在经过下一级的培养后分化出幼苗。根作为外植体大多采用根尖为材料，相继在不同兰花繁育中获得成功。另外，还有用花梗作为外植体，但多用于洋兰，国兰中很少使用。培养基的选择、激素等添加物和外界条件尤为重要。在原球茎的诱导阶段，加生长素和细胞分裂素配合使用对原球茎的诱导有利，加细胞分裂素对原球茎的分化有促进作用；生根诱导时只需生长素即可。研究发现，在兰花的整个生产过程中，利用半固体培养或液体培养进行根状茎增殖，利用固体培养分化和生根，可增加繁殖系数，降低污染、减少成本，有利于大规模生产。通过国兰外植体培养继而实现名贵种苗工厂化快繁，不仅有助于提高国兰的国内市场份额，也为国兰走进国际市场提供种苗基础。在国兰出口的同时，将促进中国的兰花造景、诗画等精髓走出国门，发展和弘扬我国特有的兰文化。

2.分子标记技术

由于分子标记与传统应用的常规遗传标记相比具有诸多优点，部分标记在兰花遗传育种中已得到广泛应用。分子标记在国兰育种中的应用情况概述如下：

①遗传图谱的构建

遗传图谱的构建是在分子水平进行育种的依据。由于兰科植物变异很大,中间类型多，种的界限不清楚，构建兰科植物的遗传图谱，可进一步应用于品种鉴定、遗传多样性分析、基因定位、植物基因组作图等。研究人员利用随机扩增多态 DNA 技术（RAPD）对兰属的3个品种春兰、春剑、蕙兰进行了分析与研究，建立了它们之间的 DNA 指纹图谱，找到了参试样品的特征谱带，并探讨它们之间的亲缘关系。

②遗传多样性和物种亲缘关系

遗传多样性是物种长期进化的结果，这对人工培育新型兰花品种，提高兰花质量等工作指明了一个方向。其中，RAPD 技术多用于评价和比较种内、种间遗传变异。利用 RAPD 技术对兰属 7 个种的 9 个品种的遗传多样性和亲缘关系进行分析。选择 6 个引物检测 64 个位点的多态性，结果有 61 个位点为多态性位点，占总位点数的 95.3%；而聚类分析则表明其亲缘关系与传统的形态学分类结果基本一致。

③种图谱构建及杂种纯度鉴定

兰花品种繁多，还有大量的人工培育的中间种和变异植株。因此，可以根据分子标记的品种图谱构建来进行鉴定和分析。应用 RAPD 标记对建兰 38 个品种的分析表明，将建兰分为彩心和素心两个变种，且素心由彩心变异而来。另外，研究发现一些品种的特异标记，如引物 S38-800bp 位点缺失是“马耳四季”的特异标记。

④子标记辅助育种选择

变异、杂交和环境等因素使得兰花在育种表型选择时，具有不确定性。利用分子标记辅助育种选择，可实现目的基因的选择、转移和累积以减短育种周期。其前提则是需要足够的识别位点，且与标记位点连锁紧密。目前，兰花是利用分子标记辅助育种相对比较多的一种。

3.基因工程技术

外源基因导入法改良兰花品种在许多洋兰上已经获得成功，但在国兰品种改良上，还少见报道，国兰植物转基因研究发展较为缓慢。国兰的遗传转化体系已经建立，但几乎所有研究的转化效率都相对较低，一是兰科植物对根癌农杆菌或发根农杆菌不敏感，缺乏合适的载体，二是国兰再生体系建立的难度较大，目前几乎没有从国兰脱分化再生植株的报道，即便有愈伤组织的产生，增殖率也很低，继代培养后趋于坏死。春兰的遗传转化体系已初步建立，转化材料通过了染色和检测，说明基因已经整合到春兰的基因组中。研究人员成功地克隆了蕙兰花叶病毒外壳蛋白基因，用电子枪轰击法将这一基因导入兰花的原球茎和愈伤组织，得到了较高的转化表达。

随着生物技术的发展，省内外科研机构也持续积极致力于国兰新品种研发，不断优化选育技术，为兰花产业化的实现不断提供技术支撑。组织培养是兰花繁殖培育、工厂化生产的重要手段，但目前国兰的组培相对于洋兰还有很多技术急需改进和发展，如国兰的试管苗移栽后生长缓慢和开花迟的问题以及兰花共生菌根及其应用问题。建立和利用兰花分子标记技术，对国兰进行分类鉴定，研究其遗传多样性，弄清其品种间的亲缘关系，为兰花杂交、诱变和基因工程育种提供早期的辅助选择指标。同时也可采用基因工程技术创建符合大众审美观的转基因兰花。例如，可通过转基因技术将控制热带兰花花色的基因导入国兰中，形成兼有花色花香的新种类。另外国兰为二倍体植物，经染色体加倍后，也将会有奇花异卉产生。用现代生物技术手段为我省国兰产业赋能，利用现有的兰花资源，开展提高繁殖速度、加快新品种培育和栽培管理技术的研究，有效地保护野生国兰资源将是兰花科研工作者需要长期开展的工作。科技育兰将成为主导国兰产业健康、和谐、快速发展的中坚力量。