蝴蝶兰属
蝴蝶兰属(拉丁学名:Phalaenopsis Blume),属于离瓣花亚纲(Magnoliopsida)天门冬目(Asparagales)兰科(Orchidaceae)附生草本植物。该属主要分布于热带亚洲至澳大利亚,后引种栽培于巴拿马共和国。中国产南方诸省区。蝴蝶兰属有75种野生种与6种自然杂交种,且已培育出超5万个的人工杂交种。蝴蝶兰属原生种在中国有12种(4种特有种)。蝴蝶兰属在热带雨林的原生环境中,附生于大树的树枝、树干上或长满青苔的悬崖峭壁上。其原生地环境为高温、多湿。喜通风的环境,忌强光直射,不耐寒。其生长最适温度为白天25~28℃,夜晚18~20℃。
蝴蝶兰属的根肉质,长而扁。茎短,有少数近基生的叶。叶质地厚,扁平,呈椭圆形、长圆状披针形至倒卵状披针形,通常较宽,具关节和抱茎鞘。花序侧生在茎基部;花苞片小,短于花梗和子房;花美丽,花期长;花瓣通常近似萼片而较宽阔;唇瓣3裂,具爪;侧裂片直立,与蕊柱平行,基部不下延;中裂片较厚,长椭圆形到钝状,伸展;唇盘在两侧裂片间或在中裂片基部常有肉突或附属物;蕊柱较长,中部常收窄。
蝴蝶兰属的花色艳丽,花形优美,是优良的盆栽花卉,也可作切花。野生蝴蝶兰是珍稀的自然野生资源,也是培育和杂交园艺品种的重要亲本资源。由于原生境的破坏、人为采集、种子本身繁殖困难等原因,蝴蝶兰属的一些物种被列入中国《国家重点保护野生植物名录》、世界自然保护联盟IUCN名录中。
词源由来
蝴蝶兰属最先由德国兰花分类家Blume氏于1825年创立,他依据植物采集家Rumph氏在1750年采自印度尼西亚安汶岛的一株蝴蝶兰标本,发现其花在形态上和结构上均与众不同,具有蛾蝶般的美丽而给予定名。蝴蝶兰属的学名Phalaenopsis由希腊语phala(蛾)和opsis(模样)组成,意为“好像蝴蝶般的兰花”,翻译成中文即为蝴蝶兰,又称蝶兰。
蝴蝶兰泛指蝴蝶兰属植物,有75种野生种与6种自然杂交种,且已经培育出了超5万多个的人工杂交种,成为极受人们喜爱的兰花,被誉为“兰中皇后"。由于白花蝴蝶兰(P. amabilis)为第一个按照瑞典植物学家卡尔?冯?林奈的植物学命名法规命名的,科学界通常将白花蝴蝶兰视为蝴蝶兰属的模式种。
起源演化
中国台湾植物学家Tsai在2011年对蝴蝶兰属植物的系统发生学研究发现,蝴蝶兰属起源于中国南部地区,随后逐渐向中南半岛—印度—东南亚地区扩散和分化,最远到达澳大利亚北部;整体上,蝴蝶兰属可分为四个类群:白花蝴蝶兰类群(P.amabilis complex)、苏门答腊蝴蝶兰类群(P.sumatrana complex)、紫纹蝴蝶兰类群(P.violacea complex)和鲁德曼蝴蝶兰类群(P.lueddemanniana complex)。
分类
花的形态分类
早期分类
1860年,德国学者Reichenbach基于唇瓣顶端附属物的有无,将当时已知的11种蝴蝶兰分为两类。1886年,Rolfe将蝴蝶兰属进行了首次较完备的修订:根据花萼与花瓣大小、蕊柱和唇瓣顶端的结构将蝴蝶兰划分为4个组。1933年,J.J.Smith将五唇兰属视为蝴蝶兰属中一个组的成员,首次延展了蝴蝶兰属的定义。
据美国兰花分类学家Sweet氏1995年最新分类系统,整个属可细分为9个自然组,分别为蝴蝶兰组(Sect.Phalaenopsis Benth.)、十字唇舌组(Sect.Stauroglottis Benth.)、无叶组(Sect.Aphyllae Sweet.)、劳氏蝴蝶兰组(Sect.Proboscidioides Rolfe.)、柏氏蝴蝶兰组(Sect.Parishianae Sweet.)、宽唇组(Sect.Polychilos Rch.f.)、棕色蝴蝶兰组(Sect.Fuscatae Sweet.)、安曼蝴蝶兰组(Sect.Amboinenses Sweet.)、条纹花组(Sect.Zebrinae Sweet.)。
近期分类
2001年,基于对形态特征的总结,Christenson提出了“五亚属”系统,包含蝴蝶兰亚属、裂唇蝴蝶兰亚属、落叶蝴蝶兰亚属、柏氏蝴蝶兰亚属与长吻蝴蝶兰亚属。该分类系统目前被公认为最为合理且完备的形态分类系统,园艺应用与大部分分子系统学的研究均在该系统的基础上进行。
分子系统学研究数据也被应用于蝴蝶兰属与近缘属的分类研究。分子系统学的研究结果显示,蝴蝶兰与其近缘属存在大量非单源的系统发育关系,不同分子标记所构建出的分子系统树呈现出大量拓扑结构的不同,且大部分系统节点无法区分。系统树的不稳定(低支持率)和系统树拓扑结构不相同,是制约蝴蝶兰属分类的主要障碍。
品种分类
根据花色分类可把蝴蝶兰分为红花系、白花系、白花红唇系、黄花系、线条花系和斑点花系。
根据花径的大小可以把蝴蝶兰分为:大花种,花径一般在10厘米以上;中花种,花径在7.5~10厘米;小花种,花径小于7.5厘米。
蝴蝶兰属种类繁多,主要可以分为原生种和杂交种等。野生的蝴蝶兰称为蝴蝶兰原生种,也叫原种。但原生种大多花小不艳,故作为商品栽培的蝴蝶兰多是人工杂交选育的品种,即为杂交种。
蝴蝶兰原种珍贵稀有,各有特点:有的花期长,有的是多花型,有的有香味,有的是花朵带斑点,还有落叶型种类。其花色更是丰富多彩。蝴蝶兰原生种是蝴蝶兰杂交育种最基本的材料。
形态特征
蝴蝶兰属为附生草本植物。
根与茎
根肉质,发达,从茎的基部或下部的节上发出,长而扁。茎短,有少数近基生的叶。
叶
叶片的质地厚,肉质,互生,二列,扁平,呈椭圆形、长圆状披针形至倒卵状披针形,有时有大理石花纹,或泛紫色或银色,通常较宽,基部多少收狭,有关节和抱茎的鞘,花时宿存或花期在旱季时凋落。
花
花序侧生在茎的基部,直立或斜出,分枝或不分枝,花少数至多数;花苞片小,短于花梗和子房;花小至大,十分美丽,花期长;萼片离生,近等大;花瓣通常近似萼片而较宽阔,基部收狭或具爪;唇瓣3裂,具爪,贴生在蕊柱足的末端,无关节;侧裂片直立,与蕊柱平行,基部不下延,与中裂片基部不形成距;中裂片较厚,长椭圆形到钝状,伸展;唇盘在两侧裂片间或在中裂片基部常有肉突或附属物;蕊柱较长,中部常收窄,通常具翅,基部具蕊柱足;蕊喙2裂,狭长;药床浅,药帽呈半球形;花粉团2个,蜡质,近球形,每个半裂或劈裂为不等大的2爿;黏盘柄近匙形,上部扩大,向基部变狭;黏盘片状,比黏盘柄的基部宽。
物种分布
蝴蝶兰属主要分布于热带亚洲至澳大利亚,后引种栽培于巴拿马共和国。中国产南方诸省区。蝴蝶兰属在热带雨林的原生环境中,附生于大树的树枝、树干上或长满青苔的悬崖峭壁上。其原生地环境为高温、多湿。
生长习性
蝴蝶兰属喜通风的环境,忌强光直射,不耐寒。其生长最适温度为白天25~28℃,夜晚18~20℃。当温度低于15℃,生长停止,高于32℃,植株休眠,不利于生长。花芽分化需较大的昼夜温差,最佳温度为白天25℃,夜温18~20℃,持续3~6周。
蝴蝶兰属所适应的环境主要可以分为两种:常年高温高湿区域和季节性干冷区域。蝴蝶兰属大多数成员最为适应常年高温高湿的气候,而柏氏蝴蝶兰亚属的成员主要生长于季节性干冷区域。
虽然有些种类的蝴蝶兰属生长在海平面和其他海拔更高的地方,但其生长的一般气候条件相对一致,季节变化更多的是关于雨水,而不是温度或日长。它们在栖息地表现出对阴凉的明显偏好,生长在阴暗处的植物比生长在明亮阳光下的更健壮。
繁殖
蝴蝶兰属的花常大型而美丽,有香气,易引诱昆虫,花的蜜液多藏于唇瓣基部的距内或蕊柱的基部,昆虫进入花内采蜜时,落在唇槽上,头部恰好触到花粉块基部的黏盘上,昆虫离开花朵时,带着一团胶状物和黏附其上的花粉块而去,至另一花采蜜时,花粉块恰好又触到有黏液的柱头上,完成授粉作用。
栽培
人工繁殖
组织培养繁殖
蝴蝶兰属的分生能力差,大量繁育种苗以组织培养繁殖最为常用。蝴蝶兰属的五唇(P.pulcherrima)、象耳蝴蝶兰(P.gigantea)、版纳蝴蝶兰(P.mannii)、大尖囊蝴蝶兰(P.deliciosa)等物种均可采用组织培养繁殖。常见的组培快繁方法有:种子萌发产生实生苗、原球茎途径和丛生芽途径实现快繁。
播种繁殖
播种繁殖主要用于杂交育种,将种子播于无菌培养基上。杂交育种可以发生在同一品种内、不同品种间或不同种及不同属之间。蝴蝶兰属与多个近缘属,如五唇兰属Doritis、万代兰属Vanda等之间都有较好的杂交亲和性,也育成了许多属间杂交种。
栽培基质的选择
蝴蝶兰属具肉质的气生根,栽培基质要疏松透气,透水性、保水性良好。常见的基质有水苔、树皮、蕨根、椰糠、椰壳等。商业化生产中,通常以水苔作为栽培基质进行培养。也可以选择吊挂栽培,直接绑在木桩上生长。吊挂栽培的方式通气性好,但比较容易干燥,需要经常喷水来维持湿度。
栽培养护
温度管理
蝴蝶兰属在栽培时尤其应当注意保持暖和、湿润的环境。根据属下植物蝴蝶兰的生长发育规律,最适生长温度为白天25~28℃,夜晚18~20℃,幼苗可提高到23℃。中国北方需高温温室栽培。
光照管理
蝴蝶兰属喜弱光,切忌强光照射,以免灼伤叶子,尤其是幼苗。夏、秋季遮荫80%,春季遮荫60%,冬季遮荫40%。开花植株可适当增强光照。
水肥管理
蝴蝶兰属喜湿润,生长旺季及花芽生长期需多浇水,并叶面喷雾以增加空气湿度。全年空气湿度应保持在70%~80%。蝴蝶兰属因生长快,生育期长,比其他兰科需肥量稍多,但仍应采取薄肥勤施的原则。幼苗期以氮肥为主,成苗时多施氮磷肥,花芽分化以后适当增加磷钾肥等。
花期管理
蝴蝶兰属的花序长,花梗伸长到一定高度后会自然弯曲,出现不规则生长甚至倒伏,不利于花蕾的生长发育,也对蝴蝶兰的观赏价值造成严重影响。因此,在花芽长出后,需要采取一定措施来保持花茎直立美观。在生产实践中,可在花盆中设立支柱,将花梗进行造形固定,提高观赏价值。另外,根据不同的市场需求,当蝴蝶兰营养生长到一定的阶段时可以进行抑制或促成栽培,如及时除去花梗,进行催花处理等。
病虫害防治
蝴蝶兰属植物常见的病害有真菌性病害和细菌性病害,如炭疽病、白绢病、灰霉病和细菌性软腐病等;常见的虫害有螨形总目、介壳虫和马等。保持栽培环境通风,及时发现病虫害情况并除去病株,同时根据病虫害严重程度,通过喷洒药液来防止病虫害的扩散。
保护
致危因素
由于原生境的破坏、人为采集的影响,以及种子本身繁殖困难,自身种群扩大缓慢等原因,蝴蝶兰属的分布区逐渐萎缩,野生居群急剧减少,不少种类濒临灭绝。
保护等级
中国保护
蝴蝶兰属的罗氏蝴蝶兰(P. lobbii)、麻栗坡蝴蝶兰(P. malipoensis)、华西蝴蝶兰(P. wilsonii)、象鼻兰(P. zhejiangensis)于2021年被列入中国《国家重点保护野生植物名录》中。其中罗氏蝴蝶兰、麻栗坡蝴蝶兰、华西蝴蝶兰为国家重点二级保护野生植物,象鼻兰为国家重点一级保护野生植物。
2023年兰科所有种(包含蝴蝶兰属)被列入《濒危动植物种国际贸易公约(CITES)附录(2023版)》中,附录级别:II级。
蝴蝶兰属的尖囊蝴蝶兰(P. braceana)、大尖囊蝴蝶兰、小尖囊蝴蝶兰(P. taenialis)等于2013年被列入《中国生物多样性红色名录-高等植物卷》。其中尖囊蝴蝶兰、大尖囊蝴蝶兰、小尖囊蝴蝶兰等被评估为易危(VU)植物;囊唇蝴蝶兰(P. gibbosa)、罗氏蝴蝶兰、麻栗坡蝴蝶兰等被评估为濒危(EN)植物;海南蝴蝶兰(P. hainanensis)、滇西蝴蝶兰(P.stobartiana)被评估为极危(CR)植物。
国际保护
蝴蝶兰属的一些物种已被列入世界自然保护联盟IUCN(International Union for Conservation of Nature and Natural Resources)红色名录中,其中P. arunachalensis、海南蝴蝶兰、米库氏蝴蝶兰(P. micholitzii)被列为极度濒危物种;林氏蝴蝶兰(P. lindenii)被列为濒危物种;大叶蝴蝶兰(P. violacea)被列为易危物种。
用途
园艺观赏
蝴蝶兰属的花色艳丽,花形优美,是优良的盆栽花卉,可摆放于居家客厅、办公室、会议室等场所,美化环境。因为其花期在元旦、春节附近,花期又长达数月,蝴蝶兰属花卉已成为重要的年宵花卉,为节日增添喜庆气氛。除盆栽观赏外,蝴蝶兰属也可作切花,用于制作插花作品。
研究用途
蝴蝶兰属是兰科中最具园艺价值的类群,野生蝴蝶兰是非常珍稀的自然野生资源,也是培育和杂交园艺品种的重要亲本资源。
代表物种
蝴蝶兰属原生种在中国有12种(4种特有种),分别为:小尖囊蝴蝶兰、尖囊蝴蝶兰、华西蝴蝶兰、滇西蝴蝶兰、海南蝴蝶兰、红河蝴蝶兰(P.honghenensis)、麻栗坡蝴蝶兰、罗氏蝴蝶兰、版纳蝴蝶兰、蝴蝶兰(P. aphrodite)、大尖囊蝴蝶兰、小兰屿蝴蝶兰(P.equestris)。
蝴蝶兰
蝴蝶兰的茎很短,常被叶鞘所包。叶片稍肉质,椭圆形,长圆形或镰刀状长圆形,具短而宽的鞘。花序长达50厘米,侧生于茎基部;花序柄绿色,被数枚鳞片状鞘;花序轴紫绿色,多少回折状;花苞片卵状三角形;花梗连同子房绿色,纤细;花美丽,白色,花期长;中萼片近椭圆形,基部稍收狭;侧萼片歪卵形,基部收狭并贴生在蕊柱足上;花瓣菱状圆形,先端圆,具短爪;唇瓣3裂,基部具爪;侧裂片呈倒卵形,具红色斑点或细条纹,在两侧裂片之间和中裂片基部相交处具1枚黄色肉突;中裂片似菱形,具2条卷须,基部楔形;蕊柱粗壮,具宽的蕊柱足;每个花粉团裂为不等大2爿。花期4~6月。产台湾(恒春半岛、兰屿岛、台东县)。生于低海拔的热带和亚热带的丛林树干上。分布于菲律宾(模式标本产地)。
海南蝴蝶兰
海南蝴蝶兰的茎长1~1.5厘米,被叶鞘包裹。叶在花期常凋落,叶鞘宿存。花序侧生,斜立;花序柄被鳞片状鞘;花序轴疏生8~10朵花;花梗和子房纤细;花开展;中萼片长圆形;侧萼片斜椭圆状长圆形,基部贴生在蕊柱足上;花瓣匙形,基部具爪;唇瓣具爪,3裂;侧裂片镰刀状长圆形,先端斜截形,内面具先端缺刻的凸缘(脊突),两侧裂片基部之间具对开肉突,肉突中央穴状下陷,但不向背面隆起;中裂片近馒形或提琴形,较肥厚,先端钝且扩大,基部具叉状附属物,边缘稍下弯,上面具纵脊;蕊柱长约7毫米;每个花粉团劈裂为不等大的2爿。花期7月。产海南省(白沙黎族自治县、乐东黎族自治县)。生于林下岩石上。
版纳蝴蝶兰
版纳蝴蝶兰的茎粗厚,具数个节。叶长圆状倒披针形或近长圆形,花期具叶;花序侧生;花开展,质厚,萼片和花瓣橘红色带紫褐色横纹斑块;中萼片倒卵状披针形;侧萼片斜卵状椭圆形,先端稍镰刀状弯曲,基部贴生蕊柱足;花瓣近长圆形;唇瓣白色,基部具爪,3裂;侧裂片近长方形,中部稍缢缩,内面中央隆起,先端斜截,基部强烈增厚且具肉质穴状物,与中裂片基部在背面隆起成半球形;中裂片厚肉质,锚状,先端圆钝,基部具直立而两侧压扁的狭长附属物,具细齿,上面近先端垫状,中央被疏长毛和乳突;蕊柱基部两侧各具1个近三角形的臂状物;花粉团每个半裂。花期3~4月。产云南省南部(勐腊县)。生于海拔1350米的常绿阔叶林中树干上。分布于尼泊尔、锡金王国、印度东北部、缅甸、越南。
相关研究
杂交育种研究
蝴蝶兰属属间杂交亲和性较好,能与许多属杂交形成大量的属间杂交组合。蝴蝶兰属间杂交组合最早于1931年1月1日在英国皇家园艺学会(RHS)上正式注册登录,近年来蝴蝶兰杂交组合的数量迅速增加,每年有约700个蝴蝶兰杂交组合在RHS上登录。广东省农业科学院副研究员陈和明在2022年通过研究发现,蝴蝶兰与近缘属的杂交效率不高,属间杂交成功率在2.78%~12.50%,且主要以蝴蝶兰杂交种为主要亲本。
基因研究
华南农业大学博士生王洁雨在2019年对54个蝴蝶兰物种进行了全叶绿体基因组测序,获取了裂唇蝴蝶兰组代表物种的转录组。结合已发表的其他基因组数据,进行了蝴蝶兰属全叶绿体基因组的组装与注释,总结了各分支叶绿体基因的特性,并进行选择压力分析;进行了裂唇蝴蝶兰组与蝴蝶兰组代表成员的转录组测序、注释与富集分析。
品种分类研究
广西农业科学院花卉研究所副研究员何荆洲等在2019年以蝴蝶兰25个品种为供试材料,对其13个气孔特征指标(上表皮细胞数、上表皮气孔数、下表皮细胞数、下表皮气孔数、气孔密度、气孔指数、外纵径、外横径、内纵径、内横径、气孔开度、气孔面积和气孔比)进行测量分析,结果表明供试蝴蝶兰品种的各气孔特征指标均存在差异显著性,气孔特征指标可作为蝴蝶兰分类的依据之一。
参考资料
兰科.多识植物百科.2023-06-21
Phalaenopsis Blume.Plants of the World Online.2023-06-21
蝴蝶兰属 (hú dié lán shǔ).Flora of China.2023-06-21
国家林业和草原局 国家公园管理局.中国政府网.2023-06-21
蝴蝶兰 Phalaenopsis.ICUN.2023-06-21
Phalaenopsis, The Genus - Beginner's Handbook, XXIII.American Orchid Society.2023-06-21
2023年CITES附录中文版.中华人民共和国濒危物种科学委员会.2023-06-21
关于发布《中国生物多样性红色名录-高等植物卷》的公告.中华人民共和国生态环境部.2023-06-21
Phalaenopsis aphrodite.植物智.2023-06-21
海南蝴蝶兰 (hǎi nán hú dié lán).植物智.2023-06-21
版纳蝴蝶兰 (bǎn nà hú dié lán).植物智.2023-06-21