钝叶酢浆草品种间杂交结实性分析.pdf

/钝叶酢浆草品种间杂交结实性分析唐小云 徐莲欢 常健超 林吴白羽 许巧贤 吴沙沙(福建农林大学 风景园林与艺术学院 福建 福州 浙江省东阳玉米研究所 浙江 东阳)摘要:为提高钝叶系酢浆草杂交的成功率和结实率 以筛选出优异的杂交亲本 采用常规杂交方法对钝叶系酢浆草 个品种进行品种间杂交 分析了以长、中、短 种花柱类型作母本的 个杂交组合的结实情况 结果显示:以长花柱型作母本的杂交组合结实率总体较高 所配组合的杂交成功率达 筛选出甜心报春花岩浆番红花红心皇后珊瑚小红帽霞光 作为母本材料 以中花柱型作母本的杂交组合结实率次之 筛选出极光银月作为母本材料 以短花柱型作母本的杂交组合结实率最低 为 筛选出淑女大马士革玫瑰 龙焰作为母本材料 研究结果为钝叶系酢浆草品种间杂交育种研究及新品种选育提供参考关键词:钝叶系酢浆草 杂交育种 结实性 品种 杂交组合 蒴果中图分类号:文献标识码:文章编号:()():.:.:酢浆草属()隶属于酢浆草科()是春、夏、秋、冬四季均可观赏的重要花卉 主要分布在南美洲、非洲开普地区和墨西哥中部 按照种植季节和生长习性 可分为四季酢浆草、春植酢浆草和秋植酢浆草三类 其中 秋植酢浆草主要是球茎类 其种类丰富 形态各异 具有 第 卷 期 年 月 西 部 林 业 科 学 收稿日期:基金项目:国家重点研发项目()福建农林大学 年度乡村振兴服务团队项目()第一作者简介:唐小云()女 硕士研究生 主要从事园林植物与应用研究:通信作者简介:吴沙沙()女 博士 副教授 主要从事观赏植物资源与应用研究:丰富的花色、叶形、叶色多样性 多用于盆栽观赏根据种球形态、株型生长特点、种植养护手法等又可分为钝叶系列、冰淇淋系列、芙蓉系列、长发系列、桃之辉系列等 其中钝叶酢()又称为 系酢浆草 是秋植类酢浆草中品种资源最为丰富的一类 系列的酢浆草花期相对较晚 因此被归类为晚花品种 并且其花期较长 最早可在 月开花 盛花期在 月 花期长达半年 系列不仅品种繁多 花色丰富 而且种球繁殖稳定、养护管理简单及抗寒性较强 酢浆草属植物是典型的异型花柱植物 大部分植物具有二型花柱或三型花柱的繁育类型 一般认为二型花柱是从三型花柱演化而来 该属植物植株矮小 其花色丰富、花型小巧可爱 且花和叶都具有较高的观赏价值适合作为盆栽和地被种植 近年来深受园艺爱好者的喜爱 具有较好的应用前景目前关于酢浆草属的研究主要集中在遗传多样性、微形态特征观察、观赏性评价、组织培养与花色分类等方面 而关于其杂交育种的研究则较少 国内酢浆草属植物杂交育种工作主要由园艺爱好者主导 之午对秋植酢浆草进行种间杂交 选育出了 个性状更好 花色新奇的品种 国内育种家张道道培育了大量的 系酢浆草 如钝叶酢樱花果冻()、钝叶酢白文鸟()等长发系酢浆草如暗紫长发酢()、糖果长发酢()等 糖果盒系列酢浆草以及三色系列酢浆草等 这些酢浆草新品种不仅观赏价值较高 而且还具有较高的市场经济价值 遗憾的是 目前还未有相关文章记载这些酢浆草新品种信息 也由于酢浆草属尚未纳入到农业农村部新品种植物保护名录 还不能进行新品种权的申请 但已经完成了该属植物新品种 测试指南 该属新品种权即将可以申请为培育更多 系酢浆草新品种满足市场需求 本研究通过 系酢浆草不同品种的杂交试验 探讨各杂交组合的授粉、结实规律 分析不同品种的亲和特性 在选育观赏性状优良的酢浆草属植物新种质的同时 探究酢浆草属植物不同花柱类型:长花柱型()、中花柱型()和短花柱型()之间异型等高花柱花粉杂交亲和性的差异为杂交亲本的选配及优良新品种的培育奠定基础 材料与方法 酢浆草属植物材料正确选择杂交亲本是杂交育种成败的关键 育种者可根据育种目标 选择杂交亲本 减少杂交育种的盲目性 根据酢浆草属植物的育种目标(花色、花香、株型、开花特性等性状)选择出 系 个品种进行杂交试验(图 表)图 部分 系酢浆草杂交亲本注:钝叶酢浆草涟漪 钝叶酢浆草火烧云 钝叶酢浆草星云 钝叶酢浆草白文鸟 钝叶酢浆草番红花 钝叶酢浆草橙梦 钝叶酢浆草岩浆 钝叶酢浆草简妮 钝叶酢浆草极光 第 期 唐小云等:钝叶酢浆草品种间杂交结实性分析表 杂交亲本花柱类型及其主要观赏性状 序号品种花柱类观赏性状钝叶酢杏仁奶油 花色淡黄色阴天、夜晚开花钝叶酢极光 花色粉色阴天开花钝叶酢黄色细瓣 花色黄色钝叶酢铜红 花色橙色泛红钝叶酢珊瑚 花色橙粉色阴天开花钝叶酢蜡笔 花色橙红色钝叶酢大马士革玫瑰 花色暗粉玫瑰色阴天开花钝叶酢龙焰 花色粉色钝叶酢伊丽莎白 花色明黄色钝叶酢小仙女 花色粉色钝叶酢芬达 花色橙色钝叶酢火烧云 花色橙色钝叶酢甜心 花色米色泛黄钝叶酢简妮 花色红色钝叶酢锂辉石 花色淡粉色阴天开花钝叶酢淑女 花色淡粉色阴天开花钝叶酢大家闺秀 花色紫色钝叶酢岩浆 花色橙色阴天、夜晚开花钝叶酢丁香灰 花色粉灰色钝叶酢迷雾 花色淡紫色钝叶酢莫伦 花色玫红色钝叶酢星云 花色深粉色钝叶酢橙梦 花色浅橙色钝叶酢浅肌 花色米白色钝叶酢蜜桃奶油 花色粉红色钝叶酢报春花 花色奶黄色阴天开花钝叶酢小红帽 花色紫红色钝叶酢红心皇后 花色红色阴天开花钝叶酢丝带 花色淡粉色钝叶酢米白 花色米白色钝叶酢涟漪 花色淡棕黄色、花喉部涟漪般的多圈花纹阴天开花钝叶酢玫瑰清风 花色粉白色钝叶酢胭脂月 花色淡粉色钝叶酢锈 花型圆润钝叶酢番红花 花色橙红色钝叶酢紫碧玺 花色淡紫色钝叶酢丝绸 花色粉紫色阴天开花钝叶酢银月 花色白色花有香味钝叶酢夏日之歌 花色深粉色钝叶酢太阳鸟 花色黄偏橙色钝叶酢霞光 花色橘红色钝叶酢霞光 花色橘红色钝叶酢阳光 花色橙色阴天开花钝叶酢面纱 花色淡粉色阴天开花钝叶酢朱砂 花色米白色钝叶酢白文鸟 花色粉白色钝叶酢黄河 花色土黄色钝叶酢校花 花色深粉色注:本表格中所用的试验材料均按照拉丁名顺序进行排列 长花柱型 中花柱型 短花柱型西 部 林 业 科 学 年 试验方法 年 月 于 系酢浆草花期在浙江省东阳市玉米研究所酢浆草属植物种质资源圃进行杂交授粉 授粉方法采用常规杂交方法 用镊子夹取父本花粉粒均匀触涂到等高母本柱头上 授粉时注意避免损伤柱头 每个杂交组合授粉后用 酒精对镊子消毒 防止发生花粉混杂 授粉后立即套袋 挂上标签 注明杂交组合名称及授粉时间每个杂交组合授粉 朵 授粉后做好养护工作 保证母本植株正常生长预实验结果表明:若具有亲和性 约 内便可观察到蒴果膨大 若不具有亲和性 约 内便可观察到蒴果枯萎 故待授粉花朵子房发育 时 对其蒴果的膨大情况和数量进行观察和统计 利用式进行蒴果膨大率的计算蒴果膨大率()(膨大的蒴果数量/该组合的授粉花朵数)每个杂交组合的种子成熟时间不同(大约 左右)因此需定期观察蒴果生长发育情况及时统计结实率()待授粉后 左右对膨大的蒴果进行套袋 所用袋子为透明的纱网袋 用于种子的收集 待种子收集完毕后计算每个杂交组合平均单果种子数()结实率()(结实数/该组合的授粉花朵数)平均单果种子数种子总粒数/蒴果个数 结果分析 以长花柱作母本的杂交结实情况以长花柱型()品种为母本 配制 个杂交组合 共授粉 朵花(表)在配制的 个杂交组合中 有 个杂交组合获得了正常成熟的种子 占杂交组合数的 蒴果膨大率为 结实率为 平均单果种子数 粒 其中 番红花()极光()、番红花()涟漪()、小红帽()米白()个杂交组合结实率达以上 表现出较强的亲和性 橙梦()银月()等 个杂交组合结实率为 表现出极不亲和性 但橙梦()银月()授粉后观察到蒴果膨大 蒴果膨大率为 表 以长花柱作母本的杂交组合配置的结实情况 序号杂交组合杂交花朵数/朵种荚膨大率/杂交结实率/平均单果种子数/粒甜心()银月()甜心()黄河()报春花()伊丽莎白()报春花()面纱()橙梦()银月()橙梦()面纱()岩浆()大家闺秀()岩浆()锂辉石()番红花()极光()番红花()涟漪()红心皇后()极光()红心皇后()涟漪()莫伦()芬达()莫伦()黄河()珊瑚()银月()珊瑚()大马士革玫瑰()小红帽()极光()小红帽()米白()蜜桃奶油()极光()蜜桃奶油()丁香灰()霞光 ()星云()霞光 ()丝绸()浅肌()星云()浅肌()龙焰()第 期 唐小云等:钝叶酢浆草品种间杂交结实性分析甜心报春花岩浆番红花红心皇后珊瑚小红帽霞光 作为母本的杂交组合均能获得杂交种子 橙梦()面纱()平均单果种子数最高 为 粒 珊瑚()银月()最低 仅为 粒莫伦作为母本与短花柱型杂交时均不能获得杂交种子 而与中花柱型杂交时均能获得杂交种子 这说明莫伦适合与中花柱型品种杂交 橙梦蜜桃奶油作为母本与中花柱型品种杂交时均不能获得杂交种子 而与短花柱型品种杂交时均能获得杂交种子 这说明橙梦蜜桃奶油适合与短花柱型品种杂交 浅肌不论是与中花柱型还是短花柱型品种杂交均不能获得杂交种子 这说明浅肌不适合作为育种母本材料 以中花柱作母本的杂交结实情况以中花柱型()品种为母本 配制 个杂交组合 共授粉 朵花(表)在配制的 个杂交组合中 个杂交组合获得了正常成熟的种子 占杂 交 组 合 数 的 蒴 果 膨 大 率 为 结实率为 平均单果种子数为 粒 其中只有极光()玫瑰清风()结实率达 以上 表现出较强的亲和性 伊丽莎白()铜红()等 个杂交组合结实率为 表现出极不亲和性 但星云()火烧云()等 个杂交组合授粉后观察 到 蒴 果 膨 大 其 蒴 果 膨 大 率 为 银月黄色细瓣极光无论是与长花柱型还是短花柱型杂交均能获得杂交种子 银月作为母本与长花柱型和短花柱型杂交的平均单果种子数均较低 为 粒和 粒 黄色细瓣作为母本与长花柱型和短花柱型的杂交结实率差异显著 与短花柱型杂交结实率为 与长花柱型杂交结实率仅为 伊丽莎白与其他短花柱型杂交时均能获得杂交种子 但与铜红杂交时结实率为 芬达与丝绸杂交时结实率为 但与 铜红杂交时结实率为 说明 铜红 作为父本更适合与 芬达 杂交胭脂月星云作为母本的杂交组合结实率均为 这说明胭脂月星云不适合作为母本育种材料表 以中花柱作母本的杂交组合配置及结实情况 序号杂交组合杂交花朵数/朵种荚膨大率/杂交结实率/平均单果种子数/粒银月()橙梦()银月()丁香灰()伊丽莎白()铜红()伊丽莎白()面纱()黄色细瓣()夏日之歌()黄色细瓣()面纱()极光()蜜桃奶油()极光()玫瑰清风()丝带()霞光()丝带()淑女()丝带()简妮()阳光()锂辉石()阳光()蜡笔()芬达()白文鸟()芬达()铜红()芬达()丝绸()胭脂月()迷雾()胭脂月()丝绸()星云()火烧云()星云()迷雾()校花()紫碧玺()锈()面纱()西 部 林 业 科 学 年 以短花柱作母本的杂交结实情况以短花柱型()品种为母本 配制 个杂交组合 共授粉 朵花(表)在配制的 个杂交组合中 个杂交组合获得了正常成熟的种子 占杂 交 组 合 数 的 蒴 果 膨 大 率 为 结实率为 平均单果种子数为 粒 其中大马士革玫瑰()甜心()等 个杂交组合的结实率达以上 表现出较强的亲和性 丁香灰()丝带()等 个杂交组合结实率为 表现出极不亲和性 但蜡笔()丝带()、铜红()杏仁奶油()授粉后观察到蒴果膨大 其蒴果膨大率为 和 面纱大马士革玫瑰涟漪等 个短花柱型品种与长花柱型杂交均获得了杂交种子 其中大马士革玫瑰()甜心()的平均单果种子数最高 为 粒 蜡笔()红心皇后()的平均单果种子数最低 仅为 粒 淑女铜红丝绸 个短花柱型材料与长花柱型材料杂交结实率均为 锂辉石淑女龙焰丝绸 个短花柱型材料与中花柱型材料杂交均获得杂交种子 杂交结实率为 平均单果种子数为 粒 蜡笔朱砂大家闺秀铜红与中花柱型材料杂交均未获得杂交种子丁 香 灰 与 小 仙 女 杂 交 结 实 率 高 达 与丝带杂交结实率为 这说明丁香灰与中花柱型材料杂交具有亲和性 丝带不适合作为父本与丁香灰杂交表 以短花柱作母本的杂交组合配置及结实情况 序号杂交组合杂交花朵数/朵种荚膨大率/杂交结实率/平均单果种子数/粒面纱()报春花()面纱()甜心()大马士革玫瑰()甜心()大马士革玫瑰()红心皇后()涟漪()红心皇后()涟漪()甜心()丁香灰()太阳鸟()丁香灰()小仙女()丁香灰()丝带()蜡笔()岩浆()蜡笔()丝带()锂辉石()黄色细瓣()淑女()太阳鸟()淑女()星云()朱砂()极光()大家闺秀()小仙女()大家闺秀()阳光()龙焰()霞光 ()龙焰()丝带()铜红()甜心()铜红()杏仁奶油()丝绸()迷雾()丝绸()星云()讨论与结论综合分析得出 以长花柱型作母本的杂交亲和性 总 体 较 高 所 配 组 合 的 杂 交 成 功 率 达 到 但也有部分杂交组合不结实 表现出极不亲和性 以中花柱型作母本的杂交亲和性次之所配组合的杂交成功率达到 以短花柱型作母本的杂交亲和性最低 所配组合的杂交成功率为 唐星林等对异型花柱植物小报春()与岩生报春()种间杂交结实性研究中发现 以长花柱作母本的杂交结 第 期 唐小云等:钝叶酢浆草品种间杂交结实性分析实率高于以短花柱作母本的杂交结实率 而在异型花柱植物连翘()的研究中发现不同花柱类型花粉形态不同外 花粉生活力和花粉萌发率也有显著不同 短花柱型花粉活力和萌发率都明显高于长花柱型 茜草科()的研究中同样也有类似结论 短花柱结实率和繁殖成功率要高于长花柱 钝叶系酢浆草长花柱植物结实率较高的原因可能是因为长花柱的柱头位于最上层 更容易接受异花花粉 但具体原因还有待进一步研究 异型花柱植物异型等高授粉亲和性存在差异 而且酢浆草属植物以长花柱型做母本的杂交亲和性较高 因此 在酢浆草属植物杂交工作中选取长花柱型作做杂交母本可提高杂交结实率 并且在酢浆草属植物相关研究中还未见对不同花柱类型的花粉活力及其萌发率的相关报道 为更好的促进该属植物的育种研究 该方面值得深入研究 系酢浆草不同亲本的杂交结实率差异较大同一母本不同父本或同一父本不同母本的杂交结实率差异也很大 而可结实的父母本杂交也有不结实的情况 如报春花与面纱杂交 面纱为父本时 其结实率为 为母本时其结实率为 这与袁雪等在紫牡丹()以及龙莉等在威宁短柱油茶()杂交实验中观察到的结果类似这说明 系酢浆草杂交结实率与父母本的选择有关 同时在授粉过程可能受天气、人为因素等外界影响 因此 在选择杂交亲本时 除考虑性状互补外 还需考虑选择亲本杂交结实性高的品种 同时选择晴朗天气、规范授粉操作等 来提高杂交结实率至关重要不同杂交组合正反交结实性差异明显 其中橙梦 作母本与 银月 进行杂交时 其结实率为 但反交时结实率达到 红心皇后作母本与涟漪进行杂交时 结实率为 反交时结实率仅为 可见 系酢浆草不同品种正反交结果差异较大 各杂交组合的亲和性各异 其中并无明显规律 除酢浆草属植物之外 在其他观赏性植物杂交时也出现正反交结实性差异明显的情况 如兰属()植物、月季()、萱草属()植物等 因此 在杂交过程中应及时对结果进行总结筛选杂交亲和性较强的组合 再根据育种目标进行杂交 以期获得理想的性状 系酢浆草品种间人工授粉后 存在蒴果均有不同程度的膨大 但会出现其杂交结实率低甚至为 的情况 这可能与杂交亲本之间的亲缘关系、亲本的染色体倍性、植株生长情况等有关 因此在杂交过程中 应结合亲本之间的亲缘关系、亲本的染色体倍性选择亲本 并提供植株正常生长的环境及养分 明确最佳授粉时期 有助于提高育种效率和杂交成功率 获得杂交种子 为进一步选育新品种提供科学依据参考文献:.().():.许巧贤石丽敏宋费玲等.秋植钝叶酢浆草的园艺学性状调查分析.浙江农业科学():.():.():.():.董钠李成儒凌瑞等.基于表型性状的酢浆草属种质遗传多样性分析.分子植物育种():.陈明林刘登义李珊珊.酢浆草属 种植物的微形态特征观察.植物资源与环境学报():.董钠李成儒陈蕾等.酢浆草属植物观赏性评价体系的建立与应用.热带作物学报():.吴林源黄稚清丁释丰等.法对 种酢浆草属植物的观赏性评价.宁夏农林科技():.():.陈芬金倩周玲玲等.酢浆草“熔岩”的组培快繁技术研究.青岛农业大学学报(自然科学版)():.下转第 页西 部 林 业 科 学 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