绣球杂交育种技术流程概述.pdf

-107-园林与花卉上海农业科技 王琼，等：绣球杂交育种技术流程概述 2023(4):107-108，134绣球杂交育种技术流程概述王琼 朱彬 俞爱军 张睿婧 杨娟 叶志琴 池坚*（上海种业（集团）有限公司，上海 201615）*为通信作者绣球(Hydrangea macrophylla)为虎耳草科绣球属植物，又名八仙花、紫阳花等，是暖温带半耐寒落叶小灌木。绣球花序硕大、花色丰富、观赏期长，近年来被广泛应用于盆花、切花以及城市景观绿化，深受人们喜爱1。目前，市场上流通的绣球品种繁多，多为杂交品种，国内畅销的绣球品种大部分引自国外2。同时，由于绣球亲本的遗传背景复杂，国内开展绣球育种常会出现不亲和现象（如，杂交后得不到种子，种子播种后不萌发，幼苗生长速度慢等），严重阻碍了绣球杂交育种产业的发展。鉴于此，笔者借助组培技术，对绣球育种技术进行了系统研究，最终研究集成了一套绣球杂交育种技术。利用该技术进行绣球杂交育种，可有效提高绣球杂交种苗的获得率，缩短了绣球的育种周期。现笔者拟对集成的绣球杂交育种技术流程进行总结介绍，以期为我国绣球育种工作提供技术参考，从而加快我国绣球新优品种的国产化进程。1 绣球育种目标的制定确定合理的育种方向是杂交育种的首要任务，也是决定育种成败的关键。因此，需结合绣球的品种特性、观赏性、市场发展趋势等，确定育种目标3。目前，绣球育种的关注点主要在花形、花色、抗性、开花方式等方面。其中，花形一般以球形为育种方向，球形花的不孕花数量多，花形饱满，观赏价值高，适用于切花、盆花；扁平形花的可育花数量较多，盛花时花瓣小且花粉掉落严重，会影响观赏的美观度。在花色上，重点是改良抗性好的品种，要求不仅花色丰富（尤以蓝色系较受研究者关注），而且要保留原有的抗逆性。在抗性方面，一般要求耐热、耐寒、抗病（目前大多选择以乔木绣球、圆锥绣球为育种亲本，改良现有观赏价值高的绣球品种的耐热和抗寒特性），以使观赏性高的绣球品种可以在更多的地区进行应用。2 绣球花粉采集和贮藏绣球花粉的采集时间和贮藏条件对花粉活力的影响很大，故需进行适当操作。2.1 花粉采集方法选择在天气晴好的上午，待露水干后，进行花粉采集；选择小花瓣充分打开、花药充分发育的植株；花粉采集工作必须要细心，由于绣球的花药非常微小（只有1 mm左右），可用镊子将花药取下，然后放于盛装花粉的容器中，并做好标签，以免品种混乱（同一植株可多朵花混合采集）；在花粉采集过程中，若要采集多个绣球品种，则在每个品种的花粉采集完成后，须更换干净、无花粉污染的镊子（或将镊子置于 75%酒精溶液中浸泡，使镊子上残留的花粉失去活性，并用酒精棉球将镊子擦拭干净，待晾干后再使用），一般需准备35 把镊子，以便于操作2。2.2 花粉贮藏方法绣球花粉采集完成后，将其置于阴凉通风处进行自然干燥，然后将其收集于 1.5 mL 离心管中且存放于冰箱中，可实现绣球花粉的短期贮藏，从而解决绣球花期不遇等问题。一般在4 环境中，可保存 57 d；在-18 环境下冷冻保存，可存放30 d 左右，但是冷冻保存的花粉在使用前需提前1晚存放于4 环境中进行解冻。值得注意的是，当绣球亲本花期相遇时，花粉一般要求现采现用。3 绣球花粉活力检测花粉是开展杂交育种最基本也是最重要的材料，摘 要：绣球杂交育种是绣球新品种选育的有效手段。为有效缩短绣球育种周期，现借助组培技术，研究集成了一套绣球杂交育种技术，主要技术要点为制定育种目标、花粉采集与贮藏、花粉活力检测、杂交授粉实施、授粉后栽培管理、借助组织培养技术获得杂种后代、建立杂种后代选育圃等。关键词：绣球；杂交育种；组培技术中图分类号：S685.99 收稿日期：2023-02-15基金项目：上海市科技兴农技术创新项目（项目编号：2020-02-08-00-13-F01472）-108-花粉活力对育种效果的影响很大，故在授粉前必须对花粉活力进行检测4，以利于亲本组配选择，提高育种效率。可采用花粉离体萌发液体培养法进行检测，培养液配方为蔗糖 100 g/L+硼酸 50 mg/L+氯化钙 30 mg/L，花粉接种到培养液后，于25 培养35 h，观察花粉粒的萌发情况。据相关研究报道，一般用于杂交育种的父本花粉萌发率大于50%为正常可育，父本花粉萌发率为 30%50%为低不育，父本花粉萌发率为 5%30%为半不育，父本花粉萌发率小于5%为高不育，0为全不育5。因此，在绣球育种过程中，要根据育种目标尽量选择萌发率高（花粉萌发率大于5%以上为好6）的品种作为育种父本材料。4 绣球杂交授粉4.1 母本花朵去雄绣球在进行杂交作业时，需提前12 d进行母本花朵去雄处理。选择在天气晴好的上午，待露水干后，选择植株健壮、可育花饱满的母本，用75%酒精消毒剪刀，去除用于授粉花朵的花萼片（此时花朵应处于花朵饱满、显色、花瓣未张开的状态）。一般用左手托住花朵的子房，右手用镊子轻轻剥去花瓣，去除花药。待伤口愈合后，为避免柱头污染，用硫酸纸套袋，注明去雄日期，授粉待用。值得注意的是，阴雨天不宜进行去雄操作，以避免花朵因伤口感染而枯萎死亡。结合去雄进行适当疏花，一般每盆绣球留23个花序，每个花序留1015个花朵进行授粉，以保障杂交子房的养分供给。4.2 授 粉在绣球母本花朵去雄后12 d，选择在天气晴好的上午（9:30 11:00），待露水干后进行授粉。一般左手拿着存放花粉的容器，右手用小号毛笔蘸取花粉，轻轻在张开的柱头上涂抹1下，然后套袋，挂上标牌，注明父本、母本、授粉日期以及操作人，隔天可重复授粉1次。在授粉时，需准备毛笔1520 支，一般 1 个杂交组合用1 支毛笔，以避免花粉污染，影响杂交的真实性。4.3 授粉后管理授粉后应注意加强棚内通风；补水时尽量避免花头遇水，保持花序和叶片干爽，避免因潮湿感染病菌而造成花梗腐烂或枯萎；在授粉后57 d除去套袋；当观察到子房开始膨大后，逐渐增加水肥供给，促进果实生长；在病虫害防治方面，一般每710 d 喷施 1 次杀菌剂和杀虫剂。5 绣球杂交种苗培育5.1 杂交果实采收在授粉后、子房膨大生长5060 d后，选择饱满的硕果从植株上剪下，放于硫酸纸套袋中，并注明杂交组合名称和采收时间，避免果实发生混淆。5.2 组织培养绣球种子十分微小，采用种子直播方式获得杂交种苗，不仅操作繁琐，而且发芽效果不理想。因此，可借助组织培养法来获得杂交种苗。5.2.1 净瓶处理及无菌杂交种苗获得将杂交果实用兑有洗涤剂的水浸泡30 min，再用流水冲洗1 h以上，随后在超净工作台上，用75%酒精浸泡30 s，再用10%次氯酸钠浸泡消毒2025min，期间不断晃动，以利于果实表面与灭菌剂充分接触，提高外植体的灭菌效率，然后用无菌水冲洗45遍，最后用无菌滤纸吸干杂交果实表面水分，将其接种于MS培养基上培养710 d，再将无污染的杂交果实轻轻切开，接种到 MS 培养基上继续培养3045 d，杂交种子即可开始萌发、生长。5.2.2 培养基配方无菌杂交种苗的最佳增殖培养基配方为 MS+6-BA 0.2 mg/L+NAA 0.1 mg/L，增殖培养时间为 30 d 左右；最佳生根培养基配方为 1/2MS+NAA 0.2 mg/L，培养 2030 d 后组培苗即可进行炼苗。5.2.3 炼 苗先将组培苗置于自然光下放置 12 d，然后揭开封口膜，再置于自然光下放置12 d，拔出组培苗，洗净培养基，并将组培苗用多菌灵 1 0001 200 倍液浸泡 15 s后捞出（保持植株表面湿润），随后将组培苗种植于大棚炼苗区的72孔穴盘中。在组培苗种植后，及时喷水并搭建简易小拱棚，以利于保温、保湿，促进新根萌发；每天通风 12 h；在中午阳光强烈时，需加盖遮阳网，以保证基质湿润。在组培苗成活后，撤掉小拱棚，进行正常的水肥管理，幼苗期主要施用平衡肥 1 5002 000 倍液，每周施12次；病虫害防治每周进行1次，主要喷施杀菌剂。5.3 上盆定植及换盆当炼苗后的杂交种苗萌发23对新叶、植株生长健壮、根系发达时，即可进行上盆定植。一般先定植到110 mm或120 mm规格的盆器中，培育2上海农业科技 SHANGHAI AGRICULTURAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 2023(4)（下转第134页）-134-表2 几种药剂防治桃细菌性穿孔病的防治效果注：同列数据后不同大、小写字母分别表示处理间防效差异达极显著、显著水平。性穿孔病的防效，且总体上这 3 种药剂对桃细菌性穿孔病的防效较为接近，差异不显著。2.2 安全性据施药后持续观察，各药剂处理区的桃树均未发现有药害现象发生，表明供试 3 种药剂对桃树生长安全。3 结 论试验结果表明，本试验选用的40%戊唑噻唑锌悬浮剂、8%宁南霉素水剂、4%春雷霉素可湿性粉剂3种药剂对桃细菌性穿孔病的防效均较好，在第3次施药后 10 d，8%宁南霉素水剂 2 000 倍液对桃细菌性穿孔病的防效为89.44%，略高于4%春雷霉素可湿性粉剂 1 000倍液和40%戊唑噻唑锌悬浮剂 1 000 倍液对桃细菌性穿孔病的防效，且这 3 种药剂对桃树生长安全。因此，在桃树生产中，可交替使用这3种药剂来防治桃细菌性穿孔病。值得注意的是，40%戊唑噻唑锌悬浮剂是戊唑醇和噻唑锌复配的杀菌剂，杀菌活性较高，内吸性较强，持效期较长，不仅能防治桃细菌性穿孔病，还能防治多种桃树真菌性病害，是一种比较广谱的杀菌剂。因此，该药剂可在桃树生产上广泛推广应用，建议在桃树未发病或发病初期使用，并注意与其他杀菌剂交替使用，以延缓病菌抗药性的产生。4 参考文献1 李绍华.桃树学M.北京:中国农业出版社,2013.2 高学文,陈孝仁.农业植物病理学M.5版.北京:中国农业 出版社,2018.表1 几种药剂防治桃细菌性穿孔病试验的调查结果病叶率4.12%4.20%3.69%29.63%处理40%戊唑噻唑锌悬浮剂1 000倍液4%春雷霉素可湿性粉剂1 000倍液8%宁南霉素水剂2 000倍液空白对照病情指数0.720.670.555.21防治效果86.18%Aa87.14%Aa89.44%Aa上海农业科技 SHANGHAI AGRICULTURAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 2023(4)*3 个月后换至 140 mm 规格的盆器，待长满盆后更换至180 mm规格的绣球专用盆器。值得注意的是，要根据植株大小合理更换盆器，以确保绣球植株健壮生长。5.4 杂交种苗开花时的栽培管理具体为：（1）肥料管理。在绣球显蕾期，施高钾肥 8001 000 倍液，每周施 12 次。（2）病虫害防治。绣球的主要病虫害有炭疽病、灰霉病和蚜虫、红蜘蛛等，可施用腐霉利 1 0001 200 倍液或阿米妙收1 2001 500倍液防治炭疽病、灰霉病，施用啶虫脒 1 5002 000 倍液防治蚜虫，施用金满枝 1 2001500 倍液防治红蜘蛛。6 建立杂种后代选育圃需建立绣球F1代杂种选育圃，从而围绕育种目标（如植株生长势、花形、花色、开花方式等特性），筛选出优良性状的杂交后代6，并对优势后代进行种苗繁育，进一步考查其性状的特异性、稳定性、一致性，进而为选育绣球新优品种奠定基础。7 参考文献1 韩勇,刁春武,施亚晨,等.大花绣球花粉离体萌发培养基 的筛选及花粉萌发率和花药含粉量的测定试验J.上海蔬 菜,2022(1):70-72.2 曾奕,杨伟权,郁书君.绣球花的育种研究进展J.广东农 业科学,2018,45(6):36-43.3 庞静静,王二强,王茜赟,等.牡丹人工杂交育种流程概述J.特种经济动植物,2021,24(8):72-74.4 刘伟,丁长春,沐建华.淡黄花百合花粉活力及其测定方法 比较J.江苏农业科学,2015,43(4):198-199.5 朱英国.水稻雄性不育生物学M.武汉:武汉大学出版社,2000.6 海风,屈连伟,赵兴华.绣球花人工杂交技术研究J.北方 园艺,2014(12):72-74.（上接第108页）液和40%戊唑噻唑锌悬浮剂 1 000倍液对桃细菌重复合计合计合计合计调查叶片数/片3523613781 0913894313951 2153693843581 1114253803931 198病叶数/片1315174515201651161312411271101183551级121315401419154815131240113981063175级0000000000001113病叶分级/片处理40%戊唑噻唑锌悬浮剂1 000倍液4%春雷霉素可湿性粉剂1 000倍液8%宁南霉素水剂2 000倍液空白对照3级122511131001131111357级0000000000000000