閆海霞 鄧杰玲 關(guān)世凱 陶大燕 蔣月喜 黃昌艷 卜朝陽
摘要:【目的】分析薔薇屬植物不同雜交組合的結(jié)實特性,為月季雜交育種提供參考依據(jù)。【方法】以5個薔薇種及25個現(xiàn)代月季品種為親本材料,進(jìn)行種與品種間雜交、品種間雜交和品種自交,比較不同雜交組合的結(jié)實率,篩選高親和性月季雜交組合?!窘Y(jié)果】以薔薇和法國薔薇為父本與現(xiàn)代月季雜交的雜交組合均可獲得一定的結(jié)實率,而以粉團(tuán)薔薇、七姊妹和軟條七薔薇為父本,各雜交組合的結(jié)實率均為0。其中,遺產(chǎn)×法國薔薇和遺產(chǎn)×薔薇的雜交親和性較高,結(jié)實率分別為40.00%和35.00%。50個品種間雜交組合中,光譜♀×杏花村♂、光譜♀×大游行♂、遺產(chǎn)♀×南?!?、緋扇♀×月季夫人♂和緋扇♀×西方大地♂的雜交親和性較高,結(jié)實率分別為51.67%、53.33%、41.67%、56.67%和58.33%;10個品種的自交結(jié)果表明,賈博士的紀(jì)念自交結(jié)實率最高,達(dá)63.33%?!窘Y(jié)論】薔薇和法國薔微與現(xiàn)代月季雜交、現(xiàn)代月季品種間雜交及現(xiàn)代月季品種自交的結(jié)實性及雜交親和性存在明顯差異,其中薔薇和法國薔薇與現(xiàn)代月季雜交的結(jié)實率較高,可作為現(xiàn)代月季雜交育種的父本利用。
關(guān)鍵詞: 薔薇屬;雜交組合;結(jié)實率;雜交親和性
中圖分類號: S685.12 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:2095-1191(2018)09-1705-07
0 引言
【研究意義】月季(Rosa chinensis)是薔薇科薔薇屬植物的統(tǒng)稱,是中國十大傳統(tǒng)名花、世界五大鮮切花之一。月季雜交包括遠(yuǎn)緣雜交、品種間雜交和自交等,是月季新品種選育的主要手段,80%的現(xiàn)代月季品種是通過品種間雜交獲得(孫憲芝和趙惠恩,2003)。但品種間的反復(fù)雜交和回交會造成基因資源缺乏,育種目標(biāo)難有新突破,因此,挖掘尚未利用的薔薇資源進(jìn)行雜交育種并分析不同雜交組合的結(jié)實特性,對月季新品種選育及促進(jìn)月季產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】國外開展月季新品種選育較早,如疏花薔薇、密刺薔薇、R. pimpinellfolia、R. krdesii及阿肯色薔薇在現(xiàn)代月季選育中的運用(Collicutt and Davidson,1998;Ogilvie and Arnold,1998;Ogilvie et al.,1999)。我國的月季育種工作始于20世紀(jì)90年代,此后關(guān)于月季的雜交研究逐年增多。郭潤華等(2006)以新疆本地野生薔薇與現(xiàn)代月季品種進(jìn)行雜交,篩選獲得兩個月季優(yōu)良品系。鮑平秋等(2009)以多特蒙德為母本、北林俏和北林紅等為父本,雜交獲得5~6個低結(jié)實率甚至不結(jié)實的月季新品種(系)。林毅雁(2010)以原產(chǎn)于我國的野生薔薇種與現(xiàn)代月季品種進(jìn)行遠(yuǎn)緣雜交,成功獲得了部分雜交種子。王澤翻等(2012)以薔薇屬資源為父本、現(xiàn)代月季為母本進(jìn)行雜交,篩選出22個雜交親和的月季組合。賈檬(2016)研究表明,月季與薔薇遠(yuǎn)緣雜交組合的最高坐果率達(dá)36.6%。吉乃喆(2017)利用現(xiàn)代月季品種與薔薇屬野生種進(jìn)行遠(yuǎn)緣雜交,其結(jié)實率為4.0%,出苗率為1.0%?!颈狙芯壳腥朦c】目前,以廣西當(dāng)?shù)匾吧N薇、栽培的法國薔薇和現(xiàn)代月季資源為親本開展的薔薇屬植物雜交組合研究鮮見報道?!緮M解決的關(guān)鍵問題】分析薔薇屬植物不同雜交組合的結(jié)實特性,篩選出親和性高的雜交組合,為月季新品種選育及促進(jìn)月季產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考依據(jù)。
1 材料與方法
1. 1 試驗材料
試驗于2016—2017年在廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所月季資源圃進(jìn)行。用于雜交的薔薇(5個種)和現(xiàn)代月季(25個品種)(表1)由廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所提供,其中薔薇資源的采集地為廣西地區(qū),現(xiàn)代月季品種由云南昆明和浙江海寧引種。
1. 2 試驗方法
1. 2. 1 薔薇種與現(xiàn)代月季雜交 以遺產(chǎn)、粉和平、緋扇、黑魔術(shù)、紅衣主教、地平線、御用馬車、雪山、光譜和瑪利亞10個現(xiàn)代月季品種為母本,薔薇、粉團(tuán)薔薇、七姊妹、軟條七薔薇和法國薔薇5個種為父本。選擇次日開花母本植株的花朵去雄后套袋,同時或提前1~2 d選取次日開放父本植株的花朵采集花粉,并標(biāo)明名稱和編號,置于-4 ℃冰箱備用。早上9:00—10:00,用毛筆尖蘸取花粉均勻涂在母本花朵的柱頭上,套上雜交授粉專用袋,標(biāo)明雜交組合名稱和授粉日期等信息。授粉后10~15 d出現(xiàn)逐漸膨大的子房,說明雜交基本成功,此后應(yīng)加強(qiáng)對母株的養(yǎng)護(hù)管理。5個月后待果實成熟時統(tǒng)計各組合的結(jié)實數(shù),采收后取出種子,統(tǒng)計飽滿種子數(shù)。
雜交結(jié)實率(%)=結(jié)實花朵數(shù)/授粉花朵數(shù)×100
1. 2. 2 現(xiàn)代月季品種間雜交 以遺產(chǎn)、粉和平、緋扇、黑魔術(shù)、紅衣主教、地平線、御用馬車、雪山、光譜和瑪利亞10個品種為母本,杏花村、大游行、南海、月季夫人和西方大地5個現(xiàn)代月季為父本進(jìn)行品種間雜交。授粉方法和結(jié)實率統(tǒng)計方法同1.2.1。
1. 2. 3 現(xiàn)代月季品種自交 以橘紅火焰、山田女王、權(quán)杖之島、賈博士的紀(jì)念、阿爾佛萊德亞斯萊、沃勒頓老莊園、詹姆斯高威、圣埃澤布加、馬賽曲和歡迎10個現(xiàn)代月季品種進(jìn)行自交。授粉方法和結(jié)實率統(tǒng)計方法同1.2.1。
1. 3 統(tǒng)計分析
試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2003進(jìn)行處理,以SPSS 19.0進(jìn)行方差分析和多重比較。
2 結(jié)果與分析
2. 1 薔薇種與現(xiàn)代月季品種的遠(yuǎn)緣雜交結(jié)果
由表2可知,以薔薇為父本,雜交組合1、2、3和9的結(jié)實率顯著高于雜交組合4、5、6和8(P<0.05,下同),其中雜交組合1(遺產(chǎn)×薔薇)的結(jié)實率最高,達(dá)35.00%,顯著高于除雜交組合2(緋扇×薔薇)、3(粉和平×薔薇)和9(光譜×薔薇)外的其他組合;以法國薔薇為父本,雜交組合41(遺產(chǎn)×法國薔薇)的結(jié)實率最高,為40.00%,顯著高于雜交組合44、46和48,但與雜交組合42(粉和平×法國薔薇)、43(緋扇×法國薔薇)、45(紅衣主教×法國薔薇)、47(御用馬車×法國薔薇)、49(光譜×法國薔薇)和50(瑪利亞×法國薔薇)差異不顯著(P>0.05,下同);以粉團(tuán)薔薇、七姊妹和軟條七薔薇為父本,各雜交組合的結(jié)實率均為0。說明不同薔薇種與現(xiàn)代月季品種雜交過程中,父本不同其雜交結(jié)實率不同,以薔薇和法國薔薇為父本的雜交親和性較高,雜交后可結(jié)實,而以粉團(tuán)薔薇、七姊妹和軟條七薔薇為父本的雜交親和性很低。以薔薇為父本時,雜交組合遺產(chǎn)×薔薇的結(jié)實率最高,其次為緋扇×薔薇、粉和平×薔薇和光譜×薔薇;以法國薔薇為父本時,雜交組合遺產(chǎn)×法國薔薇的結(jié)實率最高,其次為緋扇×法國薔薇和光譜×法國薔薇。從飽滿種子數(shù)來看,以薔薇為父本的雜交組合中,組合7的飽滿種子數(shù)最多,為11.67粒/果,而組合10的飽滿種子數(shù)最少,為3.33粒/果;以法國薔薇為父本的雜交組合中,組合47的飽滿種子數(shù)最多,為15.00粒/果,而組合44的飽滿種子數(shù)最少,為3.67粒/果。綜上所述,薔薇和法國薔薇適宜作為與現(xiàn)代月季雜交的父本,且以組合遺產(chǎn)×薔薇和遺產(chǎn)×法國薔薇的親和性較高。
2. 2 現(xiàn)代月季品種間的雜交結(jié)果
由表3可知,父本為杏花村時,雜交組合P9的結(jié)實率最高,為51.67%,其次為雜交組合P1(50.00%),二者差異不顯著,但顯著高于雜交組合P2、P3、P4、P5、P6、P8和P10;父本為大游行時,雜交組合P19、P17和P11的結(jié)實率差異不顯著,但三者顯著高于雜交組合P12、P13、P14、P15、P16、P18和P20,其中雜交組合P19的結(jié)實率最高,為53.33%;父本為南海時,雜交組合P21的結(jié)實率最高,為41.67%;父本為月季夫人時,雜交組合P33的結(jié)實率最高,為56.67%;父本為西方大地時,雜交組合P43的結(jié)實率最高,為58.33%。說明雜交組合光譜♀×杏花村♂、光譜♀×大游行♂、遺產(chǎn)♀×南?!?、緋扇♀×月季夫人♂、緋扇♀×西方大地♂的雜交親和性較高。
由表3還可看出,以黑魔術(shù)、紅衣主教、地平線、和雪山為母本時,不論父本為哪個品種,其雜交結(jié)實率均為0;以瑪利亞為母本時,僅與以杏花村或南海為父本雜交獲得較低的結(jié)實率。從飽滿種子數(shù)看,雜交組合P9的種子數(shù)為8.67粒/果,顯著低于雜交組合P1;雜交組合P19的種子數(shù)為8.33粒/果,與雜交組合P11和P17無顯著差異;雜交組合P21的種子數(shù)為7.67粒/果,顯著低于雜交組合P27和P29;雜交組合P33的種子數(shù)為15.33粒/果,顯著高于雜交組合P32,但與雜交組合P31和P39無顯著差異;雜交組合P43的種子數(shù)為11.33粒/果,與雜交組合P49的種子數(shù)無顯著差異。說明在現(xiàn)代月季品種間雜交所獲得的后代中,單個果實的飽滿種子數(shù)與雜交親和性未呈正比關(guān)系。綜上所述,現(xiàn)代月季品種間雜交組合光譜♀×杏花村♂、光譜♀×大游行♂、遺產(chǎn)♀×南海♂、緋扇♀×月季夫人♂和緋扇♀×西方大地♂的雜交親和性最高,以黑魔術(shù)、紅衣主教、地平線和雪山為親本的雜交親和性較低。
2. 3 現(xiàn)代月季品種的自交結(jié)果
由表4可知,10個現(xiàn)代月季品種的自交結(jié)實率排序為Z4>Z3>Z5>Z6>Z7>Z8>Z2>Z10>Z9>Z1,即Z4(賈博士的紀(jì)念)的自交結(jié)實率最高(63.33%),Z1(橘紅火焰)的結(jié)實率最低(15.00%)。其中,Z4的自交結(jié)實率顯著高于Z1、Z9和Z10;Z2、Z3、Z5、Z6、Z7和Z8的自交結(jié)實率較高,相互間無顯著差異,與Z4間也無顯著差異。從果實的飽滿種子數(shù)來看,Z7果實的飽滿種子數(shù)最多,為12.67粒/果,Z5果實的飽滿種子數(shù)最少,僅3.00粒/果,但飽滿種子數(shù)與雜交結(jié)實率未呈正比關(guān)系。綜上所述,現(xiàn)代月季的自交結(jié)實率因品種不同而異,其中賈博士的紀(jì)念屬自交結(jié)實效果較佳品種。
3 討論
薔薇的染色體數(shù)2n=2x,4x=14或28,在自然界中可以二倍體或四倍體形式存在,法國薔薇的染色體數(shù)2n=4x=28(馬雪,2013),粉團(tuán)薔薇和七姊妹的染色體數(shù)均為2n=3x=21(劉承源等,2008),軟條七薔薇的染色體數(shù)為2n=2x=14(張佐雙和朱秀珍,2006);而現(xiàn)代月季多為四倍體,染色體數(shù)2n=4x=28。李智等(2015)、袁曉娜等(2015)、張非亞等(2015)、趙紅霞等(2015)研究表明,具有相同染色體倍性的親本雜交時容易獲得成功,而親本倍性不同,授粉后不易結(jié)果。劉佳(2013)研究發(fā)現(xiàn),親本的基因型和染色體數(shù)目對遠(yuǎn)緣雜交的親和性影響較明顯,雜交結(jié)實率較高組合其親本的染色體核型分類較近。本研究中,以薔薇和法國薔薇為父本與現(xiàn)代月季雜交時,雜交結(jié)實率較高,以粉團(tuán)薔薇、七姊妹和軟條七薔薇為父本時,未獲得果實,可能是粉團(tuán)薔薇、七姊妹和軟條七薔薇的染色體倍性與現(xiàn)代月季不同而引起雜交不親和所致。
本研究中,以光譜♀×杏花村♂、光譜♀×大游行♂、遺產(chǎn)♀×南?!?、緋扇♀×月季夫人♂和緋扇♀×西方大地♂的親和性及結(jié)實率較薔薇種與月季品種的雜交組合高,與張非亞等(2015)的觀點一致。由此可見,雖然遠(yuǎn)緣雜交可引入新的基因,但品種間雜交仍然是培育月季新品種的主要方式之一。張非亞等(2015)研究發(fā)現(xiàn),以自然授粉結(jié)實率高的月季為母本,其雜交結(jié)實率也相對較高。巢陽(2014)研究認(rèn)為,月季品種間雜交成功率受母本品種的影響大于父本品種。張顥等(2006)研究認(rèn)為,月季的自交結(jié)實性可作為選擇親本的依據(jù)之一。因此,在選擇母本時,要盡量選擇結(jié)實率高的品種,母本的結(jié)實率高則雜交成功率高(劉佳,2013)),但結(jié)實率還與父本的可育性、親和性及氣候條件等有關(guān)。本研究利用現(xiàn)代月季品種賈博士的紀(jì)念、權(quán)杖之島、阿爾佛萊德亞斯萊、沃勒頓老莊園、詹姆斯高威、圣埃澤布加、山田女王、歡迎、馬賽曲和橘紅火焰進(jìn)行自交均可獲得果實,說明其可作為親本利用,尤其是賈博士的紀(jì)念的結(jié)實率達(dá)63.33%,在雜交育種中可作為母本利用。
4 結(jié)論
薔薇屬植物與現(xiàn)代月季雜交、現(xiàn)代月季品種間雜交及現(xiàn)代月季品種自交的結(jié)實性及雜交親和性存在明顯差異,其中薔薇和法國薔薇與現(xiàn)代月季雜交(遺產(chǎn)♀×薔薇♂和遺產(chǎn)♀×法國薔薇♂)的結(jié)實率和親和性較高,可作為現(xiàn)代月季雜交育種的父本利用。
參考文獻(xiàn):
鮑平秋,丁艷麗,張雷. 2009. 月季雜交育種研究I. 特嬌與特俏的篩選與繁育[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),48(8):1910-1915. [Bao P Q,Ding Y L,Zhang L. 2009. Study on hybridization of China roseⅠ. Screening and breeding of Tejiao and Teqiao[J]. Hubei Agricultural Sciences,48(8):1910-1915.]
巢陽. 2014. 父本和母本對月季雜交成功率的影響力差異[J]. 北京園林,30(4):50-53. [Chao Y. 2014. Influence of male parent and female parent on cross breeding suc-cess rate of rose[J]. Beijing Garden,30(4):50-53.]
郭潤華,隋云吉,王愛英,劉康. 2006. 抗寒月季品種選育[J]. 北方園藝,(1):49. [Guo R H,Sui Y J,Wang A Y,Liu K. 2006. Breeding of cold rose varieties[J]. Northern Horticulture,(1):49.]
吉乃喆. 2016. 月季遠(yuǎn)緣雜交與四種薔薇屬植物耐澇性評價[D]. 北京:北京林業(yè)大學(xué). [Ji N Z. 2016. Studies on distant hybridization of rose and waterlogging-endiiring eva-luation of four rose plant[D]. Beijing:Beijing Forestry University.]
賈檬. 2016. 薔薇屬三種植物雜交育種及月季‘薩曼莎轉(zhuǎn)化RrFLS基因的研究[D]. 武漢:華中農(nóng)業(yè)大學(xué). [Jia M. 2016. Research on cross breeding in three species of rose and genetic transformation RrFLS in Rosa hybrida ‘Samantha[D]. Wuhan:Huazhong Agricultural University.]
李智,趙惠恩,李亞齊,吉乃喆,袁芳蕾,崔嬌鵬,劉恒星,趙世偉. 2015. 薔薇屬植物遠(yuǎn)緣雜交的親和性評價[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),42(8):29-37. [Li Z,Zhao H E,Li Y Q,Ji N Z,Yuan F L,Cui J P,Liu H X,Zhao S W. 2015. Evaluation on compatibility of interspecific cross among several species of Rosa[J]. Guangdong Agricultural Sciences,42(8):29-37.]
林毅雁. 2010. ‘月月粉的再生及刺玫月季育種研究[D]. 北京:北京林業(yè)大學(xué). [Lin Y Y. 2010. Regeneration of Rosa chinensis ‘Old blush and studies on cross breeding for rejuvenation rose group[D]. Beijing:Beijing Forestry University.]
劉承源,王國良,謝秋蘭,金菁,劉冠楠. 2008. 6種薔薇的核形態(tài)學(xué)研究[J]. 江蘇林業(yè)科技,35(6):5-8. [Liu C Y,Wang G L,Xie Q L,Jin J,Liu G N. 2008. A study on the chromosome karyo morphology of 6 species in Rosa[J]. Jou-rnal of Jiangsu Forestry Science & Technology,35(6):5-8.]
劉佳. 2013. 玫瑰與現(xiàn)代月季雜交育種及雜交親和性研究[D]. 北京:北京林業(yè)大學(xué). [Liu J. 2013. Cross breeding and cross-compatibility between Rosa rugosa and modern roses[D]. Beijing:Beijing Forestry University.]
馬雪. 2013. 部分薔薇屬植物核型分析及2n配子研究[D]. 哈爾濱:東北農(nóng)業(yè)大學(xué). [Ma X. 2013. The study on karyotype and 2n pollen of Rosa L.[D]. Harbin:Northeast Agricultural University.]
孫憲芝,趙惠恩. 2003. 月季育種研究現(xiàn)狀分析[J]. 西南林學(xué)院學(xué)報,23(4):65-69. [Sun X Z,Zhao H E. 2003. Review of research measures and development trend of rose bree-ding[J]. Journal of Southwest Forestry College,23(4):65-69.]
王澤翻,韓倩,林毅雁,崔嬌鵬,劉恒星,趙世偉,趙惠恩. 2012. 幾種薔薇和‘月月粉與現(xiàn)代月季雜交親和性評價[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報,24(6):1026-1032. [Wang Z F,Han Q,Lin Y Q,Cui J P,Liu H X,Zhao S W,Zhao H E. 2012. Evaluation on compatibility of interspecific cross between several roses,‘Old blush and modern roses[J]. Acta Agriculturae Zhejiangensis,24(6):1026-1032.]
袁曉娜,劉瑞峰,張非亞,賈桂霞. 2015. 部分薔薇和現(xiàn)代月季雜交親和性[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報,24(2):134-141. [Yuan X N,Liu R F,Zhang F Y,Jia G X. 2015. Compatibility of crosses between Rosa multiflora and Rosa hybrida[J]. Acta Agriculturae Boreali-occidentalis Sinica,24(2):134-141.]
張非亞,杜運鵬,袁曉娜,劉瑞峰,賈桂霞. 2015. 月季遠(yuǎn)緣和品種間雜交親本的選擇[J]. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報,43(4):24-30. [Zhang F Y,Du Y P,Yuan X N,Liu R F,Jia G X. 2015. Rose parent selection between distant and intervarietal crosses[J]. Journal of Northeast Forestry University,43(4):24-30.]
張顥,唐開學(xué),李樹發(fā),陸琳,李涵,鄭凌. 2006. 切花月季雜交結(jié)實性研究[J]. 西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),28(3):442-446. [Zhang H,Tang K X,Li S F,Lu L,Li H,Zheng L. 2006. Cross fruitfulness of some cut flower cultivars of Chinese rose(Rosa Chinese L.)[J]. Journal of Southwest University(Natural Science Edition),28(3):442-446.]
張佐雙,朱秀珍. 2006. 中國月季[M]. 北京:中國林業(yè)出版社. [Zhang Z S,Zhu X Z. 2006. China Rose[M]. Beijing:China Forestry Publishing House.]
趙紅霞,王晶,丁曉六,羅樂,潘會堂,張啟翔. 2015. 薔薇屬植物與現(xiàn)代月季品種雜交親和性研究[J]. 西北植物學(xué)報,35(4):743-753. [Zhao H X,Wang J,Ding X L,Luo L,Pan H T,Zhang Q X. 2015. Compatibility of interspeci-fic crossing between several Rosa species and modern rose cultivars[J]. Acta Botanica Boreali-occidentalia Sinica,35(4):743-753.]
Ogilvie I S,Arnold N P. 1998. ‘Lambert closse rose[J]. HortScience,33(1):160-161.
Ogilvie I S,Arnold N P,Richer claude. 1999. Three new winter-har explorer rose cultivars[J]. HortiScience,34(2):358-360.
Collicutt L M,Davidson C G. 1998. ‘Hope for humanity rose[J]. HortScience,33(7):1268-1269.
(責(zé)任編輯 思利華)