趙小慧，馬策，阮芳，韓丹丹，李成俊，李振濤

（遼寧省經(jīng)濟(jì)作物研究所，遼寧 遼陽 111000）

月季（Rosa hybrida）是薔薇科薔薇屬多年生木本植物[1]，是最具經(jīng)濟(jì)效益及應(yīng)用最廣泛的花卉之一。月季育種最早始于中國[2]，后被引入歐洲與當(dāng)?shù)厮N薇反復(fù)雜交，經(jīng)過多年的品種選育，創(chuàng)造了如今數(shù)以萬計(jì)的月季新品種。這些新品種在美化環(huán)境，提高人們生活質(zhì)量上發(fā)揮了重要作用。我國現(xiàn)代月季育種起步較晚，始于新中國成立之后，特別是1986年中國月季協(xié)會(huì)成立之后，月季育種工作進(jìn)入了新時(shí)代，培育了一大批月季新品種。雖然月季育種方法有很多，包括雜交育種、引種馴化、誘變育種、芽變育種、倍性育種以及近幾年興起的分子育種等，但雜交育種仍然是月季育種的主要方法，80%的品種均來自月季雜交育種。鑒于傳統(tǒng)種間雜交的局限性，為提高月季的抗病、抗逆能力，挖掘尚未通過資源，我國育種家利用野生薔薇、玫瑰與月季進(jìn)行雜交，導(dǎo)入野生薔薇的抗病、抗逆基因，用野生種薔薇‘彎刺薔薇’、‘疏花薔薇’、‘報(bào)春薔薇’、‘單瓣黃薔薇’、‘黃薔薇’、‘金櫻子’、‘寬刺薔薇’、‘木香’、‘彎刺薔薇’等參與月季雜交育種，并獲得一些抗逆新品種[2-3，14]。在研究過程中，育種家發(fā)現(xiàn)月季與薔薇、月季與玫瑰品種之間親和性較差，由于生殖障礙的存在，遠(yuǎn)緣雜交中常出現(xiàn)不親和性，造成雜交結(jié)實(shí)率大幅度下降，極大地降低了育種效率[3-4]。

研究發(fā)現(xiàn)，提高雜交結(jié)實(shí)率的方法有很多，包括選擇自身結(jié)實(shí)率較高的母本[5]，選擇花粉活力較高的父本[6-7]，雜交組合的選配[6]，開放性授粉[8]，適宜的氣候條件及栽培方法，選擇倍性相同的親本[9-11]，混合授粉，重復(fù)授粉，激素涂抹柱頭[12-14]等。但目前還沒有全面探索蒙導(dǎo)授粉、重復(fù)授粉、激素涂抹柱頭等幾種方法對(duì)結(jié)實(shí)率的影響。為探究幾種方法對(duì)月季雜交結(jié)實(shí)率的影響，該試驗(yàn)以薔薇‘黃刺玫’和現(xiàn)代月季為親本材料，針對(duì)出現(xiàn)的受精前障礙開展克服遠(yuǎn)緣雜交障礙研究，采用赤霉素涂抹柱頭、重復(fù)授粉、蒙導(dǎo)授粉3 種方法減少物種間的障礙，增加遠(yuǎn)緣雜交親和性，提高雜交成功率，為創(chuàng)制月季新種質(zhì)、培育新品種提供理論和現(xiàn)實(shí)依據(jù)。

1 雜交育種研究

1.1 雜交親本材料

試驗(yàn)雜交親本為‘單瓣黃刺玫’、‘L5-8-1’和‘維維安’，均栽種于遼寧省經(jīng)濟(jì)作物研究所月季溫室資源圃（表1）。雜交授粉時(shí)親本植株健壯。

表1 雜交親本性狀

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 父本花粉活力測定。花粉活力測定采用花粉離體培養(yǎng)法，參照宋杰[15]的方法，略作調(diào)整，于晴天7：00 采集上述試材的花朵，去除花瓣，用鑷子采下花藥置于培養(yǎng)皿中，寫好標(biāo)簽，置于陰涼通風(fēng)處陰干，第2 天早上收集已經(jīng)風(fēng)干的花粉于4℃冰箱干燥密封保存以備用。花粉活力測定培養(yǎng)基采用預(yù)試驗(yàn)篩選出的培養(yǎng)基：蔗糖5%+H3BO350 mg/L+Ca（NO3）250 mg/L，每100 mL 培養(yǎng)基溶入0.65 g瓊脂，調(diào)節(jié)pH 5.8~6.2。將培養(yǎng)基均勻倒入培養(yǎng)皿中，厚度為1~2 mm，用手指輕彈刷子上的花粉，使花粉均勻分散在培養(yǎng)基表面，黑暗條件下置于25℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)4 h，然后在顯微鏡下觀察花粉萌發(fā)情況，每種花粉重復(fù)3 次，只要花粉管長度大于花粉直徑即視為花粉萌發(fā)。采用4℃冰箱保存的花粉每2 d 進(jìn)行1 次活力測定，采用-20℃冰箱干燥密封冷凍的花粉分別在保存后的0、15、30、60、90 d 進(jìn)行活力測定?；ǚ刍盍Φ臏y定參照以下公式：

萌發(fā)率=萌發(fā)的花粉數(shù)/總的花粉數(shù)×100%。

1.2.2 人工授粉試驗(yàn)。根據(jù)遼陽當(dāng)?shù)貧夂驐l件，雜交工作于2021年5月初進(jìn)行，母本植株在雜交前做好摘花和抹芽工作。于晴天上午，對(duì)去雄后母本進(jìn)行人工授粉。該研究采用重復(fù)授粉、赤霉素處理、蒙導(dǎo)授粉3 種方法進(jìn)行授粉。授粉方式如下：①赤霉素處理：濃度為50 mg/L；②重復(fù)授粉：授粉2 次，時(shí)間間隔為1 d；③蒙導(dǎo)授粉：采用母本不去雄的方式。授粉時(shí)，用柔軟眉筆蘸取父本花粉，均勻涂在母本花朵雌蕊上，授粉后立刻對(duì)母本進(jìn)行套袋隔離，并掛上標(biāo)簽。每種方法授粉不低于40 朵花，重復(fù)3 次，同時(shí)設(shè)置對(duì)照組。

1.2.3 雜交植株管理。授粉后定期對(duì)雜交情況進(jìn)行跟蹤調(diào)查以了解果實(shí)的發(fā)育情況，當(dāng)10 d 左右母本子房開始膨大時(shí)，去掉硫酸紙袋，促進(jìn)果實(shí)的生長。雜交后加強(qiáng)植株的田間管理，定期做好肥水、土壤濕度、病蟲害防治，定期修剪以確保雜交果實(shí)營養(yǎng)充足，正常生長。

1.2.4 雜交果實(shí)的采收與剝離。11月，雜交果實(shí)花托顏色變成橙紅色或橙黃色，果實(shí)基本趨于成熟。用枝剪將成熟的雜交果實(shí)剪下，按照雜交組合以及處理方式進(jìn)行分類集合。采收后的果實(shí)放在陰涼通風(fēng)處，待果實(shí)自然干燥后將種子剝出。計(jì)算坐果率后進(jìn)行低溫層積處理，來年進(jìn)行播種。

2 結(jié)果與分析

2.1 花粉活力與儲(chǔ)藏天數(shù)的關(guān)系

從表2 可以看出，‘黃刺玫’花粉采用冰箱4℃冷藏貯藏及-20℃冷凍貯藏，隨著冷藏保存天數(shù)的推移，花粉活力均呈總體下降的趨勢，‘黃刺玫’花粉在4℃貯藏10 d之后活力明顯下降，到15 d 活力趨近為0，因此月季花粉在冰箱中冷藏處理最多只能存放15 d?；ǚ墼?20℃貯藏15 d 后，花粉活力顯著下降，當(dāng)保存2 個(gè)月時(shí)，花粉活力非常低，因此花粉冷凍保存不能超過2 個(gè)月。由于親本花期不遇，為保證花粉活力在較高水平，保證試驗(yàn)的順利進(jìn)行，采用的花粉4℃保存時(shí)不超過3 d，-20℃保存時(shí)不超過15 d。

表2 不同儲(chǔ)存方式及時(shí)間對(duì)‘黃刺玫’花粉活力影響

2.2 3 種處理方式對(duì)雜交結(jié)實(shí)率的影響

從表3 可以看出，使用3 種授粉方法處理后，2 個(gè)雜交組合結(jié)實(shí)率均高于對(duì)照組。其中，重復(fù)授粉提高雜交結(jié)實(shí)率最高的組合為‘維維安’ב黃刺玫’，雜交結(jié)實(shí)率提高了42.5%；蒙導(dǎo)授粉提高雜交結(jié)實(shí)率最高的組合為‘維維安’ב黃刺玫’，雜交結(jié)實(shí)率提高42.5%。赤霉素涂抹柱頭授粉提高雜交結(jié)實(shí)率最高的組合為‘維維安’ב黃刺玫’，雜交結(jié)實(shí)率提高了27.5%。

表3 3 種處理方式對(duì)以黃刺玫為父本雜交結(jié)實(shí)率的影響

雜交組合‘L5-8-1’ב黃刺玫’、‘維維安’ב黃刺玫’采用重復(fù)授粉、蒙導(dǎo)授粉以及赤霉素涂抹柱頭3 種授粉方法，對(duì)提高月季結(jié)實(shí)率具有普遍促進(jìn)作用，作用效果表現(xiàn)為重復(fù)授粉＞蒙導(dǎo)授粉＞赤霉素涂抹柱頭。

3 討論

遠(yuǎn)緣雜交的結(jié)實(shí)性與很多因素相關(guān)，如母本結(jié)實(shí)性、雜交父母本的染色體倍數(shù)、父本花粉活力等。研究表明，母本結(jié)實(shí)性好的親本雜交后結(jié)實(shí)性也相對(duì)較高，雜交時(shí)可以選擇母本結(jié)實(shí)性較高的母本以提高雜交結(jié)實(shí)性。該研究結(jié)果也證實(shí)了這一點(diǎn)，‘L5-8-1’、‘維維安’均是自身結(jié)實(shí)性較好的母本，通過重復(fù)授粉、蒙導(dǎo)授粉、赤霉素涂抹柱頭顯著提高了雜交結(jié)實(shí)性，極大提高了育種的效率。研究表明，遠(yuǎn)緣雜交失敗的很大一部分原因是父本花粉在母本柱頭上受到抑制，在柱頭上涂抹柱頭分泌物或一些激素可以去除這種抑制作用，增加柱頭的識(shí)別，從而提高雜交結(jié)實(shí)率。該研究也證實(shí)赤霉素確實(shí)可以提高遠(yuǎn)緣雜交的結(jié)實(shí)性。

重復(fù)授粉是對(duì)同一母本花在開放的不同時(shí)期進(jìn)行多次授粉。原理是基于雌蕊在不同發(fā)育時(shí)期生理狀況的差異，通過在不同時(shí)期進(jìn)行多次授粉，花粉就可能遇到最有利于受精的條件，促進(jìn)花粉的萌發(fā)即花粉管的伸長，從而提高受精結(jié)實(shí)率。該研究中，重復(fù)授粉顯著提高了雜交結(jié)實(shí)性，在2 個(gè)雜交組合中均表現(xiàn)出顯著差異。

蒙導(dǎo)授粉是將失去活力的母本花粉與父本花粉混合進(jìn)行授粉，通過欺騙母本柱頭，增加柱頭的識(shí)別從而達(dá)到增加結(jié)實(shí)率的目的。據(jù)報(bào)道，如果雙親有一個(gè)是原種或其中親本具有標(biāo)記性狀時(shí)可采用母本不去雄，直接授父母本混合花粉的方法[5]，該研究即采用這種方法，由于這種方法不需要去雄，因此授粉效率較高，可以在實(shí)踐中進(jìn)行應(yīng)用。目前一般情況下提高月季雜交結(jié)實(shí)性的方法主要通過選擇合適的父母本以及合適的雜交組合，這需要投入大量的人力物力以及時(shí)間進(jìn)行篩選，該研究通過柱頭涂抹赤霉素、蒙導(dǎo)授粉以及重復(fù)授粉方法提高了月季雜交結(jié)實(shí)性，過程簡單易行，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。