歐 哲，楊 宇，馮策婷，江 律，張宇靜，莊玥瑩，羅 樂(lè)，于 超

（花卉種質(zhì)資源創(chuàng)新與分子育種北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國(guó)家花卉工程技術(shù)研究中心，城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境北京實(shí)驗(yàn)室，園林環(huán)境教育部工程研究中心，林木花卉遺傳育種教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院，北京 100083）

單葉薔薇（Rosa persica）為薔薇科（Rosaceae）薔薇屬（Rosa）單葉薔薇亞屬（Hulthemia）低矮小灌木，多年生落葉植物，分布在中亞、西伯利亞、伊朗等地，在我國(guó)分布于新疆西北部地區(qū)[1]。單葉薔薇在薔薇屬中身份特殊，其獨(dú)特性體現(xiàn)在其分類(lèi)學(xué)地位和形態(tài)外觀上。中國(guó)薔薇屬植物共分為2個(gè)亞屬，分別為單葉薔薇亞屬（僅1種）與薔薇亞屬。從形態(tài)上看單葉薔薇與薔薇亞屬植物差異較大，單葉互生，花瓣基部有紫紅色斑點(diǎn)（薔薇屬植物葉大多為奇數(shù)羽狀復(fù)葉且花瓣不具有花斑），觀賞價(jià)值獨(dú)特。關(guān)于單葉薔薇研究主要集中在細(xì)胞學(xué)、形態(tài)學(xué)及繁殖生物學(xué)等層面，與同屬植物相比，單葉薔薇在基因型、核型、葉片表型等方面較為特別[2-4]，在演化中具有特殊地位，與同屬植物親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。單葉薔薇對(duì)干旱大陸性氣候有特殊的生態(tài)適應(yīng)性，具有典型旱生結(jié)構(gòu)[5]，對(duì)低溫、高溫、干旱等逆境均具有較強(qiáng)耐性[6-7]。

憑借其獨(dú)特花斑與耐寒耐旱的優(yōu)良性狀，單葉薔薇受到月季育種學(xué)家關(guān)注，被利用開(kāi)展與現(xiàn)代月季的遠(yuǎn)緣雜交育種。遠(yuǎn)緣雜交是植物種質(zhì)創(chuàng)新和品種改良重要途徑之一，其雜交后代有明顯的雜種優(yōu)勢(shì)，結(jié)合種間甚至屬間兩個(gè)不同物種優(yōu)點(diǎn)，獲得抗逆性強(qiáng)、觀賞價(jià)值高的植物新品種[8]。例如，現(xiàn)代月季品種誕生，其代表品種‘法蘭西’便是由中國(guó)古老月季月月粉（R.chinensis）、法國(guó)薔薇（R.gallica）及其他薔薇屬植物經(jīng)多年遠(yuǎn)緣雜交育成。但親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，物種間存在一定生殖隔離，薔薇屬植物遠(yuǎn)緣雜交常出現(xiàn)雜交不親和情況，如坐果率低、子代出苗率低或后代不可育等現(xiàn)象[9-11]。不親和原因主要有親本染色體倍性差異，遺傳信息差異大，親本不具有可育性及受精前、受精后障礙等，其中薔薇屬內(nèi)遠(yuǎn)緣雜交不親和主要因素是受精前與受精后障礙。受精前障礙是指兩個(gè)可育物種授粉后無(wú)法完成受精過(guò)程，表現(xiàn)為花粉在柱頭上不萌發(fā)、花粉管生長(zhǎng)異常及難以伸入子房，或是雄配子進(jìn)入子房無(wú)法受精等，受精后障礙是指親本完成受精過(guò)程，但胚胎發(fā)育遇到障礙，出現(xiàn)胚合子不發(fā)育、幼胚畸形、種子發(fā)育異常等現(xiàn)象[12-13]。在遠(yuǎn)緣雜交過(guò)程中找到不親和原因并克服障礙可有效提高育種成功率。

以現(xiàn)代月季‘眼睛’系列品種育種史為例，其親本單葉薔薇與薔薇屬植物親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，存在雜交不親和現(xiàn)象，因此育種過(guò)程進(jìn)程緩慢甚至停滯。早在1835年，單葉薔薇被Hardy應(yīng)用于雜交育種，與R.clinophylla培育出最早的雜交種R.‘hardii’，但該品種完全不育，導(dǎo)致后期育種工作陷入停滯；20世紀(jì)70年代英國(guó)育種學(xué)家Harkness再次將單葉薔薇應(yīng)用于雜交育種，與薔薇屬芹葉組、桂味組、現(xiàn)代月季等諸多品種培育出53種新栽培品種，目前可溯源品種有‘Xerxes’‘Tigris’‘Nigel Hawthorne’‘Euphrates’，其中僅‘Tigris’作母本時(shí)可育。20世紀(jì)80年代初，英國(guó)玫瑰育種家Chris Warner選用現(xiàn)代月季品種與‘Tigris’雜交，培育出6株幼苗，分別取名為‘Tag’‘Tog’‘Tug’‘Tingle’‘Tang’‘Tiggle’。在2004年P(guān)eter James使用現(xiàn)代月季與Tiggle雜交，培育出帶花斑現(xiàn)代月季‘眼睛’系列代表品種‘Eyes For You’（‘萬(wàn)眾矚目’），其花朵中心具有深色獨(dú)特花斑，因此而得名。之后陸續(xù)有新的‘眼睛’系列現(xiàn)代月季品種問(wèn)世，如‘巴比倫眼睛’系列，在眾多現(xiàn)代月季品種中脫穎而出，其花量多、花期長(zhǎng)、色彩組合豐富、可重復(fù)盛開(kāi)，廣受?chē)?guó)內(nèi)外人們喜愛(ài)。但‘眼睛’系列月季在長(zhǎng)期定向選擇育種過(guò)程中，部分抗性基因流失，在北方地區(qū)易受凍害，限制其分布范圍和應(yīng)用，與此同時(shí)其遺傳背景復(fù)雜，自身可育性低，育種改良難度大。

中國(guó)薔薇屬種質(zhì)資源豐富，隨調(diào)查深入，仍有大量性狀優(yōu)異品種未參與現(xiàn)代月季育種歷程，將薔薇屬中優(yōu)良基因引進(jìn)現(xiàn)代月季需大量的育種工作積累和系統(tǒng)化的理論指導(dǎo)。結(jié)合研究背景與育種目標(biāo)，本研究從薔薇亞屬中選取5個(gè)組部分植物（分別為芹葉組、月季組、合柱組、桂味組、四倍體野生薔薇組）作為父本與單葉薔薇開(kāi)展雜交試驗(yàn)，探究不同組合之間雜交坐果率，通過(guò)熒光顯微鏡觀察比較各組花粉柱頭萌發(fā)情況及花粉管生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)，旨在從細(xì)胞學(xué)層面探究薔薇屬不同組植物與單葉薔薇雜交親和性，判斷不親和具體原因并克服其受精障礙，提高雜交成功率，為利用單葉薔薇和我國(guó)薔薇屬植物雜交選育抗逆性強(qiáng)的帶花斑月季中間材料及新品種提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 雜交實(shí)驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)位于新疆昌吉回族自治州呼圖壁縣，海拔500 m，該地氣候?qū)儆跍貛Т箨懶愿珊蛋敫珊禋夂?，夏季炎熱，冬季寒冷，晝夜溫差大。平均氣溫?.7℃，1月份平均氣溫為-15.6℃，7月份平均氣溫為24.5℃。降水主要集中在夏季，年降水量為167 mm，無(wú)霜期為180 d，全年日照總時(shí)數(shù)為3 090 h，平均每日平均光照達(dá)10 h以上。

1.2 材料

試驗(yàn)所選用父本材料為薔薇屬5個(gè)不同組植物的混合花粉，分別為：①芹葉組，②月季組，③合柱組，④桂味組，⑤四倍體野生薔薇組，各組花粉具體種類(lèi)信息見(jiàn)表1?；ǚ鄄杉瘯r(shí)間為2020年3～5月，用鑷子取出花藥，放置在玻璃干燥皿中等待干燥散粉，將花粉保存在采集管中置于干燥皿中密封存儲(chǔ)。母本材料為新疆呼圖壁縣野外單葉薔薇自然群落，高度為0.3～0.5 m，授粉處理時(shí)間為2020年5月下旬，選擇生長(zhǎng)健壯、無(wú)病蟲(chóng)害、花苞數(shù)量多且飽滿植株作為授粉取材對(duì)象，每組授粉花蕾數(shù)盡量不少于200朵。

表1 雜交父本信息Table 1 Pollenin for mation of hybridization combination

1.3 方法

1.3.1 雜交試驗(yàn)

于2021年5月中旬在新疆呼圖壁縣野外開(kāi)展雜交試驗(yàn)。以單葉薔薇為母本，父本選取的種或品種共分為5組，采集每組植物花粉，混合后對(duì)單葉薔薇授粉。為防止昆蟲(chóng)等傳粉媒介影響，前一天傍晚對(duì)含苞待放的花苞按照不同組去雄、掛簽、標(biāo)記、套袋，次日晴朗無(wú)風(fēng)10:00，用毛筆蘸取花粉對(duì)柱頭授粉，授粉后6 h去除套袋，換成透氣網(wǎng)紗袋作標(biāo)記，記錄各組授粉花朵數(shù)，同年9月采摘收集果實(shí)，統(tǒng)計(jì)不同雜交組合坐果率。坐果率（%）=果實(shí)總數(shù)/雜交花朵個(gè)數(shù)×100。

1.3.2 柱頭采集

授粉后柱頭采集與雜交試驗(yàn)同步進(jìn)行，授粉前一天傍晚選擇5組各40個(gè)花蕾（共計(jì)200個(gè)）掛簽標(biāo)記為待采樣品，去雄套袋，第二天10:00用毛筆分別蘸取不同組合花粉授粉。為防止單葉薔薇自身花粉影響熒光柱頭試驗(yàn)結(jié)果，授粉后直至采摘前全程需用硫酸紙袋包裹柱頭。選擇授粉后8個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行柱頭取樣（見(jiàn)圖1），每次取樣5個(gè)花朵，將花去除萼片，將帶花托的花柱放入FAA固定液（40%甲醛∶冰醋酸∶70%乙醇=5∶5∶90）中固定，將其根據(jù)柱頭采集時(shí)間先后順序編號(hào)為1～8號(hào)，共有5×8（共計(jì)40）組樣品，帶回實(shí)驗(yàn)室置于4℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

圖1 熒光試驗(yàn)柱頭采集流程Fig.1 Process of fluorescence experiment stigma acquisition

1.3.3 熒光柱頭萌發(fā)觀察

參照苯胺藍(lán)染色制片方法制作單葉薔薇雌蕊熒光切片[14]，取出FAA液中固定的不同編號(hào)材料，將其置于容器中用自來(lái)水沖洗3～4次，置于2 mol·L-1NaOH溶液中，在60℃水浴鍋中軟化35 min，蒸餾水沖洗3次后用小刀和解剖針將其雌蕊連同子房結(jié)構(gòu)剝出，轉(zhuǎn)入水溶性苯胺藍(lán)溶液（1 g·L-1苯胺藍(lán)+0.1 g·L-1磷酸二氫鉀）中染色20 min后取出。用小針將染色完成的材料挑至載玻片上，蓋上蓋玻片，編號(hào)1～8，用力壓片直至柱頭結(jié)構(gòu)扁平透光，放置Leica DM4000熒光顯微鏡下觀察柱頭黏附花粉數(shù)量、花粉萌發(fā)、柱頭乳突細(xì)胞胼胝質(zhì)產(chǎn)生以及花粉管生長(zhǎng)情況并多次拍照記錄。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜交坐果率統(tǒng)計(jì)

雜交試驗(yàn)中，5個(gè)組合總計(jì)授粉1 229朵花，獲得191個(gè)果實(shí)（見(jiàn)表2）。5組親本與單葉薔薇均能產(chǎn)生果實(shí)，平均坐果率為15.4%，表明單葉薔薇與5組植物均具有親和性。不同組合間坐果率差異較大，其中芹葉組坐果率最高，為28.1%，月季組坐果率最低，僅為5.8%，其余組合坐果率依次為桂味組15.3%、四倍體野生薔薇組15.2%和合柱組13.4%。191個(gè)雜交果實(shí)共獲得1 289粒種子，平均每個(gè)果實(shí)獲得6.7粒種子。

表2 雜交組合結(jié)實(shí)統(tǒng)計(jì)Table 2 Fruits setting of hybridization combination

2.2 花粉萌發(fā)情況觀察

2.2.1 授粉后花粉粒萌發(fā)情況

當(dāng)柱頭（見(jiàn)圖2a）上沾附花粉粒萌發(fā)時(shí)，在熒光下柱頭表面會(huì)顯示亮黃綠色熒光顆粒物質(zhì)，未萌發(fā)花粉粒（見(jiàn)圖2b）不顯示熒光。隨花粉萌發(fā)進(jìn)入花柱（見(jiàn)圖2c），所形成的花粉管顯示熒光。授粉2.5 h后（第一階段），通過(guò)顯微鏡觀察到各組柱頭表面有大量黏附而未萌發(fā)的花粉粒，此時(shí)僅有部分組合如芹葉組和桂味組材料花粉少量萌發(fā)（見(jiàn)圖3-①-1、④-1），可知，芹葉組、桂味組材料花粉在單葉薔薇柱頭上萌發(fā)速度較快。授粉5 h后（第二階段），四倍體野生薔薇組、合柱組材料花粉也開(kāi)始萌發(fā)（見(jiàn)圖3-⑤-2、③-2），可見(jiàn)部分花粉形成的花粉管穿過(guò)表層乳突細(xì)胞進(jìn)入花柱，熒光現(xiàn)象不明顯且主要集中在柱頭表面，月季組柱頭表面仍未出現(xiàn)萌發(fā)的花粉粒（見(jiàn)圖3-②-2）。授粉10 h后（第三階段），花粉大量萌發(fā)，芹葉組、桂味組、四倍體野生薔薇組花粉管達(dá)到1/4花柱長(zhǎng)度（見(jiàn)圖3-①-3、④-3、⑤-3），月季組花粉開(kāi)始萌發(fā)（見(jiàn)圖3-②-3），部分組合柱頭已形成胼胝質(zhì)堆積。授粉后16 h（第四階段），5組花粉均已萌發(fā)，熒光現(xiàn)象明顯，各組花粉管生長(zhǎng)長(zhǎng)度達(dá)到花柱的1/4-1/3，花粉萌發(fā)數(shù)量存在顯著差異，表現(xiàn)為芹葉組、桂味組及四倍體組萌發(fā)數(shù)量較多（見(jiàn)圖3-①-4、④-4、⑤-4），合柱組和月季組萌發(fā)數(shù)量較少（見(jiàn)圖3-②-4、③-4）。

圖2熒光顯微鏡下單葉薔薇柱頭a（40×）；未萌發(fā)花粉粒b（40×）；單葉薔薇花柱c（40×）Fig.2 R.persica stigma a(40×);Undeveloped pollen b(40×);Stylec(40×)under fluorescence microscopy

圖3 花粉在單葉薔薇柱頭上的萌發(fā)1～4階段（40×）Fig.3 Germination 1-4 stages of pollen on the stigma(40×)

2.2.2 授粉后花粉管動(dòng)態(tài)變化

授粉后24 h（第五階段），各組柱頭表面熒光明亮，向花柱內(nèi)延伸的花粉管較多，表明該時(shí)間段是花粉管生長(zhǎng)旺盛時(shí)期。本階段芹葉組花粉管達(dá)到3/4花柱長(zhǎng)度（見(jiàn)圖4-①-5b），部分花粉管即將到達(dá)子房，月季組花粉管達(dá)到1/2處花柱（見(jiàn)圖4-②-5b），數(shù)量相較于4階段更少，表明此前形成的部分花粉管未繼續(xù)生長(zhǎng)而是被降解，合柱組萌發(fā)的花粉管達(dá)到2/3處花柱（見(jiàn)圖4-③-5b），桂味組（見(jiàn)圖4-④-5b）和四倍體野生薔薇組（見(jiàn)圖4-⑤-5b）花粉管到達(dá)花柱2/3處。授粉后29 h（第六階段）至34 h（第七階段），各組花粉管向下生長(zhǎng)向子房延伸，此期間可見(jiàn)藍(lán)綠色花粉管穿過(guò)花柱抵達(dá)花柱下端，進(jìn)入子房（子房在圖中未顯示），此階段芹葉組、桂味組、四倍體野生薔薇組（見(jiàn)圖4-①-7、④-7、⑤-7）在花柱中形成的花粉管數(shù)量較多，月季組、合柱組（見(jiàn)圖4-②-7、③-7）較少。

圖4 花粉在單葉薔薇柱頭上的萌發(fā)5～7階段（40×）Fig.4 Germination 5-7 stages of pollen on the stigma(40×)

2.2.3 授粉末期花粉萌發(fā)情況

授粉后48 h（第八階段）（見(jiàn)圖5），柱頭表面花粉粒較多，熒光現(xiàn)象明顯，花柱內(nèi)束狀花粉管較多，大部分已到達(dá)花柱基部，表明5組花粉已形成進(jìn)入子房的花粉管。相同授粉環(huán)境下，以授粉后48 h柱頭熒光觀察結(jié)果作為參考，芹葉組、月季組、合柱組、桂味組、四倍體野生薔薇組花粉在單葉薔薇柱頭上的萌發(fā)情況如下：以柱頭表面萌發(fā)的花粉數(shù)量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，四倍體野生薔薇組、芹葉組、桂味組（見(jiàn)圖5-①、④、⑤）萌發(fā)的花粉數(shù)量較多，合柱組（見(jiàn)圖5-③）較少，月季組（見(jiàn)圖5-②）最少；以花柱內(nèi)形成花粉管數(shù)量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，芹葉組、桂味組和四倍體野生薔薇組（見(jiàn)圖5-①b、④b、⑤b）數(shù)量多，合柱組（見(jiàn)圖5-③b）數(shù)量較少，月季組（見(jiàn)圖5-②b）最少；從萌發(fā)速率上對(duì)比，芹葉組、桂味組在授粉2.5 h內(nèi)開(kāi)始萌發(fā)，合柱組、四倍體野生薔薇組在授粉后2.5～5 h內(nèi)開(kāi)始萌發(fā)，月季組萌發(fā)速度最慢，在5～10 h內(nèi)開(kāi)始萌發(fā)，且萌發(fā)部分花粉管無(wú)法生長(zhǎng)而后期被降解；各組花粉管生長(zhǎng)速率差異不顯著，在授粉后29～34 h內(nèi)，各組陸續(xù)有花粉管抵達(dá)子房。各組柱頭表層均出現(xiàn)不規(guī)則的黃綠色胼胝質(zhì)堆積，但仍有部分花粉正常萌發(fā)并生長(zhǎng)。綜上所述，參與試驗(yàn)的薔薇屬5組植物花粉均被單葉薔薇柱頭識(shí)別并萌發(fā)抵達(dá)子房花粉管，不同組萌發(fā)情況存在較大差異。

圖5 各組花粉在單葉薔薇柱頭上的萌發(fā)第8階段（40×）Fig.5 Germination eighth stages of pollen on the stigma(40×)

3 討論與結(jié)論

單葉薔薇性狀獨(dú)特且抗性?xún)?yōu)良，但利用其開(kāi)展現(xiàn)代月季育種存在困難，原因是單葉薔薇與薔薇屬植物親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，易出現(xiàn)雜交不親和現(xiàn)象，表現(xiàn)為坐果率低、子代發(fā)芽率低、成苗率低、子代不可育等問(wèn)題，嚴(yán)重影響其雜交育種效率。其中薔薇屬內(nèi)遠(yuǎn)緣雜交不親和原因主要為受精前障礙與受精后障礙[11]，本研究通過(guò)雜交試驗(yàn)和熒光柱頭萌發(fā)試驗(yàn)探究薔薇屬植物與單葉薔薇之間雜交親和性，并嘗試找到不親和的具體原因，為高效利用單葉薔薇和我國(guó)薔薇屬植物雜交選育抗逆性強(qiáng)的帶花斑現(xiàn)代月季中間材料及新品種提供理論基礎(chǔ)。

被子植物受精關(guān)鍵識(shí)別位點(diǎn)主要位于花粉與柱頭、花粉管與花柱及雌雄配子之間，任意階段無(wú)法識(shí)別均導(dǎo)致生殖障礙。主要過(guò)程有花粉與柱頭的識(shí)別（花粉壁蛋白與雌蕊組織間的識(shí)別反應(yīng)），花粉管在柱頭內(nèi)伸長(zhǎng)識(shí)別以及最終雌雄配子的結(jié)合識(shí)別[15]。若花粉與柱頭間親和性強(qiáng)，花粉?？烧Ｃ劝l(fā)且其尖端分泌的角質(zhì)酶可分解柱頭表面蛋白質(zhì)膜下角質(zhì)層，進(jìn)入花柱繼續(xù)生長(zhǎng)[16]。花粉萌發(fā)過(guò)程中乳突細(xì)胞表面產(chǎn)生胼胝質(zhì)阻礙花粉管伸長(zhǎng)，過(guò)多的不規(guī)則胼胝質(zhì)導(dǎo)致花粉管無(wú)法繼續(xù)生長(zhǎng)進(jìn)入花柱，柱頭上花粉管出現(xiàn)扭曲、腫脹、結(jié)合和分枝等現(xiàn)象[17]。利用熒光顯微鏡技術(shù)可觀察到植物雜交后花粉在柱頭上的萌發(fā)與生長(zhǎng)狀態(tài)及形態(tài)變化，判斷其親和性及不親和的主要原因。國(guó)內(nèi)利用熒光顯微鏡分析沙田柚自交和異交親和性[18]，沙梨‘豐水’與其他品種遠(yuǎn)緣雜交不親和性[19-20]，薔薇屬植物金櫻子與現(xiàn)代月季品種‘東方欲曉’和‘火焰舞’遠(yuǎn)緣雜交親和性[13]，其花粉萌發(fā)生長(zhǎng)過(guò)程反映雜交不親和發(fā)生的具體階段，為克服雜交不親和提供理論依據(jù)。

單葉薔薇柱頭由3部分構(gòu)成，頂部有少量羽毛狀細(xì)胞，這種結(jié)構(gòu)可增加單葉薔薇對(duì)花粉的黏附性[21]。從圖2b、圖5中可知，授粉初期單葉薔薇柱頭可黏附吸收數(shù)量較多的花粉，且試驗(yàn)花粉均與單葉薔薇柱頭結(jié)合萌發(fā)，表明單葉薔薇柱頭對(duì)薔薇屬5組花粉均具有可授性。試驗(yàn)以單葉薔薇為母本，薔薇屬植物各組花粉均可在其柱頭上附著并萌發(fā)，形成抵達(dá)花柱下端的花粉管，但不同雜交組合花粉萌發(fā)速率、數(shù)量及花粉管數(shù)量存在顯著差異（見(jiàn)圖5）：以花粉萌發(fā)速度為評(píng)價(jià)指標(biāo)，芹葉組和桂味組萌發(fā)最快，月季組萌發(fā)速度最慢；以花粉萌發(fā)數(shù)量為指標(biāo)，芹葉組、桂味組、四倍體野生薔薇組萌發(fā)的花粉、花粉管數(shù)量較多，合柱組次之，月季組最少。盡管單葉薔薇柱頭中形成部分胼胝質(zhì)堆積，但并未嚴(yán)重影響各組植物花粉管生長(zhǎng)，柱頭上未出現(xiàn)大量腫脹、扭曲的花粉管，說(shuō)明胼胝質(zhì)堆積不是影響單葉薔薇與薔薇屬植物雜交親和性的主要原因。綜上，單葉薔薇與薔薇屬5組植物具有不同程度的花粉-柱頭親和性，芹葉組、桂味組、四倍體野生薔薇組與單葉薔薇的花粉-柱頭親和性高于合柱組、月季組，其花粉在單葉薔薇柱頭上萌發(fā)生長(zhǎng)情況正常，可形成較多進(jìn)入子房的花粉管，月季組花粉在柱頭上萌發(fā)和生長(zhǎng)受阻，與單葉薔薇存在受精前障礙。

結(jié)合雜交試驗(yàn)結(jié)果分析（見(jiàn)表2），5個(gè)雜交組合均有后代，坐果率各異但整體偏低，表明單葉薔薇與薔薇屬植物雜交親和性較低且親和性不同。以單葉薔薇作母本時(shí)，雜交親和性由高到低依次為芹葉組＞桂味組、四倍體野生薔薇組和合柱組＞月季組。研究顯示植物種間雜交不親和程度與親本間親緣關(guān)系呈正相關(guān)[17]，可根據(jù)雜交試驗(yàn)與熒光柱頭試驗(yàn)結(jié)果推測(cè)單葉薔薇與薔薇屬不同組植物間親緣關(guān)系遠(yuǎn)近。與此同時(shí)，普遍偏低的坐果率與熒光觀察結(jié)果中部分組合較高的花粉-柱頭親和性不符，說(shuō)明芹葉組、桂味組、四倍體野生薔薇組、合柱組與單葉薔薇的雜交過(guò)程存在其他的不親和現(xiàn)象，不親和原因推測(cè)為受精前障礙中雄配子無(wú)法與胚囊結(jié)合或受精后障礙雜交合子發(fā)育不良導(dǎo)致敗育，之后可通過(guò)雜交果實(shí)發(fā)育觀察判斷其是否存在雜交后期敗育的情況。因雜交試驗(yàn)花粉種類(lèi)多，采集時(shí)間跨度大，無(wú)法排除花粉采集時(shí)間、花粉活力變化、觀察樣本偏差等因素對(duì)熒光試驗(yàn)、雜交試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的影響，結(jié)果可能存在誤差。

綜上，以單葉薔薇為母本與薔薇屬植物進(jìn)行遠(yuǎn)緣雜交時(shí)存在不親和現(xiàn)象，可產(chǎn)生后代但坐果率低，其柱頭具有較高可授性，證明利用中國(guó)薔薇屬植物與單葉薔薇雜交培育高抗性帶花斑的現(xiàn)代月季中間材料及新品種具有可行性。單葉薔薇在薔薇屬植物中與芹葉組親和性相對(duì)較高，與月季組存在受精前障礙，與芹葉組、桂味組、四倍體野生薔薇組、合柱組的不親和原因推測(cè)為受精后障礙，需進(jìn)一步研究。針對(duì)受精前障礙，可嘗試通過(guò)柱頭噴灑生理活性物質(zhì)、涂抹花粉培養(yǎng)液、蕾期預(yù)授粉、重復(fù)授粉、蒙導(dǎo)法克服障礙，針對(duì)受精后障礙，可采取胚拯救、激素處理措施提高雜交成功率[12]。