2021年第1期
2021年3月
!"#$总第159期园林植物
部分#薇与现代月季杂交亲和性研究吴海东郭风民孙桂琴王升杨华杨攀孙飞王莉婷
天谕哪个职业好玩(郑州市城市园林科学研究所,郑州450051)
摘要:以蔷薇属资源单瓣黄刺玫、粉团蔷薇、七姊妹、无刺野蔷薇为父本与现代月季品种进行远缘杂交育种试验。经过连续三年的杂交育种试验,F1代出苗62株,筛选出杂交亲和组合9个,包括’皇家巴西诺’&粉团蔷薇、’桃灼蓝天' '七姊妹、'火王’(单瓣黄刺玫、'桃灼蓝天单瓣黄刺玫、’月光’*单瓣黄刺玫、’光谱’+单瓣黄刺玫、’橘红火焰',单瓣黄刺玫、,大叔单瓣黄刺玫、,黑旋风’.单瓣黄刺玫。
关键词:远缘杂交;亲和性;抗逆性;杂交组合
月季是蔷薇科蔷薇属多年生木本花卉,为中国十大传统名花之一[1],在中西方文化中蕴含诸多寓意,如长春、顽强、和平、爱情等,由于其具有花丰富、花型优美、花期长、花量大、适应性广等特点,被广泛应用于公园、街道、高架桥等城市园林绿化。作为世界性的重要观赏植物之一,月季品种数量目
前已达3万多种,深受各国人民的喜爱,英国、美国、伊朗、捷克等均以月季为国花。在我国有北京、郑州、天津、南阳等70余个城市的市花为月季,远超其他花卉,由此可见月季是我国城市园林绿化的主要植物种类叫
月季自中国起源,距今已有2000多年的历史$月季最初的诞生是由野生蔷薇反复杂交和回交,18世纪中期,中国古老月季&月月红’、&月月粉'及香水月季中的&淡黄'和’彩晕'4个品种先后传入欧洲,为欧洲原产的蔷薇和古老品种传递了四季开花、黄和深绯红的遗传基因$1867年,‘La France'的成功培育开启了“现代月季”时代讥
长期以来,月季育种侧重于花%花香%株型等外在观赏性状,导致现代月季品种抗逆性较差#另一方面,我国地缘辽阔,不同地区气候、土壤、水质等植物栽培立地条件差异巨大,在我国,西北地区冬季气温较低,大部分植物难以自然露地越冬,南方地区夏季湿热,植物病害严重且极易传播,因此,我国的区域气候对植物的适应性要求较高#在同一座城市中,不同的区域位置往往在土壤质地、小气候、光照条件等环境因素方面存在较大差异,这也对栽培植物品种的选择增加了难度。因此,利用蔷薇属资源中优良的抗逆基因,如抗寒、耐热、抗旱、抗病虫害等,通过远缘杂交将其引入现代月季基因库,改良现代月季品种抗逆性,对于培育低维护的抗逆月季新品种具有巨大潜力〔〜。
本试验主要利用河南省内常见的四种蔷薇属种质资源作为父本,包括单瓣黄刺玫、粉团蔷薇、七姊妹
、无刺野蔷薇,以现代月季品种作为母本,进行远缘杂交育种,筛选出亲和性良好的杂交亲本组合,为月季远缘杂交育种工作提供依据,提升育种效率#
1材料与方法
1.1供试材料
选取郑州市城市园林科学研究所品种资源圃收集的36个现代月季品种作为母本,以4个蔷薇品种为父本,包括单瓣黄刺玫、七姊妹、粉团蔷薇、无刺野蔷薇。
1.2试验方法
1.2.1杂交地点与方法
杂交试验进行时间为2018年5月上旬、2019年5月上旬、2020年4月下旬(2020年4月郑州市城区天气温度回升较快,月季花期提前约10d),试验地点在郑州市城市园林科学研究所品种资源圃,按常规杂交育种方式进行去雄、授粉、套袋。
1.2.2父本采集与花粉活力测定
神武反制宠由于父母本花期不遇,需要采集并贮藏花粉,同时四个蔷薇品种花期也各有差异,因此花粉采集时
第一作者:吴海东,男,硕士研究生,助理工程师,主要研究方向为月季栽培与遗传育种。*****************
・2・!"科$2021年第1期
会议欢迎词范文间跨度为每年4月初至5月初。选取发育饱满,待开放的花苞,将花药用镊子收集到培养皿中,在室内自然晾干,24h后将花粉收集于离心管中(2ml),放置于-20!进行低温贮藏%
花粉活力测定采用TTC法⑺。
123杂交果田间管理与坐果统计
授粉后对母本植株进行田间管理(每周一次),对授粉花朵所在枝条进行抹芽,及时修剪徒长枝条,避免养分竞争,保证受精柱头养分供应%田间管理期间同时进行杂交坐果观察记录,11月上旬采果,统计最终结实率%
1.2.4杂交种贮藏与播种
果实采收后,按杂交组合进行分装,置于干燥通风环境,一个月后将种子从果实取出,进行常规低温沙藏处理,次年4月,将种子进行穴盘播种,5月下旬统计出苗率%
1・3数据分析
数据整理采用Excel,利用SPSS21.0进行制图和显著性分析%
2结果与分析
2・1花粉生活力测定
2.1.1花粉生活力与贮藏温度、时间的变化关系
由图1可以看出,采集花苞发育程度一致的单瓣黄刺玫花粉,在不同贮藏温度条件、不同贮藏时间,其花粉生活力测定值也各有差异。本试验中,在三种贮藏温度条件下,温度越低单瓣黄刺玫的花粉生活力测定值越高(花粉贮藏30d后其生活力测定值在-10!与-20!无显著差异,-10!条件下花粉生活力测定值拔值偏大)o三种贮藏温度条件下,贮藏时间越长,花粉生活力测定值越低,保存30d后,花粉生活力均在60%以上;在花粉保存120d后,4!和-10!条件下花粉生活力均降低至10%以下, -20!条件下单瓣黄刺玫花粉生活力测定值最高,为11.4%。综合研究结果表明-20!条件下,单瓣黄刺玫花粉生活力随时间变化幅度较小%因此,在本次杂交试验中,父本花粉选择保存在-20!冰箱备用。
2.2试验中四个蔷薇品种在授粉时花粉生活力的测定
由于大部分蔷薇品种花期早,与现代月季品种进行杂交往往会出现花期不遇现象,因此需要对蔷薇花粉进行采集和贮藏,一般通过低温保存保证花粉较高的生活力%
以单瓣黄刺玫为例,试验所在地区黄刺玫花期与大部分现代月季品种花期相差20-30d,需要通过测定其贮藏30d后的花粉生活力,验证其作为父本材料的可行性%表1为四个蔷薇品种在-20!条件下低温贮藏30d后花粉生活力测定值%本试验条件下,单瓣黄刺玫相较于其它3个蔷薇品种花粉平均着率较高,表明其花粉生活力较高,为71.1%,其次是粉团蔷薇、七姊妹、无刺野蔷薇%研究结果表明,本次远缘杂交育种试验中,父本花粉具有一定的生活力,满足进行远缘杂交的条件%
2.3远缘杂交育种试验结实和出苗情况统计
由表2中数据可知,在连续三年的杂交试验中,远缘杂交亲本组合共有41对,其中,16个组合完全不亲和,杂交无结实,如’甜梦*"单瓣黄刺玫,试验中大部分不结实组合在授粉10d左右花柄干枯、授
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2021年第1期吴海东,等:部分蔷薇与现代月季杂交亲和性研究-3-
表1四个蔷薇品种授粉前花粉生活力测定值
品种名称
第一视野第二视野第三视野
平均
着率/%花粉
粒数/个
花粉
着数/个
着率/%
花粉
粒数/个
花粉
着数/个
着率/%
花粉
粒数/个
花粉
着数/个
着率/%
单瓣黄刺玫1239073.21329168.91228771.371.1粉团蔷薇1247659.71126961.61217158.760.0无刺野蔷薇552139.2601931.7451533.334.7七姊妹733446.6652436.9581831.038.2
表2杂交结实与出苗统计结果
母本父本授粉花朵数/个结实数/个结实率(%)种子数/粒出苗数/株出苗率(%)杂交年份,阅兵,单瓣黄刺玫1002018,春潮,单瓣黄刺玫1002018,甜梦,单瓣黄刺玫1502018 '金太阳’单瓣黄刺玫1202018 '
玛丽娜’七姊妹2502018 '太阳姑娘’粉团蔷薇10330.0702018 '皇家巴西诺’粉团蔷薇16318.79222.22018 '紫时代’粉团蔷薇15320.0902018 '曼海姆宫殿’粉团蔷薇20210.0502018 '草裙舞女’粉团蔷薇1002018 '西瓦尔利’七姊妹2002018,火王,单瓣黄刺玫10550.025936.02019 '桃灼蓝天’单瓣黄刺玫151173.3412151.22019 '白冰山,七姊妹10330.01002019 '桃灼蓝天,七姊妹201155.0441840.92019,月光&单瓣黄刺玫12216.75120.02019 '美多斯,单瓣黄刺玫10880.03102019,粉后&单瓣黄刺玫7114.3102019 '白葡萄酒,单瓣黄刺玫3133.3102019,光谱&单瓣黄刺玫5120.04250.02019 '粉和平,单瓣黄刺玫151 6.7102019 '橘红火焰,单瓣黄刺玫15533.320735.02019 '红衣主教,单瓣黄刺玫10110.0102019 '大叔,七姊妹20525.0331 3.02019 '黑旋风,单瓣黄刺玫6116.75120.02019 '玛蒂尔达,粉团蔷薇6466.7---2020 '玛蒂尔达,无刺野蔷薇11100.0---2020 '粉和平,无刺野蔷薇602020 '金背大红,无刺野蔷薇402020
鲁迅的《风筝》・4・!"科$2021年第1期
注:表2中“-”表示结果未知续表
母本父本授粉花朵数/个结实数/个结实率(%)种子数/粒出苗数/株出苗率(%)杂交年份$南海浪花’单瓣黄刺玫2002020 $约会,无刺野蔷薇121191.7---2020 $金玛丽'粉团蔷薇181055.6---2020 $蓝丝带'粉团蔷薇10990.0---2020 $粉扇,单瓣黄刺玫1502020 $彩云,单瓣黄刺玫1502020‘X夫人’单瓣黄
刺玫2002020 $绿野,单瓣黄刺玫202020 $亚历克红'单瓣黄刺玫402020 '红双喜’单瓣黄刺玫4375.0---2020 $藤墨红'单瓣黄刺玫3133.3---2020 '白冰山’单瓣黄刺玫402020
粉30d后败育落果o王泽翻等研究表明不同年份,不
同气温、不同花粉萌发率条件下,相同远缘杂交组合
$Carefree%X单瓣黄刺玫均无结实[8],结合本试验研究
结果表明,试验中16个杂交不结实组合父母本基因
型差异过大,亲缘关系较远!孙宪芝等认为月季远缘
杂交不亲合是影响杂交效率的主要原因之一,因此
在进行常规远缘杂交育种中,在考虑育种目标性状
的前提下,优先选择亲本杂交亲和性高,易坐果,单
果种子数量多,种子萌发率高的杂交组合,以获得大
量F1代种苗,更好更快的达到育种目标。
本次试验中,9个杂交组合有种子但未能发芽,如$美多斯'X单瓣黄刺玫。研究表明,杂交授粉后,胚胎发育异常会导致种子败育,试验中种子未能萌发的9个杂交组合存在一定程度的受精后亲和障碍罠试验过程中对比发现,$桃灼蓝天'X单瓣黄刺玫与$美多斯'X单瓣黄刺玫的杂交果均有种子,但两者果实形态、种子差异较大,前者果实含水量高,果型饱满,颜橙黄,果柄青绿,种皮褐(图2),后者果实干瘪,果柄干枯,种皮黑灰(图3),因此在常规杂交育种中,宜避免采收具有后者特征的杂交果,以提高育种效率。
试验过程中,9个杂交组合得到F1代植株,包括$皇家巴西诺'X粉团蔷薇、‘火王'X单瓣黄刺玫、$桃灼蓝天'X单瓣黄刺玫、‘桃灼蓝天'X七姊妹、$月光'X单瓣黄刺玫、’光谱'X单瓣黄刺玫、‘橘红火焰’X单瓣黄刺玫、‘大叔'X单瓣黄刺玫、‘黑旋
图2!桃灼蓝天'X单瓣黄刺玫部分杂交果
图3!美多斯"X单瓣黄刺玫部分杂交果
风'X单瓣黄刺玫。
2.4远缘杂交F1代出苗情况
本次远缘杂交育种试验中,亲本$桃灼蓝天'与
2021年第1期吴海东,等:部分蔷薇与现代月季杂交亲和性研究・5・
单瓣黄刺玫杂交亲和性较好,杂交结实率与出苗率均在50%以上,F1代植株幼苗期即表现出根系生长旺盛、生长势强健、抗病虫害,但在后期育苗中发现,在两年的生长期中其F1代植株均未见开花。$火王%与单瓣黄刺玫杂交组合F1代植株,现存7株,花均遗传母本'火王’,表现为红,花型偏小,花瓣少,株型为灌丛状,幼苗期大部分植株表现为生长势强健(图4),其抗逆性、花量、无性繁殖能力待进一步验证。
观测相同时期培育的月季品种现代月季品种
图4!火王'X单瓣黄刺玫杂交组合F1代部分幼苗3株
$胭帕01'(‘胭脂点玉%!$帕斯卡利’杂交F1代)与远缘杂交F1代'火刺玫04'性状表现。由表3可知, '火刺玫04'在株高、分枝数、基径、根系数量上有显著优势,从图5可以直观看出’火刺玫04'生长势相比于'胭帕01'较为强健;在花径、现花量、花瓣数三个方面'火刺玫04'表现均不如'胭帕01',说明两者观赏性$胭帕01'较好。
图5!火刺玫04'与*胭帕01'幼苗
3结论与讨论
植物开花与栽培地区气候特征,栽培环境温度、光照等因素密切相关,郑州地区月季杂交育种授粉工作一般集中在4月中旬到5月中旬,试验期间郑州市每年气温变化差异较为显著,尤其是2020年,4月份本地区天气回暖较快较早,大部分月季品种花
表3*火刺玫04'与*胭帕01'部分生长性状对比指标'火刺玫04'$胭帕01'播种日期2020年4月上旬2020年4月上旬株高(cm)6525
分枝数(条)85
花径(cm) 3.2 5.4
现花量(朵)13
花瓣数(枚)1016
如何规划大学生活基径(cm) 1.40.9
说好的幸福呢 歌词小叶数(片)5-73-5
皮刺数量较多较多
根系数量较多较少
期提前,4月20日即开始授粉,授粉工作相比往年提前10d左右。而蔷薇品种如单瓣黄刺玫花期变化不大,亲本花期间距的时间大大缩短,这就保证了父本花粉较高的生活力,有利于提高杂交授粉成功率(中国古老月季和野生蔷薇具有优秀的抗逆基因,陈俊愉先生提出利用我国丰富多彩的野生种质资源进行野化育种[10](月季远缘杂交育种是开发利用蔷薇属植物优良种质基因的重要途径,能够培育出更多、更好的适宜社会发展、气候变化,满足市场需求的杂交月季品种,国内外在月季远缘杂交育种中都获得了优良的杂交子代,并广为推广(如以新疆
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