藍靛果忍冬雜交育種試驗初步研究

焦麗，姜思佳，韓曦，李濱勝，趙利群

（黑龍江省森林植物園，黑龍江 哈爾濱 150040）

藍靛果忍冬（Loniceracaerulea），忍冬科忍冬屬[1－2]，是寒地重要的可食用野生小漿果之一。果實富含豐富的營養(yǎng)成分，具有較高的營養(yǎng)價值，同時又具有藥用價值，是天然的保健營養(yǎng)品，因此也具有很高的經(jīng)濟價值[3－7]。隨著藍靛果忍冬相關研究不斷深入，目前雜交育種工作已經(jīng)被放在了重點位置，科研人員正試圖把不同的種和亞種所具有的優(yōu)良特性通過雜交集中到一個品種上。Plkehnaova利用8年的雜交實驗證明了具有相同染色體數(shù)目的種類間可以進行雜交，并形成有生命力的后代，但相比而言，四倍體種間雜交，較二倍體具有更高的坐果率。二倍體和四倍體種類之間雜交成功率較低，應盡量避免[8]。總體而言，當今各國的雜交育種目標主要是培育出具有抗寒、早熟、果實營養(yǎng)成分高、口感好、豐產(chǎn)、大果、不落粒、耐運輸?shù)戎T多品質(zhì)高度結(jié)合的優(yōu)良品種。我國目前栽培的藍靛果多數(shù)為現(xiàn)有野生品種，產(chǎn)量不高且果實品質(zhì)較差，同時也引進了一些俄羅斯優(yōu)良品種，雖然引進品種栽培成功，但畢竟不具有自主知識產(chǎn)權。黑龍江省森林經(jīng)營研究所于2010—2013年我所引進了加拿大藍靛果忍冬12個優(yōu)良品種，同時收集國內(nèi)26個種源地的藍靛果忍冬種質(zhì)資源（保存了80個家系，72個無性系），利用國內(nèi)豐富的藍靛果資源以及國外優(yōu)良品種開展育種工作。在資源圃收集的眾多藍靛果忍冬品種中，加拿大引進的品種綜合表現(xiàn)良好，與國內(nèi)各種源地的藍靛果忍冬相比，不同引進品種分別在生態(tài)適應性、繁殖能力和果實品質(zhì)等方面顯現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。因此，本實驗將雜交育種的目標定位在國外引進（品）種與國內(nèi)不同種源進行的雜交育種，旨在將不同引進品種所具有的優(yōu)良性狀與國內(nèi)各種源地藍靛果忍冬相結(jié)合，培育出抗性強、品質(zhì)高的優(yōu)良新品種，豐富和改良現(xiàn)有品種，促進漿果產(chǎn)業(yè)的高效發(fā)展。同時通過對藍靛果忍冬進行雜交育種初步研究，為今后的藍靛果育種工作提供理論基礎和實踐經(jīng)驗，同時為我國藍靛果品種的自主培育和推廣奠定基礎。

1 試驗地自然條件

引種試驗地設在黑龍江省森林經(jīng)營研究所，位于黑龍江省哈爾濱市香坊區(qū)，地理坐標126°38′E，45°45′N。屬溫帶半濕潤季風性氣候，夏季受太平洋季風影響炎熱多雨，冬季受西伯利亞高氣壓影響嚴寒漫長。無霜期136d，年平均氣溫3.6℃，≥10℃年積溫為2 757.8℃，極端最高氣溫為36.4℃，極端最低氣溫為－38.1℃。平均降水量為523 mm，相對濕度為68%；海拔高度為136m；土壤為團狀和團粒狀中性黑鈣土。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

2.1.1 引進藍靛果品種選擇及其顯著特性

Novinka：葉片大，植株分蘗能力強；

Valery＃2：果實口感好，新梢生長能力強；

Dimka：果粒大；

Kamchatskaya：葉片厚而大，基生枝多，冠幅大，物候晚；

Madagan：果粒大，口感好，根莖粗壯，樹高和冠幅大，產(chǎn)量高；

Kiev no.8：植株長勢健壯，果實產(chǎn)量高；

2.1.2 國內(nèi)藍靛果選擇

選取在資源圃表現(xiàn)良好的具有代表性的伊春、勃利和大興安嶺種源藍靛果為試驗對象。

2.2 試驗方法

2.2.1 雜交育種試驗方法

（1）花粉采集。父本植株進入始花期，在晴朗的上午，選擇適度膨大但未打開的花蕾，用鑷子將花蕾整個摘下，收集一定量后，移至室內(nèi)，用鑷子剝除花瓣，將花藥連同花絲一起拔下，置于敞口容器中晾曬，注意避風和陽光，使花粉充分散落后，裝入離心管，放在冰箱冷藏室中的玻璃干燥器內(nèi)，保鮮待用，溫度保持在2～5℃為宜。

（2）去雄。藍靛果忍冬母本進入始花期，選擇上部具備3朵以上充分膨大但未打開花蕾的枝條為試驗枝，用鑷子將花瓣和雄蕊依次剝除，其余未發(fā)育完全和已經(jīng)打開的花蕾全部摘除，套上半透明的硫酸紙袋，保證紙袋內(nèi)只有去雄的花，防止袋內(nèi)去雜不凈產(chǎn)生異花授粉和已在去雄之前授粉的花形成果實，影響雜交純度。

（3）人工授粉。先打開硫酸紙袋，用棉簽蘸取花粉輕輕、不同方向、反復涂刷雌蕊柱頭，盡量使柱頭與花粉充分接觸。授粉后第一時間小心地套好紙袋（用手將袋口充分打開，避免紙袋碰觸柱頭，粘掉花粉或傷害雌蕊），扎好袋口。

此后，注意觀察，大概1周以后，待子房膨大并結(jié)出幼果時，用透明、透氣的種子袋換掉硫酸紙袋，直至果實采收。這樣既有利于雜交果的充分發(fā)育，防止果實自然成熟時自然落果，又可避免鳥類取食。在雜交果生長發(fā)育過程中要加強樹體的管理，防治病蟲為害。

（4）雜交種子播種。

種子處理：6月中旬，采收成熟的果實，人工洗種，漂出癟粒，放入冰箱中冷藏。6月下旬取出種子，然后按1∶3的比例將濕種子與潔凈的細河沙混合在一起，放入木箱或布袋中存放備用。

播種：在播種盤中按1∶1比例裝入細沙和草炭土的混合物，播種土高度距播種盤邊2～3cm，然后再開深度為0.5～1cm的播種溝，將用細河沙拌的種子直接播入播種盤中，將播種溝覆平，用木板壓實，將播種盤放入裝有水的盆中進行浸水。然后在播種盤上面覆1～2mm的腐殖土防止水分蒸發(fā)，為了防止立枯病和其他土傳病害，在播種覆土后，結(jié)合澆水噴施800～1 000倍50%代森銨水溶液。

管理：當苗長出3～4片真葉時，須進行葉面施肥。在冬季來臨前要進行防凍水灌溉，并進行防寒工作，再覆蓋一層松針。

2.2.2 雜交組合設計 結(jié)合物候期的相符性和品種數(shù)量（足夠的花粉采集量和可授粉植株數(shù)量）進行了12個組分的雜交組合試驗。

2.2.3 雜交授粉時間梯度試驗方法 雜交育種中，人工授粉的時機十分重要，為了提高授粉成功率，2013年春季我們做了人工授粉時間梯度試驗。

（1）試驗材料。母本選取國內(nèi)伊春種源藍靛果忍冬植株，父本為國外引進的品種Novinka。

（2）試驗方法。以去雄后5d的時間為試驗區(qū)間，10個植株為一個重復組，每天對不同的重復組植株進行授粉。另外，每朵花授粉2次，分別以連續(xù)2d和隔天的形式進行授粉試驗，旨在摸索出藍靛果忍冬的最佳授粉時機。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同雜交組合雜交育種結(jié)果與分析

雜交試驗結(jié)果（表1）中，除了3號雜交組合由于授粉在去雄后第4天進行，雌蕊失去活性，雜交失敗外，其他組合均形成果實，并得到F1代種子。試驗數(shù)據(jù)表明：5號雜交組合成功率最高，為61.5%；9號雜交組合次之，為60%。父本中以大興安嶺表現(xiàn)最好，母本中以Madagan、Kamchatskaya這2個品種表現(xiàn)最好。以上數(shù)據(jù)均說明不同雜交組合親和力存在差異性。

經(jīng)過幾年的栽培發(fā)現(xiàn)，國外品種Kamchatskaya結(jié)果率極低，之所以以其為雜交對象，是看重其具有植株分蘗能力強、葉片肥大、顏色灰綠、分支角度大、冠幅寬、樹姿特別、果粒大而飽滿圓潤，且物候期晚，進入7月，其他品種枝葉開始枯黃，而其葉片鮮綠，且仍有新稍產(chǎn)生等特點，是園林應用的良好材料。試驗中“Kamchatskaya”♀ד大興安嶺種源”♂雜交組合也獲得了很高的坐果率，這與Kamchatskaya品種自然結(jié)果率很低的表現(xiàn)差異性顯著。若能通過雜交，提高結(jié)實能力，將是較為理想的結(jié)果。

表1 雜交試驗結(jié)果

由雜交成功率方差分析結(jié)果（表2、3）可知，各雜交組合之間無論在母本水平上還是父本水平上，雜交成功率差異性表現(xiàn)都不顯著。

表2 以父本為自變量坐果率平均值比較

表3 以母本為自變量坐果率平均值比較

3.2 雜交授粉時間梯度試驗結(jié)果與分析

2種重復授粉的方式相比較試驗結(jié)果（表4）表明：去雄后第3天進行第1次授粉，連續(xù)授粉試驗組成功率最高為50%；去雄當天及去雄后第1天、第2天進行第1次授粉后，隔天進行2次授粉試驗組比連續(xù)授粉試驗組的授粉成功率略高；而去雄后第3天、第4天進行第1次授粉時，2組重復授粉方式的試驗結(jié)果正相反；第5天進行第1次授粉時，2組重復授粉方式的試驗結(jié)果均為0，并且在去雄第5天時雌蕊變軟、發(fā)黑，授粉時，用毛刷碰觸柱頭，雌蕊便會脫落，表明去雄后第5天雌蕊已經(jīng)失去活性。因此，植株去雄后的第2天、第3天為第1次人工授粉的最佳時期，此時受孕率較高，重復授粉工作應在植株去雄后的前4d完成。

表4 雜交梯度試驗授粉成功率統(tǒng)計結(jié)果 %

3.3 雜種果實與自然授粉果實分析比較

對雜交組合“伊春種源”♀דNovinka”♂、“伊春種源”♀דValery＃2”♂獲得的雜交果實與父母本自然授粉的果實進行對比。在果實橫徑方面：由表5可知，雜交果實的橫徑與親本的差異不大，說明雜交果實在果實橫徑方面繼承了親本的優(yōu)點。在果實縱徑方面：由表6可知雜交果實的縱徑與親本間存在不同的差異性，其中“伊春種源”♀דNovinka”♂的雜交果與母本果實形成顯著性差異；“伊春種源”♀דValery＃2”♂的雜交果實與父母本形成顯著差異。在單果質(zhì)量方面：由表7可知，雜交果實在與親本在單果質(zhì)量方面存在顯著差異性，雜交果實明顯小于親本。

表5 雜交果實橫徑方差分析結(jié)果

表6 雜交果實縱徑方差分析結(jié)果

值得注意的是，在雜交試驗中，盡管按預期得到了雜交果實，但是存在授粉成功率不高、果實發(fā)育后期有萎蔫現(xiàn)象，雜交果飽滿度不夠，有些種子發(fā)育不完全的問題。分析認為這可能與父母本的親和性以及外部環(huán)境條件欠佳有關，建議盡量剔除雜交枝條下部非試驗花朵，適當疏枝，以加強雜交枝條和雜交花的養(yǎng)分供應。此外，雜交育種工作是一項細致而長期性的工作，應需多年的試驗摸索，才能實現(xiàn)預期的育種目的。

表7 雜交果實單果質(zhì)量方差分析

3.4 雜交種子的播種

通過前期對不同品種藍靛果忍冬的種子進行發(fā)芽試驗的結(jié)果來看：種子多在20d左右開始發(fā)育，25～30d進入種子萌發(fā)高峰時段，高峰期10d，完成70%～75%的發(fā)芽率。品種和種源不同，種子發(fā)芽趨勢差異較大，發(fā)芽率高者可達80%以上，低者小于10%。由于播種盤置于試驗地中，受周圍環(huán)境因素影響，出苗時間比發(fā)芽試驗晚7～15d。已對雜交種子進行播種培育，后期表現(xiàn)有待進一步研究。

4 結(jié)論

4.1 藍靛果忍冬遠源雜交成功率高，試驗共進行了12個雜交組合獲得11組雜交果實，說明了藍靛果雜交育種培育新品種的可行性。

4.2 試驗結(jié)果表明，藍靛果忍冬去雄后的第2天、第3天為第1次人工授粉的最佳時期，受孕率相對較高。

4.3 藍靛果忍冬試驗地播種育苗的出苗時間為37～45d。

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