百合系間雜交以鐵炮百合為父本的親和性

馮秀麗，岳 玲，趙興華，裴新輝

(遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 花卉研究所，遼寧 沈陽 110161)

鐵炮百合(LiliumlongiflorumThunb.) 即麝香百合，花白色，喇叭形，香味清新淡雅，花粉活性強(qiáng)，是作為育種親本特別是父本的理想材料。在百合育種親和性研究中，多以亞洲百合與東方百合為對(duì)象，而鐵炮百合則較少。作者以鐵炮百合中的白天堂品種為父本，分別與亞洲百合雜種系、東方百合雜種系、OT雜種系、LA雜種系的31個(gè)品種進(jìn)行系間雜交試驗(yàn)，探討鐵炮百合與其他百合雜種系品種的雜交親和性，為百合育種工作提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)所用的31個(gè)百合品種全部來自于遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所西地試驗(yàn)地4號(hào)溫室，以鐵炮百合中的白天堂品種為父本，分別與亞洲百合的本菲卡、卡斯特羅、黑人蒙特、普瑞頭、穿梭，東方百合的天馬、布萊斯卡、不同凡響、索邦、眼鏡蛇、泰伯、特紅、欣賞、元帥、希拉、瑟堡，OT雜種系的粉色宮殿、仙女、木門、羅賓那、耶羅林、歐卡拉、索尼、贊比西，LA雜種系的波旁街、信使、幫索爾、紅芯、布林迪西、正直、印度夏日、佩維亞進(jìn)行雜交。

1.2 方法

2015年5—8月進(jìn)行雜交，授粉時(shí)間為每天早上7：00—10：00，每個(gè)雜交組合均采用常規(guī)授粉與切割柱頭授粉2種方式，花期一致的父母本直接取花粉授粉，不一致的，將花粉放入硫酸紙袋中保存于干燥器內(nèi)，待母本花朵開放時(shí)取出授粉。授粉后50 d，觀察蒴果膨大情況，記錄膨大個(gè)數(shù)，蒴果成熟時(shí)，剝離果皮，記錄有胚種子數(shù)。

2 結(jié)果與分析

亞洲百合、東方百合、OT雜種系的品種做母本與鐵炮百合雜交的部分組合獲得了膨大果實(shí)及有胚種子。以LA雜種系的5個(gè)品種做母本與鐵炮百合雜交未得到膨大果實(shí)及有胚種子。

表1表明， 與亞洲百合5個(gè)品種的雜交中，本菲卡和黑人蒙特獲得了有胚種子，普瑞頭只獲得膨大果實(shí)未得到有胚種子。說明亞洲百合與鐵炮百合具有一定的親和性，但雜交組合的不同，親和性有一定的差異，黑人蒙特與白天堂的親和性好于本菲卡。普瑞頭與白天堂之間的雜交出現(xiàn)了膨大果實(shí),卻未收獲到有胚種子，可能存在如下2種原因：一是可能存在受精后障礙，胚和胚乳不親和導(dǎo)致了胚的敗育，可嘗試通過胚挽救獲得雜種苗；二是可能由于花粉刺激導(dǎo)致子房的假膨大[1]。另外在本組的雜交中，常規(guī)授粉法獲得了膨大果實(shí)，切割柱頭法反而未得到，可見此方法在本組的雜交中起到了抑制作用。

表3表明，與東方百合11個(gè)品種的雜交中，有6個(gè)組合獲得了膨大果實(shí)，其中5個(gè)得到有胚種子，說明鐵炮百合與東方百合具有一定的親和性。

表1 亞洲百合與鐵炮百合雜交膨大蒴果及種子發(fā)育狀況

注：NP表示常規(guī)授粉法，CSM表示切割柱頭法。表2～3同。

表2 OT百合與鐵炮百合雜交膨大蒴果及種子發(fā)育狀況

得到有胚種子的5個(gè)組合之間差異較大，其中希拉的有胚種子率最高，元帥的有胚種子率最低；希拉和索邦常規(guī)授粉和切割柱頭都得到了膨大果實(shí)及有胚種子，表明二者與白天堂的親和性較好，切割柱頭獲得的有胚種子率遠(yuǎn)高于常規(guī)授粉，也表明切割柱頭法在這2個(gè)雜交組合中的效果較好。有5個(gè)組合未得到膨大果實(shí)，說明這5組雜交間存在S基因控制的不親和機(jī)制[2]，且切割柱頭法無法解決此障礙。在后續(xù)試驗(yàn)中準(zhǔn)備嘗試通過其他方式解決，如柱頭嫁接、激素處理等[3]。

表2表明， 與OT百合的8個(gè)雜交組合中有5個(gè)組合得到了膨大蒴果，其中的粉色宮殿和索尼是采用切割柱頭法獲得的，表明其雜交存在受精前障礙，且切割柱頭是解決障礙的有效方法。其他3個(gè)組合常規(guī)授粉和切割柱頭都得到了膨大果實(shí)，表明其具有一定的親和性，但就二者效果來看，切割柱頭獲得的果實(shí)數(shù)量明顯要多于常規(guī)授粉，進(jìn)一步說明在此類組合中切割柱頭法對(duì)雜交授粉起了促進(jìn)作用。羅賓那、粉色宮殿2個(gè)組合得到了有胚種子，說明其與鐵炮百合之間親和性較好，且羅賓那好于粉色宮殿。

表3 東方百合與及鐵炮百合雜交蒴果膨大及種子發(fā)育狀況

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，鐵炮百合與亞洲百合、東方百合,OT雜交種百合的部分品種雜交獲得了膨大果實(shí)及有胚種子，說明他們與鐵炮百合之間存在一定的親和性，東方百合、亞洲百合與鐵炮的親和性好過OT雜交種百合，這也說明3種類型百合雖然與鐵炮百合親緣關(guān)系都較遠(yuǎn)，但由于OT雜交種百合遺傳背景較復(fù)雜，基因高度雜合，因此親和性相對(duì)更差。 LA雜交種品種與鐵炮百合的所有雜交組合均未得到膨大果實(shí)， LA雜交種百合與鐵炮百合有相同的橋梁種“L”,具有一定的親緣關(guān)系，理論上親和性應(yīng)該好于以上3種類型，然而結(jié)果卻恰恰相反，原因有待于進(jìn)一步試驗(yàn)。

切割柱頭法被認(rèn)為是克服雜交障礙最有效的方法[4]，但在本試驗(yàn)中不同雜交組合的效果差異較大。東方百合做母本的雜交獲得膨大蒴果的6個(gè)組合中，5個(gè)組合通過切割柱頭獲得了膨大果實(shí)(其中2個(gè)組合常規(guī)授粉也得到了膨大果實(shí))，在OT雜交種百合的雜交中，5個(gè)獲得膨大果實(shí)的組合中，有2個(gè)組合用切割柱頭法上獲得了膨大蒴果，另外3個(gè)在常規(guī)授粉和切割柱頭都獲得了膨大的蒴果，但切割柱頭獲得的膨大蒴果及有胚種子率明顯高于常規(guī)授粉，說明在東方百合、OT百合與鐵炮百合的雜交中，切割柱頭法是克服雜交障礙的有效方法。在亞洲百合雜交中卻正好相反，獲得膨大蒴果的3個(gè)組合都是通過常規(guī)授粉獲得的，說明在該組雜交中，切割柱頭不但沒有克服雜交障礙，反而起到了抑制作用。這與李捷等[5]的在某些雜交組合中切割柱頭沒有促進(jìn)作用或產(chǎn)生抑制作用是一致的。也與雷家軍等[6]的切割柱頭對(duì)以花柱較短的亞洲百合做母本的雜交組合沒有明顯的促進(jìn)作用，甚至是抑制作用的試驗(yàn)結(jié)果是一致的。在后續(xù)試驗(yàn)中可采用多種授粉方法以提高雜交結(jié)實(shí)率[7]，并對(duì)雜交種子進(jìn)行胚挽救以克服受精后障礙[8]，以期得到更多的雜交苗。

[1] 王中軒，楊爽，廉玉芹，等.百合品種間雜交親和性的比較[J].西北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，21(9)：113-120.

[2] ASHER P D． Special stylar property required for compatible pollen tube inLiliumlongifolorumThunb[J]． Bot Gaz，1975，136(3):317-321．

[3] 穆鼎.觀賞百合[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2005.

[4] VAN TUYL J M，VAN DIEN M P，VAN CREIJ M G M．Application of in vitro pollination，ovary culture，ovule culture and embryo rescue for overcoming incongruity barriers in interspecificLiliumcrosses[J]． Plant Science，1991，74(1):115-126．

[5] 李捷，高亦珂，張啟翔.切割花柱法對(duì)百合雜交親和性的影響[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013,41(5)：97-100.

[6] 雷家軍，賀衛(wèi)麗，趙艷.不同授粉方式對(duì)亞洲百合與東方百合種間雜交結(jié)實(shí)的影響[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2014,45(2):29-34.

[7] 周樹軍．現(xiàn)代百合品種培育的技術(shù)途徑及其雜交特殊現(xiàn)象的機(jī)制[J]．農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào)，2014，22(10):1189-1194．

[8] 鄧衍明，葉曉青．植物遠(yuǎn)緣雜交受精后生殖障礙及其克服方法[J]．華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2013，28(增刊1):120-124．