繡球雜交育種技術(shù)流程概述

王瓊 朱彬 俞愛軍 張睿婧 楊娟 葉志琴 池堅(jiān)

（上海種業(yè)（集團(tuán)）有限公司，上海 201615） *為通信作者

繡球(Hydrangea macrophylla)為虎耳草科繡球?qū)僦参?，又名八仙花、紫陽花等，是暖溫帶半耐寒落葉小灌木。繡球花序碩大、花色豐富、觀賞期長，近年來被廣泛應(yīng)用于盆花、切花以及城市景觀綠化，深受人們喜愛[1]。目前，市場上流通的繡球品種繁多，多為雜交品種，國內(nèi)暢銷的繡球品種大部分引自國外[2]。同時，由于繡球親本的遺傳背景復(fù)雜，國內(nèi)開展繡球育種常會出現(xiàn)不親和現(xiàn)象（如，雜交后得不到種子，種子播種后不萌發(fā)，幼苗生長速度慢等），嚴(yán)重阻礙了繡球雜交育種產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。鑒于此，筆者借助組培技術(shù)，對繡球育種技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，最終研究集成了一套繡球雜交育種技術(shù)。利用該技術(shù)進(jìn)行繡球雜交育種，可有效提高繡球雜交種苗的獲得率，縮短了繡球的育種周期?，F(xiàn)筆者擬對集成的繡球雜交育種技術(shù)流程進(jìn)行總結(jié)介紹，以期為我國繡球育種工作提供技術(shù)參考，從而加快我國繡球新優(yōu)品種的國產(chǎn)化進(jìn)程。

1 繡球育種目標(biāo)的制定

確定合理的育種方向是雜交育種的首要任務(wù)，也是決定育種成敗的關(guān)鍵。因此，需結(jié)合繡球的品種特性、觀賞性、市場發(fā)展趨勢等，確定育種目標(biāo)[3]。目前，繡球育種的關(guān)注點(diǎn)主要在花形、花色、抗性、開花方式等方面。其中，花形一般以球形為育種方向，球形花的不孕花數(shù)量多，花形飽滿，觀賞價值高，適用于切花、盆花；扁平形花的可育花數(shù)量較多，盛花時花瓣小且花粉掉落嚴(yán)重，會影響觀賞的美觀度。在花色上，重點(diǎn)是改良抗性好的品種，要求不僅花色豐富（尤以藍(lán)色系較受研究者關(guān)注），而且要保留原有的抗逆性。在抗性方面，一般要求耐熱、耐寒、抗?。壳按蠖噙x擇以喬木繡球、圓錐繡球?yàn)橛N親本，改良現(xiàn)有觀賞價值高的繡球品種的耐熱和抗寒特性），以使觀賞性高的繡球品種可以在更多的地區(qū)進(jìn)行應(yīng)用。

2 繡球花粉采集和貯藏

繡球花粉的采集時間和貯藏條件對花粉活力的影響很大，故需進(jìn)行適當(dāng)操作。

2.1 花粉采集方法

選擇在天氣晴好的上午，待露水干后，進(jìn)行花粉采集；選擇小花瓣充分打開、花藥充分發(fā)育的植株；花粉采集工作必須要細(xì)心，由于繡球的花藥非常微?。ㄖ挥? mm 左右），可用鑷子將花藥取下，然后放于盛裝花粉的容器中，并做好標(biāo)簽，以免品種混亂（同一植株可多朵花混合采集）；在花粉采集過程中，若要采集多個繡球品種，則在每個品種的花粉采集完成后，須更換干凈、無花粉污染的鑷子（或?qū)㈣囎又糜?5%酒精溶液中浸泡，使鑷子上殘留的花粉失去活性，并用酒精棉球?qū)㈣囎硬潦酶蓛?，待晾干后再使用），一般需?zhǔn)備3～5 把鑷子，以便于操作[2]。

2.2 花粉貯藏方法

繡球花粉采集完成后，將其置于陰涼通風(fēng)處進(jìn)行自然干燥，然后將其收集于1.5 mL 離心管中且存放于冰箱中，可實(shí)現(xiàn)繡球花粉的短期貯藏，從而解決繡球花期不遇等問題。一般在4 ℃環(huán)境中，可保存5～7 d；在-18 ℃環(huán)境下冷凍保存，可存放30 d 左右，但是冷凍保存的花粉在使用前需提前1晚存放于4 ℃環(huán)境中進(jìn)行解凍。值得注意的是，當(dāng)繡球親本花期相遇時，花粉一般要求現(xiàn)采現(xiàn)用。

3 繡球花粉活力檢測

花粉是開展雜交育種最基本也是最重要的材料，花粉活力對育種效果的影響很大，故在授粉前必須對花粉活力進(jìn)行檢測[4]，以利于親本組配選擇，提高育種效率?？刹捎没ǚ垭x體萌發(fā)液體培養(yǎng)法進(jìn)行檢測，培養(yǎng)液配方為蔗糖100 g/L+ 硼酸50 mg/L+氯化鈣30 mg/L，花粉接種到培養(yǎng)液后，于25 ℃培養(yǎng)3～5 h，觀察花粉粒的萌發(fā)情況。據(jù)相關(guān)研究報(bào)道，一般用于雜交育種的父本花粉萌發(fā)率大于50%為正常可育，父本花粉萌發(fā)率為30%～50%為低不育，父本花粉萌發(fā)率為5%～＜30%為半不育，父本花粉萌發(fā)率小于5%為高不育，0為全不育[5]。因此，在繡球育種過程中，要根據(jù)育種目標(biāo)盡量選擇萌發(fā)率高（花粉萌發(fā)率大于5%以上為好[6]）的品種作為育種父本材料。

4 繡球雜交授粉

4.1 母本花朵去雄

繡球在進(jìn)行雜交作業(yè)時，需提前1～2 d進(jìn)行母本花朵去雄處理。選擇在天氣晴好的上午，待露水干后，選擇植株健壯、可育花飽滿的母本，用75%酒精消毒剪刀，去除用于授粉花朵的花萼片（此時花朵應(yīng)處于花朵飽滿、顯色、花瓣未張開的狀態(tài)）。一般用左手托住花朵的子房，右手用鑷子輕輕剝?nèi)セò?，去除花藥。待傷口愈合后，為避免柱頭污染，用硫酸紙?zhí)状?，注明去雄日期，授粉待用。值得注意的是，陰雨天不宜進(jìn)行去雄操作，以避免花朵因傷口感染而枯萎死亡。結(jié)合去雄進(jìn)行適當(dāng)疏花，一般每盆繡球留2～3個花序，每個花序留10～15個花朵進(jìn)行授粉，以保障雜交子房的養(yǎng)分供給。

4.2 授 粉

在繡球母本花朵去雄后1～2 d，選擇在天氣晴好的上午（9:30—11:00），待露水干后進(jìn)行授粉。一般左手拿著存放花粉的容器，右手用小號毛筆蘸取花粉，輕輕在張開的柱頭上涂抹1下，然后套袋，掛上標(biāo)牌，注明父本、母本、授粉日期以及操作人，隔天可重復(fù)授粉1 次。在授粉時，需準(zhǔn)備毛筆15～20 支，一般1 個雜交組合用1 支毛筆，以避免花粉污染，影響雜交的真實(shí)性。

4.3 授粉后管理

授粉后應(yīng)注意加強(qiáng)棚內(nèi)通風(fēng)；補(bǔ)水時盡量避免花頭遇水，保持花序和葉片干爽，避免因潮濕感染病菌而造成花梗腐爛或枯萎；在授粉后5～7 d除去套袋；當(dāng)觀察到子房開始膨大后，逐漸增加水肥供給，促進(jìn)果實(shí)生長；在病蟲害防治方面，一般每7～10 d 噴施1 次殺菌劑和殺蟲劑。

5 繡球雜交種苗培育

5.1 雜交果實(shí)采收

在授粉后、子房膨大生長50～60 d 后，選擇飽滿的碩果從植株上剪下，放于硫酸紙?zhí)状校⒆⒚麟s交組合名稱和采收時間，避免果實(shí)發(fā)生混淆。

5.2 組織培養(yǎng)

繡球種子十分微小，采用種子直播方式獲得雜交種苗，不僅操作繁瑣，而且發(fā)芽效果不理想。因此，可借助組織培養(yǎng)法來獲得雜交種苗。

5.2.1 凈瓶處理及無菌雜交種苗獲得

將雜交果實(shí)用兌有洗滌劑的水浸泡30 min，再用流水沖洗1 h以上，隨后在超凈工作臺上，用75%酒精浸泡30 s，再用10%次氯酸鈉浸泡消毒20～25 min，期間不斷晃動，以利于果實(shí)表面與滅菌劑充分接觸，提高外植體的滅菌效率，然后用無菌水沖洗4～5遍，最后用無菌濾紙吸干雜交果實(shí)表面水分，將其接種于MS 培養(yǎng)基上培養(yǎng)7～10 d，再將無污染的雜交果實(shí)輕輕切開，接種到MS 培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng)30～45 d，雜交種子即可開始萌發(fā)、生長。

5.2.2 培養(yǎng)基配方

無菌雜交種苗的最佳增殖培養(yǎng)基配方為M S+6-BA 0.2 mg/L+NAA 0.1 mg/L，增殖培養(yǎng)時間為30 d 左右；最佳生根培養(yǎng)基配方為1/2MS+NAA 0.2 mg/L，培養(yǎng)20～30 d 后組培苗即可進(jìn)行煉苗。

5.2.3 煉 苗

先將組培苗置于自然光下放置1～2 d，然后揭開封口膜，再置于自然光下放置1～2 d，拔出組培苗，洗凈培養(yǎng)基，并將組培苗用多菌靈1 000～1 200 倍液浸泡15 s 后撈出（保持植株表面濕潤），隨后將組培苗種植于大棚煉苗區(qū)的72孔穴盤中。在組培苗種植后，及時噴水并搭建簡易小拱棚，以利于保溫、保濕，促進(jìn)新根萌發(fā)；每天通風(fēng)1～2 h；在中午陽光強(qiáng)烈時，需加蓋遮陽網(wǎng)，以保證基質(zhì)濕潤。在組培苗成活后，撤掉小拱棚，進(jìn)行正常的水肥管理，幼苗期主要施用平衡肥1 500～2 000 倍液，每周施1～2 次；病蟲害防治每周進(jìn)行1 次，主要噴施殺菌劑。

5.3 上盆定植及換盆

當(dāng)煉苗后的雜交種苗萌發(fā)2～3對新葉、植株生長健壯、根系發(fā)達(dá)時，即可進(jìn)行上盆定植。一般先定植到110 mm 或120 mm 規(guī)格的盆器中，培育2～3 個月后換至140 mm 規(guī)格的盆器，待長滿盆后更換至180 mm 規(guī)格的繡球?qū)Ｓ门杵?。值得注意的是，要根?jù)植株大小合理更換盆器，以確保繡球植株健壯生長。

5.4 雜交種苗開花時的栽培管理

具體為：（1）肥料管理。在繡球顯蕾期，施高鉀肥800～1 000 倍液，每周施1～2 次。（2）病蟲害防治。繡球的主要病蟲害有炭疽病、灰霉病和蚜蟲、紅蜘蛛等，可施用腐霉利1 000～1 200 倍液或阿米妙收1 200～1 500 倍液防治炭疽病、灰霉病，施用啶蟲脒1 500～2 000 倍液防治蚜蟲，施用金滿枝1 200～1500 倍液防治紅蜘蛛。

6 建立雜種后代選育圃

需建立繡球F1代雜種選育圃，從而圍繞育種目標(biāo)（如植株生長勢、花形、花色、開花方式等特性），篩選出優(yōu)良性狀的雜交后代[6]，并對優(yōu)勢后代進(jìn)行種苗繁育，進(jìn)一步考查其性狀的特異性、穩(wěn)定性、一致性，進(jìn)而為選育繡球新優(yōu)品種奠定基礎(chǔ)。