月季杂交育种的初步研究

yesleng · 发表于 2009-10-26 09:49:33

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月季杂交育种的初步研究

韩进1，丰　震1*，赵兰勇1，曹永富2，杨传强1，孔雨光1，孔　青1

（1.山东农业大学林学院，山东泰安　271018；2.临沂市林科所，山东临沂　276000）

摘要：通过对大田以及温室栽培蔷薇、月季、玫瑰等品种进行远缘或近缘杂交育种试验, 共选用14个亲本配制杂交组合25个,授粉花朵218朵。发现对月季授粉后2～6周一些品种逐渐开始败育。经过赤霉素处理的花朵结实率明显提高，正确选择母本对结实率也有一定的影响。经过试验，大体掌握杂交育种败育的时间，从而为克服杂交不亲和，进行胚培养打下一定的基础；同时确定了各杂交组合的可配性，为今后提高月季杂交育种的效率做有益的尝试。
关键词：月季；杂交育种；败育；胚挽救
中图分类号：S685.12　　　文献标识码：A　　　文章编号：1000-2324(2004)04-0517-04
收稿日期：2004-08-12
作者简介：韩　进（1979-），男，山东农业大学在读硕士研究生。
*通讯作者：Author for correspondence.Email:fengzh@sdau.edu.cn

THE PRELIMINARY STUDY ON CROSS BREEDING OF ROSE

HAN Jin1,FENG Zhen1*,ZHAO Lan-yong1,CAO Yong-fu2,YANG Chuan-qiang1,KONG Yu-guang1,KONG Qing1

(1.College of Forestry,shandong Agriculture University,Taian 271018,China;2.Institute of forestry Linyi,Linyi 276000, China)

Abstract:14 parent plants were selected and 25 cross combinations were conducted among R. chinensis,R.rugosa and R.spp in the fields and green-house.The results indicated that some cultivars aborted in two to six weeks after pollinating ,the ratio of fruit setting increased after being treated
by GA,and selecting suitable female parent could increase fruit setting.Through the experiment,the aborted time has been known clearly suitable,which made a basis to conquer incompatibility and embryo culture.At the same time ,the compatibility of crosses was
confirmed and it made an effective attempt to improve the rate of hybrid breeding of R.chinensis.
Key Words:R.chinensis，cross breeding，aborted，embryo rescue
　　月季（Rosa chinensis）为蔷薇科蔷薇属植物。花色艳丽，花形嫣雅,香味馥郁，不仅是我国的重要观赏植物，也是世界上重要的花卉之一。即可用于行道绿化，庭院绿篱，也可用于艺术插花,制作花蓝、花束、花车的好材料,越来越受到各单位和广大消费者的青睐,消费量也与日俱增,可是我国自己培育的品种却不多见。我国是月季的故乡,17世纪～18世纪传入英、法后，欧洲人才迅速用之作为杂交育种的重要亲本。他们用中国月季、蔷薇与欧洲原有蔷薇杂交并多次回交，最终创造出许多优秀的月季、蔷薇等现代新类型，新品种，是世界杂交育种史上两大奇迹之一，现已培育出2万多个园艺品种，遍布世界各地。本试验对月季进行杂交育种,发现品种间杂交坐果率不高,影响育种进程，因此，有必要研究杂交过程中影响杂交座果的因子，目的是提高月季杂交育种的效率。
　　胚抢救是对由于营养、生理或遗传原因,造成难以播种成苗或在发育早期阶段就败育或退化的胚进行早期离体培养，在远缘杂交中，常因胚的发育不良、胚乳不能常发育以及有时胚与胚乳之间形成类似糊粉层的细胞层,阻碍了营养物质从胚乳进入胚,从而造成幼胚的早期败育,阻碍了远缘杂交育种工作的进展［1］。胚抢救技术为解决这一问题提供了一个有效方法，但不同植物的生长发育时间不同，而在胚抢救工作中选择适宜的胚发育时期又是极为重要。所以本试验对杂交过程中出现的败育现象进行观察，大体掌握败育的时间，为进一步做胚抢救工作打下一定的基础。由于现代月季均为高度杂合体,所以品种间的杂交育种工作难度加大,这样,筛选杂交组合也显的尤为重要,如果选择得当，不但能有高的杂交座果率,而且节省大量的人力物力.这些工作可以在一定程度上提高杂交育种效率，减少育种盲目性，从而为培育新品种做一点有益的尝试。
1　材料和方法
1.1　材料
　　亲本现代月季品种与玫瑰品种栽植于山东农业大学林学院苗圃，为2～4年生植株。选取月季品种12个，蔷薇品种1个，玫瑰品种1个，其中部分切花月季品种栽培于温室内，其余均为露地栽培。亲本现代月季品种冬季保护越冬（修剪、部分埋土）。亲本蔷薇品种露地栽培于山东农业大学林学院月季园。
1.2　亲本选择的原则
　　选择生长健壮，无病虫害的植株为亲本。
1.3　花粉萌发试验
　　对所选14个品种进行花粉萌发试验：采用通用培养基悬滴培养，在光电显微镜下观察，统计值为3个视野的平均值。
1.4　杂交方法
　　根据现代月季育种目标，共设计25个杂交组合，并对一些组合做了反交试验。在4月底5月初当月季首次开花时，按照杂交组合进行杂交。杂交方法为：在花朵即将开放的前一天下午3时到4时对母本进行去雄，去雄应彻底，然后第二天上午9时左右采集父本的新鲜花粉对母本柱头进行授粉，授粉后用羊皮纸袋套袋。为提高坐果率，可连续授粉2～3d，以后常规管理,杂交7ｄ后开始观察,此后每隔2～3ｄ调查座果情况,到11月杂交果全部收获为止。
1.5　赤霉素处理方法
　　先用250mg/l 赤霉素涂抹柱头，然后再按照上述常规杂交方法进行杂交授粉。
2　结果与分析
2.1　花粉萌发力

表1　所选亲本的花粉萌发力

Table l　Pollen vitalities of selected rose

品种 variety	花粉萌发率（%） pollen germination rate	品种 variety	花粉萌发率（%） pollen germination rate
自由黄金	40	红衣主教	60
贝拉米	36	红双喜	50
婚礼白	18	红色火焰	42
金奖章	21	苏联香水	38
萨曼莎	40	特大欢喜	78
粉团蔷薇	73	却可客	75
贝拉米芽变	40	圆游会	69

　　由上表可以看出，经过花粉发芽试验，所选亲本花粉发芽率大多在35%以上，发芽率最高为特大欢喜，为78%，最低发芽率为婚礼白，为18%。Gudin等认为在月季杂交育种的过程当中，月季花粉萌发力的检测十分重要，花粉萌发力与杂交座果率有一定的关系。
2.2　杂交败育的时间
　　从图1可以看出，经过近两个月的观察，自由黄金×婚礼白大约在授粉后33d左右开始败育，红色火焰×婚礼白，红衣主教×萨曼莎，金奖章×贝拉米也都大约在授粉后60d以内开始发黄，败育。经过对杂交组合的观察可以看出，在进行种间杂交育种时，败育时间一般在2～6周左右。这与石荫坪对早熟桃的观察基本一致，特早熟桃59d胚发育为硬核期［7］。

表2　杂交试验观察

Table 2　Observation of cross experiments

母本

female

parent

父本
male
parent

授粉时间pollination

time

观察时间observation time

六月June

七月July

4

7

10

13

16

19

21

24

27

30

2

5

8

11

14

自由黄金

贝拉米

5.27

+

－

自由黄金

婚礼白

5.28

+

－

红色火焰

婚礼白

5.27

+

－

金奖章

萨曼莎

5.28

+

--

金奖章

贝拉米

5.28

+

－

红衣主教

萨曼莎

5.27

+

－

红衣主教

贝拉米

5.28

+

－

　　注：－代表黄化，败育，+代表正常
　　Note:－represent etiolation,aborted，+represent normal

图1　败育时间观察

Figure 1　Observation of aborted time

表3　赤霉素处理效果

Table 3　Treatment effects of GA

处理方式 treatment methods	杂交组合 crosses combinations	处理花朵数 number of treated flowers	座果数 number of fruit set	结实率(%) fruit set rate
250g/l赤霉素处理 treatment by 250g/l GA	婚礼白×自由黄金	20	10	50％
	粉团蔷薇×却可客	25	15	60％
	贝拉米芽变×自由黄金	20	16	80％
	却可客×自由黄金	16	8	50％
	红双喜×红色火焰	6	6	100％
正常授粉（不用赤霉素处理） normal Pollination (without GA)	婚礼白×自由黄金	5	0	0％
	粉团蔷薇×却可客	20	4	20％
	贝拉米芽变×自由黄金	10	0	0％
	却可客×自由黄金	8	0	0％
	红双喜×红色火焰	9	0	0％

2.3　赤霉素对座果率的影响
　　由表3可以看出，通过对5个杂交组合做对比试验发现：经过赤霉素处理的授粉花朵座果率要明显高于直接授粉的花朵座果率。婚礼白×自由黄金正常授粉不结果，但是经过赤霉素处理以后，座果率达到了50％；粉团蔷薇×却可客虽然正常授粉也能结果，但是座果率非常低，经过处理后座果率达到了60％；贝拉米芽变×自由黄金、红双喜×红色火焰处理效果也非常的明显；却可客×自由黄金处理前后的座果率相差很大。经过观察，说明用赤霉素处理柱头后授粉能明显的提高杂交座果率，这可能与赤霉素在花粉管伸长中的作用有很大的关系。
2.4　正反交的不同结实率
　　由表4可以看出，当杂交亲本确定时，父母本的选择对杂交结实率也有一定的影响，当红衣主教作父本，萨曼莎为母本时，坐果率为0，而萨曼莎为父本，红衣主教作为母本时，杂交组合坐果率提高了20％。同样其它的杂交组合，正反交的坐果率也有不同，二者相差大约15％～40％。其中，苏联香水以及金奖章做母本效果较好，而特大欢喜、红衣主教做父本效果好，其中苏联香水×特大欢喜组合较好。据Patricia & Melton 的报道，亲和性反应与花粉的生活力，授粉数量，日最高、最低温度和最高、最低湿度有关。双亲的染色体数目则对亲和性影响较大［2］。通过本试验观察，特大欢喜、红衣主教花粉发芽率均较高，分别为78%，60%，用它们做父本的杂交组合结实率较高。但用发芽率较低的萨曼莎（40%）做父本的杂交组合也表现了一定的高结实率，这与Patricia & Melton的报道存在一致性，说明花粉发芽率与杂交组合的结实率有一定关系。因此，在杂交育种试验中，确定杂交组合是提高坐果率的一种途径。

表4　正反交的结实率对比

Table 4　Fruit setting contrast of different cross combinations

父本　male parent	萨曼莎	红衣主教	金奖章	苏联香水	特大欢喜
母本　female parent	萨曼莎	红衣主教	金奖章	苏联香水	特大欢喜
萨曼莎# I2 R1 d/ V# D1 U& }% _4 X	—	0	11%	8%	*
红衣主教: C- J0 w$ T \|3 H- V% l	20%	—	0	*	*
金奖章6 m* @ I; e9 B. o2 ?	50%	40%	—	*	70%
苏联香水 3 c8 c7 A8 w7 e1 {( V	33.3%	*	*	—	60%
特大欢喜2 E# q4 d- h" M. e, I1 U: ?( M' H	*	*	25%	33.3%	—

　　注： “*" 未做的杂交组合　　Note:“*" Undone cross combinations
2.5　种间杂交与种内杂交结果
　　由表5可以看出，用相同的月季品种作母本，粉团蔷薇和其它月季品种做父本，发现：蔷薇、月季远缘杂交座果率与月季品种间杂交座果率之间并没有较大的差异。马燕等认为远缘杂交的不亲和性是由于远缘类型的两性成分差异过大造成的，种间杂交亲和性并没有一定的规律性［3］；因此，月季种间与种内的杂交组合亲和性各异，其中并无明显的规律，只能根据经验妥善筛选。

表5　种间杂交与种内杂交结果

Table 5　Results of distant hybridizations and incross

母本 female parent	父本 male parent	处理花朵数 number of treated flowers	结实数 number of fruit set	座果率(%) fruit set rate
红衣主教	粉团蔷薇	20	5	25%%
贝拉米芽变	粉团蔷薇	16	3	18.75%
贝拉米	粉团蔷薇	8	3	37.5%
婚礼白	粉团蔷薇	12	2	16.7%
婚礼白	自由黄金	8	1	12.5%
红衣主教	金奖章	9	2	22%
贝拉米芽变	圆游会	2	0	0
贝拉米	金奖章	4	1	25%

3　结论与讨论
　　(1) 品种的影响　通过试验确定了苏联香水以及金奖章做母本效果较好，而特大欢喜、红衣主教做父本效果好，其中苏联香水×特大欢喜，苏联香水×金奖章，萨曼莎×金奖章组合较好。在月季的杂交育种中，选择父母本时，除了考虑到目标性状互补外，一定要保证父本具有较高的花粉萌发力，这是杂交成功与否的决定性因素之一，以上研究表明，被选择的父本的花粉萌发力高的结实率也相应提高。Gudin研究结果与本研究有一致的地方，但是他认为即使花粉萌发力低，如果其花粉管较长的话，也有可能提高结实率。这是本试验应该进一步研究的内容。
　　(2)赤霉素对诱导花粉发芽有一定效果
从本试验也可以看出，经过赤霉素诱导的杂交组合表现一定的高结实率，可以尝试进一步研究以达到更为理想的效果，也有人提出NAA可以提高坐果率，所以应该对杂交组合的诱导做进一步探讨，找寻更为合适的赤霉素处理方法以及其它激素对坐果率的影响。
　　(3)杂交组合对座果率的影响
本试验通过正反交对照，发现杂交组合在亲本确定以后，反交的结实率与正交的结实率有较大的差异，因此，在杂交过程中应该结合正反交来做。
　　(4)花木的结实率低一般有以下几个原因，一是本身花粉萌芽率低，二是花粉受柱头抑制物质的影响而不萌发，三是花粉管伸长不够，四是胚发育过程中败育。对于试验中影响杂交坐果率的具体原因还需要做进一步探讨并能相应提出解决的方法。
参考文献
〔1〕杨增海.园艺植物组织培养〔M〕.北京:农业出版社,1987
〔2〕 Patricia Cole，Bill Melton. Self-and Cross-compatibility Relationships smong Genotypes and between Ploidy of the Rose〔J〕.J.Amer.Hort.Sci.,1986,Ⅲ(1):122-125
〔3〕马燕,陈俊愉.培育刺玫月季新品种的初步研究（Ⅰ）〔J〕. 北京林业大学学报 1990,（12）18-25
〔4〕 Gudin Serge. Embryo rescue in Rose hybrida L〔J〕. Euphytica,1994,7(2):205-212
〔5〕刘焕芳,段成国,陈学森等. 胚抢救技术在核果类果树育种上的应用〔J〕.生物技术通报，2003，（3）：12-16
〔6〕蔡旭.植物遗传育种学〔M〕.北京：科学出版社，1988，399-457
〔7〕石荫坪，王强生，陈学森等.杏特早熟品种胚培的研究〔J〕.落叶果树,1997，(1)：3-6

rrainning · 发表于 2011-6-1 14:25:57

这个课题太深奥了。4月底的时候，也做过一个尝试：父本是荣光，母本的花魂；授粉两个星期内还算正常，可是第三个星期就黑了。

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