木本花卉雜交育種研究進展

董佳麗,于曉英,盛楨楨

(湖南農業大學園藝園林學院，湖南長沙 410128)

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木本花卉雜交育種研究進展

董佳麗,于曉英*,盛楨楨

(湖南農業大學園藝園林學院，湖南長沙 410128)

對近年來的木本花卉雜交育種概況進行了分析，簡述了雜交育種在木本花卉中的應用，其中包括常規組合雜交育種、遠緣雜交育種和雜種優勢育種3方面。并對2003～2014年幾種常見木本花卉雜交育種情況進行了歸納總結，同時根據目前木本花卉育種狀況，對其雜交育種的前景進行了展望。

木本花卉；雜交育種；研究進展

中國的園林植物遺傳資源極其豐富，有著悠久的栽培歷史，然而現有的園林植物品種卻不能滿足人們日益增長的對園林植物種類品種特別是木本花卉種類品種的需求，很多需要依賴國外進口。因此，需要自主創造出更多滿足市場需求的新品種，相關的研究工作顯得更加重要[1-3]。

1 木本花卉雜交育種概況

雜交育種是指不同種群或不同基因型個體之間進行雜交，通過在其雜交后代中進行選擇從而培育成純合品種的方法[4]。木本花卉的育種途徑多樣，但因為雜交可以讓基因重新組合，能分離出更多的變異類型，為選育優良的品種提供更多的機會，所以較常用且較有成效的育種途徑為雜交育種。表1為2003～2014年通過雜交育種選育出的園林植物新品種[5]。

1719年T.費爾柴爾德首次以石竹科植物為材料成功獲得人工雜交種。隨著遺傳學的不斷發展、特性鑒定技術的不斷改進，雜交育種工作逐漸形成了一套完整的體系，國內外的育種工作者們陸續利用雜交手段開展育種工作。比利時根特農業中心觀賞植物研究所通過雜交育種手段獲得了早、中、晚系列的杜鵑品種[6]。2002～2003年間，龔洵等[7-8]從云南含笑和灰巖含笑人工雜交群體中培育出抗旱耐瘠、適于庭院觀賞的‘雛菊含笑’和‘春月含笑’，并以云南含笑和紫花含笑為親本，采用人工雜交的方式培育出‘郁金含笑’‘丹芯含笑’和‘沁芳含笑’等含笑紅花品種。蘇光瑞等[9]采用4個原產于我國的丁香種與16個歐洲丁香品種進行人工雜交試驗，共進行了28個組合試驗，其中有9個組合獲得了正常發育的丁香雜交種子，證明丁香種與品種間有較好的雜交親和性。甘肅省林業科學技術推廣總站的何麗霞等[10]人采用人工雜交育種方法，在野生牡丹之間、野生牡丹與各栽培品種之間、西北牡丹品種與中原牡丹品種之間進行雜交育種試驗，成功得到了14批雜交種子和實生苗，并從中選育出50多個優良的新品種，說明雜交育種是培養牡丹優良新品種最為重要的途徑之一。

表1 2003～2014年常見木本花卉雜交育種情況匯總

接下表

2 雜交育種在木本花卉中的應用

2.1 木本花卉的組合育種 組合育種也稱常規雜交育種，是指通過人工雜交方式，將分散在不同親本上的優良性狀組合至雜種中，并對雜交后代進行多代的培育選擇，以獲得基因型純合或者接近純合的新品種的育種途徑。木本花卉雜交育種中，使用有性雜交育種方式進行雜交試驗或選育新品種的最多，如山茶、觀賞海棠、梅花、含笑、牡丹等。

2.1.1 山茶。在山茶的雜交親和性研究方面，楊志玲等[11-12]采用常規雜交育種途徑，用山茶屬紅山茶組的4個物種與22個品種作為雜交育種的親本，共設計了104組雜交組合進行紅山茶組內品種間的雜交親和性試驗，證明了紅山茶組內品種之間的雜交親和性比物種間的雜交親和性低。她還以長瓣短柱茶為母本，浙江紅山茶為父本進行雜交，研究了花粉管在柱頭及花柱中的行為。

2.1.2 觀賞海棠。對觀賞海棠新品種的選育，田佶等[13-15]選育出了分別以歐美觀賞海棠品種‘亞當’‘絢麗’為母本自然雜交的，觀賞性強，樹體與花芽抗寒性均強的觀賞海棠新品系——‘宿亞當’‘紅亞當’‘紫霞珠’。

2.1.3 梅花。近年來，中國梅花中心開展了一系列的實生選種和雜交育種工作，比如以‘小宮粉’為母本與父本‘江南朱砂’進行雜交和以‘殘雪’為母本與父本為‘小宮粉’和‘江南朱砂’的混合花粉進行雜交,分別成功選育出了‘江砂宮粉’‘小紅長須’‘江南臺閣’‘單輪朱砂’和‘磨山宮粉’等新品種[16]。

2.1.4 含笑。含笑的雜交育種主要是以增強抗逆性為目標進行的。毛常麗等[17]獲得了以球花含笑為母本，云南含笑為父本進行雜交的具較強抗病蟲能力，耐寒耐旱耐貧瘠的含笑新品種——‘晚春’含笑的植物新品種權。李穎婕和徐海燕等人[18-19]以球花含笑與紫花含笑進行人工雜交、云南含笑和南亞含笑尚未命名的雜交后代作為母本，再與父本深山含笑進行雜交育種，分別培育出樹形優美、耐旱耐瘠的含笑新品種——‘云霞’‘云瑞’。

2.1.5 牡丹。育種家們采用有性雜交育種方法，對牡丹進行雜交育種成功獲得新品種的例子也不少。索志立等[20-21]以楊山牡丹為母本、牡丹‘趙粉’和‘紫二喬’品種為父本，于2004年成功地進行了人工雜交育種試驗；2005年開展了以紫斑牡丹為母本，‘海棠爭潤’‘盛丹爐’以及‘胭脂紅’等3個牡丹品種為父本的雜交育種工作。成仿云等[22]用了10年時間對紫斑牡丹傳統品種的天然雜種進行選育，成功選育了3個花香、花繁、長勢強的品種，2004年分別被命名為‘桃花鑲玉’‘祥云’和‘高原圣火’。

2.2 木本花卉的遠緣雜交育種 遠緣雜交是指在分類學上物種以上分類單位(種間、屬間，甚至是科間)的個體之間交配。通過遠緣雜交能夠實現基因的轉移，這對新物種的形成具有非常重要的意義，并且在育種工作中也取得了豐碩的成果[23]。

葉培忠[24]成功地進行了杉木與柳杉的屬間雜交試驗。為了培育抗寒的月季品種，黃善武等[25]選用抗寒耐瘠的新疆彎刺薔薇與現代月季品種進行雜交，成功培育出了新品種‘天山之光’。孫凡雅等[26]開展了以‘國光’蘋果為母本,以10種各具特色的觀賞海棠品種為父本的雜交育種工作, 選育出9株2年即能開花結果的觀賞海棠優良單株。梅花利用遠緣雜交途徑一般很難成功獲得雜交種，但一旦成功，其后代雜種優勢也非常明顯。北京林業大學經多年努力，進行了一系列梅花遠緣雜交與抗寒育種研究；陳瑞丹[27]開展了連續4年的梅花雜交育種工作，以‘淡豐后’為母本同父本‘北京玉蝶’進行雜交，培育出了帶有典型梅香的梅花抗寒新品種‘香瑞白’。木蘭科屬內屬間也進行了數百個組合的人工雜交試驗，最終培育了‘清心’多瓣天女花以及‘紅金星’‘紅壽星’‘紅笑星’‘綠星’玉蘭和‘紅玉’玉蘭等多個木蘭新品種[28]。2001年，關坤等[29]獲得紫牡丹和紫斑牡丹的雜種F1代，直到2004年首次開花，即被命名為‘華夏玫瑰紅’；2002年時，又獲得黃牡丹和日本品種‘白神’的雜種F1代， 2006年才首次開花，被命名為‘華夏一品黃’；牡丹的遠緣雜交包括革質花盤與肉質花盤之間和牡丹與芍藥之間的雜交。2008年,在我國北京昌平，牡丹與芍藥的遠緣雜交后代‘和諧’被發現鑒定[30]；2009年，王越嵐[31]首次以川赤芍為母本，‘鳳丹白’為父本進行正交未獲得種子，而以牡丹品種‘鳳丹白’為母本，將川赤芍當作父本反交，獲得了較高的結實率和出苗率。

2.3 木本花卉的雜種優勢利用 雜種優勢利用是利用雜交產生的雜合體的優于2個親本的1種或者多種性狀，例如不同品種間、不同種間，甚至是不同屬間和科間進行雜交所得到的雜交F1代往往要比它的雙親表現出更加強大的生長速率和代謝功能，從而使其綜合性狀優于親本，甚至可以產生新的可利用性狀[32]。

18世紀中期，科學家們發現了植物上的雜種優勢。1776年，德國學者克爾羅伊特(J. G. Koelreuter)首先描述了煙草、石竹、紫茉莉以及曼陀羅等屬不同種間的雜種優勢。20世紀70年代，觀賞植物的雜種優勢利用己較普遍[33]。雜種優勢利用早已成為世界各國改良木本花卉品質、增強木本花卉抗性和大幅度提高木本花卉觀賞價值的重要措施[34]。人們已經利用雜種優勢創造出了大量的木本花卉新品種[35]。

為了解決茶樹種間雜交的不親和性，劉本英等[36]采用云南大理茶與福鼎大白茶進行雜交育種，對其F1代的雜種幼胚進行組織培養，并采用ISSR分子標記技術對其F1代組培苗進行親子鑒定，結果證明了雜種的真實性。在常綠杜鵑與具芳香的落葉杜鵑雜交試驗中，Kobayashi等[37]得到了具有香味的雜種后代，并且建立了一整套新的用來追蹤nrDNA、cpDNA 和 mtDNA 遺傳的、能更好地被用來解析遠緣雜交后代的核基因組和細胞器基因組復雜遺傳機制的PCR分子標記體系。在對月季的雜種優勢利用中，育種工作者們開展了大量的雜交育種工作，取得了一定的成果。為了選育無刺、抗病性強、觀賞價值高以及耐粗放管理的新品系，李增武等[38]選用生長勢及抗性都較強的荷花薔薇同無刺野薔薇進行雜交；郭潤華等[39]利用新疆本土野生薔薇為母本，引進的國內外優良品種‘粉和平’和‘紅帽子’的混合花粉為父本，進行雜交育種，培育出了具有抗寒性強、觀賞價值高等優良性狀的‘94-4’‘94-8’月季品系；鮑平秋等[40]用6年時間，開展了藤本月季‘多特蒙德’和‘北林紅’‘北林俏’的雜交育種工作，最終從其雜種F1代中篩選出‘特嬌’‘特俏’等結實率極低、觀賞價值高的5～6個月季新品系。‘京玉蘭’是胡挺進等[41]利用狹葉廣玉蘭為母本，紫二喬玉蘭為父本進行雜交培育出的雜種一代，是北京重要的夏花品種之一，繼承了母本的花期并有超顯性性狀，能從3月底到9月初開花不斷。

3 展望

我國花卉行業研究起步較晚，在木本花卉育種方向亦是如此，加上很多科研人員對新品種缺乏保護意識，造成了雖然我國木本花卉資源豐富，但是具有知識產權的新品種相當缺乏的現狀。因此，科研工作者們要充分利用各地植物園、專類園、科研基地以及公園等地的木本花卉資源，從觀賞、藥用、用材等方面的育種目標著手，有目標地進行雜交育種工作，提高育種效率，推動我國木本花卉育種工作又快又好的發展。

雜交育種一直都是培育植物新品種的一個重要手段，尤其是在草本花卉上。而木本花卉常規雜交育種的年份較長，所以常規雜交育種在木本花卉中開展并不多。相對其他育種途徑而言，雜交育種對改善木本花卉性狀具有十分重要的作用，對改良其觀賞品質的潛力也是最大，所以，應該大力推動和加強雜交育種在木本花卉中的應用，以培育出更加優良的雜交品種。

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Research Progress on Cross Breeding for Woody Flowers

DONG Jia-li, YU Xiao-ying*, SHENG Zhen-zhen

(College of Horticulture and Landscape, Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan 410128)

The general situation of the woody flower cross breeding in recent years was analyzed, and the application of cross breeding in woody flower was reviewed, including the conventional cross breeding, distant hybridization breeding and heterosis breeding. The cross breeding situations of several woody flowers during 2003-2014 were summarized, and according to breeding conditions of woody flowers at present, the prospect of woody flowers cross breeding was forecasted.

Woody flowers; Cross breeding; Research progress

董佳麗(1990-)，女，湖南株洲人，碩士研究生，研究方向：紅花檵木實生選種。*通訊作者，教授，博士生導師，從事觀賞植物種質資源與生物技術研究。

2015-04-17

S 722.3+4

A

0517-6611(2015)17-246-03