荷花育種技術

李亞靜 郭 彤

（南陽農業職業學院，河南南陽 473003）

荷花屬蓮科蓮屬，為多年生水生花卉。根據用途可分為藕蓮、子蓮和花蓮3 個系統，前兩者以食用為主，后者花蓮以觀賞為目的，是園林中常用的水生花卉，具有較高的觀賞和利用價值。目前，我國擁有的觀賞荷花品種已超過300 個，一般以雜交等常規育種手段為主。

1 荷花的生物學習性

荷花喜濕熱，適宜生長水位一般是0.3 ～1.2 m，不定根呈束狀環繞在地下莖節四周，地下莖具明顯的節與節間，節間明顯膨大成藕；葉展開后呈類圓形，全緣或稍呈波狀；花著生地下莖節間處，單生于花梗頂端[1]。荷花的繁殖方式包括有性繁殖和無性繁殖兩種，有性繁殖是利用子蓮成熟蓮子播種繁殖，繁殖系數較高，植株生活力強，但實生苗易發生變異，優良性狀不能穩定保持；無性繁殖即營養繁殖，利用地下莖繁殖，生長期內分株能起到提高繁殖系數和延遲開花的作用。

2 荷花育種技術

2.1 實生選種 荷花是異花授粉作物，盡管雌雄同株，但雌蕊先成熟，這種性成熟時間上的差異使其在自然界以異花授粉為主。在多品種同區種植條件下，各品種間自由傳粉，在自然雜交下生長的實生苗中常出現具有優良性狀的個體，可供選擇培育新品種。雖然這種方法選育的新品種難以考證其父本，但效果頗佳[2]。截至目前，現存的大多荷花品種均是通過該方法獲得。

2.2 雜交育種 人工雜交育種是荷花新品種選育的重要方法之一。結合選育目的可選擇合適的親本，把親本雙方的差異基因綜合到雜交個體上，使雜交個體不僅擁有親本的優良性狀，且在花形、花色、抗逆性等方面超越其親本，獲得性狀優良的新品種，從而提高荷花的觀賞價值。人工雜交育種可采用多個父本的混合花粉與母本進行人工授粉，從而提高授精率，提高選育新品種的概率。性狀優良的雜種一代個體可通過分藕、分密等無性繁殖加以固定，并進一步培育成為性狀穩定的新品種，這種育種方法無須經多代自交即可得到性狀穩定的新品種，育種周期較短。

2.3 自交純系育種 純系育種是通過連續近親自交或繁殖獲得的純合品種。現有蓮品種由于遺傳基礎復雜，雜質性程度高，在人為自花授粉下，獲得純系品種后代的難度較大，因此可采用定向選擇與多代自交的方法，獲得純系后代[3]。自交純系選種可在現有品種中分離獲得新純系后代。多代自交后，后代因生活力衰退導致植株矮化，此法可用來選育碗蓮新品種。自交純系育種會因遺傳基礎趨于同質化，后代性狀整齊，若能結實，則可用來進行純合種子商品化生產。

2.4 種藕芽變選種 芽變發生在植物體芽的分生組織細胞中，芽經過變異成為與原類型不同性狀的個體。自然界中植物細胞基因突變的發生概率很低，只有0.001%～0.01%，但在荷花育種過程中發現芽變現象存在且可進行培育。荷花一般為二倍體植物，染色體數目Zn=16，但在生產實踐中發現有三倍體荷花品種，因此種藕芽變選種也是荷花育種的重要技術之一。

2.5 太空育種 太空誘變育種是將植物材料和種子用衛星搭載至太空，利用高能重粒子的強輻射、空間微重力以高真空綜合的誘變作用，改變植物組織DNA 染色體結構、化學鍵和自由基等，從而達到通過誘變選育新品種的目的。1994 年，江西省廣昌縣白蓮研究所通過“9407030”科學試驗返回式衛星將442 粒白蓮蓮子共13 個品種送上太空，經誘變后成功選育出了“太空蓮1 號”“太空蓮2 號”“太空蓮3 號”“太空蓮36 號”等優良子蓮新品種[4]。“太空荷花”具有發芽期短、發芽率高、花色豐富等明顯的變異。

2.6 輻射誘變育種 有關60Co-γ 射線對觀賞荷花蓮子和種藕進行輻射的研究表明，在荷花輻射劑量的確定上，輻射誘變所引發的突變，其頻率與輻射劑量有關，具有一定的隨機性，相對較高的劑量易引起性狀變異，而低劑量引發變異的概率相對較小。觀賞荷花的不同材料受輻射后，其變異率也有差異，蓮子的誘變率大于種藕，經栽培部分性狀也能呈穩定狀態；而輻射種藕多在當代出現花期延遲、矮化等現象，在下一代又會恢復正常。

2.7 離子注入誘變育種 2005 年，蓮花池公園與北京師范大學低能核物理所及北京市園林科研所共同參與荷花新品種選育、生產栽培及花期控制技術研究。經過幾年的試驗與觀察，發現離子注入后的荷花具有變異譜寬、變異快、育種周期短、穩定可靠等特點，能產生自然界從未見過的新類型。通過試驗觀察，同一品種注入不同的離子、不同的劑量，其發芽率不同[5]。在注入離子的同時加上激光照射，蓮花種子的發芽時間進一步縮短，發芽率明顯提高。離子注入對蓮子的變異作用主要表現在蓮子單粒質量、生長期、現蕾期、現蕾數、花形和花色等方面，經過離子注入后選育出的新品種花期長、花朵大且艷麗。

2.8 組織培養與育種 采用組織培養的方法，可有效保持品種特性，提高良種繁育系數，加快增殖速度。誘變結合細胞培養和組織培養是近年發展起來的育種技術，化學誘變和離體輻射誘變與組織培養相結合，能獲得良好的誘變效果。

2.9 倍性育種 倍性育種包括多倍體育種和單倍體育種。多倍體育種是通過理化誘導，改變其染色體數目，從而達到選育新品種的方法。目前，采用的誘導方法主要是秋水仙素加倍處理實生苗的莖尖或根狀莖頂芽，用瓊脂包埋、浸泡、點滴、注射等處理方法[6]。單倍體育種是利用花藥或花粉離體培養后進行加倍得到的純系品種，對于小株型的荷花（碗蓮），單倍體個體比二倍體小，可得到最小限度的株型。目前，荷花單倍體誘導還未取得實質性進展，但一經突破，將會使碗蓮育種及產業化進入一個全新階段。

3 結語

目前，荷花育種采用的主要手段仍是實生選育、雜交育種和誘變育種等常規育種手段。單一的育種方法已不能滿足人們越來越高的要求，今后的新品種選育應來自多種育種技術的綜合利用。通過人工雜交使基因重組獲得種子，進而對種子進行輻射誘變使其產生新的變異，這樣不僅可豐富“基因庫”，而且可擴大選擇范圍，縮短選擇周期。花蓮的育種主要是在花色、花型及株型等方面，隨著育種技術的成熟，今后花蓮育種應重視抗逆性、花期及有利用價值的突變體方面的研究；子蓮的育種目標從以前的高產轉向了產量和品質并重；藕蓮的育種主要在其營養品質和農藝性狀方面，除了高產優質，最新方向是個性化育種。除了花色花形更漂亮的新品種外，今后抗寒、耐鹽堿等抗逆性更強的新品種將會有更大的價值和市場。將人工雜交和人工創造的荷花生存逆境極限相互結合，是選育抗性強品種的有效方法之一。此外，將食用與觀賞相結合，可充分利用有限的自然資源，提高荷花的開發利用率。