茶樹品種金萱雜交親和性和配合力研究

李賽君，雷 雨，段繼華，黃飛毅，羅 意，康彥凱，丁 玎，陳宇宏，董麗娟

湖南省農業科學院 茶葉研究所/國家茶樹改良中心湖南分中心/農業農村部湖南茶樹及茶葉加工科學觀測實驗站/湖南省茶樹品種與種苗工程技術研究中心，湖南 長沙 410125

雜交是種質資源創新最有效的手段[1-2]。但植物的受精作用是一個復雜的生理生化過程，受親本遺傳距離遠近和父母本雜交親和性影響，受精后的幼胚或發育良好、或發育不正常、或發育中途停止以及或不發育[3]；雜交親和性在不同品種間有明顯的差異[4]。配合力是指品種間相互雜交的相對結合能力，一般體現在雜交種子性狀和F1代苗期表現，配合力不同，F1代種子出苗率和優良目標性狀單株出現概率不同；雜交F1代苗期株高、莖粗、葉片數等性狀因親本不同差異顯著[5]。一個品種的配合力高低，難以從其外部性狀加以區別，需經過雜交配合力的測定，根據其后代的表現才能知道。茶樹是多年生植物，育種周期長，在育種實踐中可預先通過觀察性試驗了解品種的配合力。

金萱（臺茶12號）是臺灣省茶業改良場20世紀八十年代初育成的茶樹良種，生長勢強，產量高[6]。多地引種試驗[7-13]表明，金萱抗旱、抗寒、抗病蟲性強；適應性強，種植成活率高；制烏龍茶香氣濃郁，具有高雅奶香；制綠茶香氣高長。采用高香烏龍茶品種作為雜交親本，是選育優異茶樹品種、提高紅、綠茶等茶葉香氣品質的有效途徑[5]。

本試驗研究選用金萱與不同茶樹品種雜交，以期創制既保持金萱高產種性又具優異品質特色的茶樹新種質；通過比較各組合雜交結實率、F1代出苗率、F1代苗期生長勢及優良單株選擇率等優勢程度，探討茶樹品種金萱的雜交親和性及綜合性狀配合力。

1 材料與方法

1.1 試驗地情況

茶樹雜交母本園及選種試驗地均設在湖南省長沙縣高橋鎮湖南省茶葉研究所品種試驗基地，地處東經 113°19′、北緯 28°29′，海拔 64 m，年平均氣溫16.8℃，絕對最低溫-15℃，無霜期275 d，年降雨量 1 400 mm。土壤為第四紀紅壤，pH 值 4.6 ～ 4.8，肥力中等。

試驗時間為2009—2020年，試驗茶樹生長條件和茶園田間管理措施與生產茶園一致。

1.2 參試品種

參試茶樹品種為金萱、福鼎大白茶、白毫早、碧香早、尖波黃13號、鐵觀音、保靖黃金茶1號、藪北種、汝城白毛茶、安吉白茶、白牡丹、大紅袍、佛香3號、云抗10號和英紅9號等15個國家級或省級良種（表1）。

1.3 試驗方法

1.3.1 雜交組合選配

根據親本選配的一般原則[2]，以組合育種為主要類型[14]，選配雜交組合18個（含4個正反交）。其中，以金萱為母本，保靖黃金茶1號、碧香早、尖波黃13號、鐵觀音、藪北、云抗10號、英紅九號、佛香3號、汝城白毛茶、安吉白茶、白牡丹與大紅袍為父本，選配組合12個；其中保靖黃金茶1號、碧香早、尖波黃13號、鐵觀音、藪北、佛香3號和安吉白茶等7個父本花粉采自湖南省茶葉研究所茶樹資源圃，白牡丹和大紅袍引自福建武夷星茶業有限公司，云抗10號引自云南省農科院茶葉研究所，英紅九號引自廣東（英德）茶葉研究所，汝城白毛茶引自湖南省汝城縣。以金萱為父本，保靖黃金茶1號、碧香早、尖波黃13號、鐵觀音、白毫早和福鼎大白茶為母本，選配組合6個。

1.3.2 雜交方法

花粉采集及人工去雄套袋授粉方法參照董麗娟[15]茶樹雜交授粉技術，花粉貯藏方法參照Lei[16]不同茶樹品種花粉貯藏及生活力的研究。

1.3.3 雜交組合結實率調查

于授粉后第二年霜降前后7 d內采收F1代茶果和吊牌，計算結實率（采收茶果數/雜交授粉花數×100%）。將采收的茶果參考李賽君等[17]方法，貯藏備用。

1.3.4 F1代出苗率調查

參考羅意等[18]方法將雜交種子播種育苗，翌年5 ～ 6月份調查出苗率，每7 d調查一次，當連續3次調查數穩定一致時計為出苗數，計算F1出苗率（茶苗株數/播種粒數×100%）。

1.3.5 F1代優良單株篩選鑒定

F1代優良單株篩選標準為：達Ⅱ級苗標準（株高≥20.0 cm，莖粗≥2.0 mm），著葉數＞10片或一級分枝1、2個，且株型好、生長健壯、無病蟲害[19]，并進行苗期生長勢評價。將篩選出的F1優良單株按1.4 m×0.33 m規格單行單株定植建立選種圃，進行早期產量、品質和抗性等鑒定[3,20]。

2 結果與分析

2.1 雜交結實率和親和性

2.1.1 作為母本雜交

以金萱為母本的12個雜交組合結實率和出苗率因父本不同而有差異（表2）。結實率最高的為金萱×汝城白毛茶（38.72%），最低的為金萱×佛香3號（11.81%），平均為23.76%±9.43%，變異系數（cv）為39.69%。組合結實率高低按父本排列依次為汝城白毛茶（38.72%） ＞ 安吉白茶（36.05%） ＞ 尖波黃 13號（35.30%） ＞ 英紅九號（32.15%） ＞ 鐵觀音（23.76%） ＞ 大紅袍（23.36%） ＞ 碧香早（17.91%）＞ 白牡丹（19.28%） ＞ 保靖黃金茶1號（16.79%）＞ 云抗10號（16.11%） ＞ 佛香3號（13.53%）＞ 藪北（12.18%）。

表2 金萱作母本的雜交組合結實率、出苗率和親和性Table 2 Seed setting rate, seedling emergence rate and compatibility of hybrid combinations with Jinxuan as female parent

出苗率最高的為金萱×鐵觀音（85.05%），最低的為金萱×白牡丹（9.20%），平均為45.16%±23.46%，變異系數（cv）為51.95%。組合出苗率高低按父本排列依次為鐵觀音（85.05%） ＞ 安吉白茶（69.63%） ＞ 佛香 3 號（69.34%） ＞ 英紅九號（63.69%） ＞ 碧香早（58.06%） ＞ 保靖黃金茶 1 號（56.99%） ＞ 汝城白毛茶（42.86%） ＞ 云抗10號（39.22%） ＞尖波黃13號（27.91%） ＞ 大紅袍（24.50%） ＞藪北（20.16%） ＞ 白牡丹（9.20%）。

參考李賽君等[2]與羅意等[4]雜交親和性標準，以保靖黃金茶1號、碧香早、英紅九號、鐵觀音和安吉白茶為父本的組合，結實率和出苗率均分別高于15%和50%，組合雜交親和性強；以云抗10號、佛香3號、尖波黃13號、汝城白毛茶、大紅袍和白牡丹為父本的組合，或結實率高于15%，或出苗率高于50%，組合雜交親和性較強；金萱×藪北結實率與出苗率為12.18%（＜ 15%）和20.16%（＜ 50%），組合雜交親和性中等。結果表明金萱作母本整體表現為雜交親和性較強。

2.1.2 作為父本雜交

以金萱為父本的6個雜交組合結實率和出苗率因母本不同而有差異（表3），6個組合平均結實率為21.71%±11.11%，變異系數（cv）為51.17%；結實率最高的為鐵觀音×金萱（34.70%），最低的為保靖黃金茶1號×金萱，僅3.08%。組合結實率高低按母本排列依次為鐵觀音（34.70%） ＞ 碧香早（29.55%） ＞ 福鼎大白茶（26.76%） ＞ 尖波黃 13 號（18.62%） ＞ 白毫早（17.10%） ＞ 保靖黃金茶1號（3.53%）。

表3 金萱作父本的雜交組合結實率、出苗率和擇優率Table 3 Seed setting rate, seedling emergence rate and selection rate of hybrid combinations with Jinxuan as male parent

出苗率最高的為金萱×碧香早（82.61%），最低的為金萱×保靖黃金茶1號（15.87%），平均為55.61%±24.40%，變異系數（cv）為43.88%。組合出苗率高低按母本排列依次為碧香早（82.61%） ＞ 福鼎大白茶（78.46%） ＞ 鐵觀音（60.76%） ＞ 尖波黃 13 號（49.27%） ＞ 白毫早（46.68%） ＞ 保靖黃金茶1號（15.87%）。

以碧香早、福鼎大白茶和鐵觀音為母本的組合，結實率和出苗率均分別高于15%和50%，組合雜交親和性強；以白毫早和尖波黃13號為母本的組合，結實率均高于15%，出苗率均接近50%，組合雜交親和性較強。結果表明金萱作父本整體表現為雜交親和性強。

2.1.3 正反雜交

金萱與同一個品種雜交，正反交結實率和出苗率不同，親和性也略有差異（表5）。其中：與碧香早、尖波黃13號和鐵觀音雜交，正反交親和性一致，均為強或較強；但與保靖黃金茶1號雜交，正交親和性強，反交則表現為弱。品種間雜交親和性的變異在很大程度上是由母本的差異引起，如佛手作雜交母本結實率極低，但作為父本與鐵觀音雜交, 結實率為23.4%，出苗率與成苗率分別為56.5%與53.8%[21]。本試驗研究中，組合保靖黃金茶1號×金萱雜交親和性弱，可能和母本保靖黃金茶1號雌蕊存在某些復雜的不親和基因[22]有關，特異性地識別并拒絕與其基因型相同的花粉[23]，試驗結果與保靖黃金茶1號自然雜交結實率低的大田現象一致。

表5 金萱正反交雜交組合結實率比較Table 5 Comparison of seed setting rate of Jinxuan reciprocal cross combinations

2.2 雜交F1代擇優率和配合力

本試驗研究根據育種目標，按F1代單株年生長量、新梢性狀、葉片特性等定向選擇具有雙親優點或具有超親優勢的F1代單株，連續3 ～4年，結果見表3和表4。

由表3可知，以金萱作母本的10個組合雜交F1代擇優率平均為4.86%±3.33%，擇優率最高的為金萱×藪北（12.00%），最低的為尖波黃13號×金萱（2.97%）。按父本排列依次為藪北（12.00%） ＞ 碧香早（11.11%） ＞ 汝城白毛茶（10.14%） ＞ 云抗 10 號（6.76%） ＞ 安吉白茶（6.38%） ＞ 保靖黃金茶1號（6.05%） ＞佛香 3 號（4.52%） ＞ 鐵觀音（4.40%） ＞ 尖波黃13號（3.97%） ＞ 英紅九號（1.97%）。

由表4可知，以金萱作父本的6個組合雜交F1代擇優率平均為10.97%，其中最高的為保靖黃金茶1號×金萱（40.00%），最低為金萱×英紅九號（1.94%）。但作為親和性最弱的組合保靖黃金茶1號×金萱，擇優率卻高達40%；調查中發現雙親優點在F1代中優勢明顯，凡出苗者幾乎全為優秀，但這樣的組合屬于個例，為最大限度保證數據的準確性，計算各組合平均值時剔除該組合擇優率。其他5個組合的平均擇優率為5.17%±2.31%，略高于以金萱為母本的組合平均擇優率（4.86%±3.33%），與金萱作父本親和性強于作母本的親和性的表現基本一致。組合擇優率按母本排列依次為白毫早（8.95%） ＞ 福鼎大白茶（5.30%） ＞ 碧香早（4.86%） ＞ 鐵觀音（3.75%） ＞ 尖波黃 13 號（2.97%）。

配合力是指某一親本品種和其他若干品種雜交后，雜種后代在某個數量性狀上的平均表現。配合力好的品種作親本，在配置的各雜交組合中能產生較多的、穩定的優良品（株）系。金萱作母本的雜交組合F1代擇優率平均為4.86%，作父本的雜交組合F1代擇優率平均為5.17%，15個組合平均擇優率為4.96%，均遠高于保靖黃金茶1號2.35%擇優率和優異資源自然雜交后代0.04%擇優率[24]。結果表明金萱作親本的雜交組合能產生較多的優良單株，屬于配合力高的品種。

2.3 雜交 F1 代苗期生長勢

結果見表6。由表6可知，11個組合的雜交F1代單株均達Ⅱ級苗標準以上，其中有5個達Ⅰ級苗標準，苗期生長勢均表現為強。

表6 雜交組合F1苗期生長勢調查Table 6 Investigation on seedling growth vigor of Hybrid F1 with Jinxuan as parent

3 結論與討論

金萱是生長勢強、產量高、適應性強、綜合性狀優良的茶樹品種。據姚明哲等[25]研究表明，茶樹品種金萱與大陸地區的茶樹品種具有較遠的親緣關系，遺傳距離上存在較大差異，可作為我國雜交育種的主要親本利用[26]。本試驗研究采用金萱作親本，根據“優勢互補、特色突出”原則選配組合18個（含正反交4個），通過比較各組合雜交結實率、F1代出苗率和優良單株選擇率等優勢程度，探討金萱雜交親和性和綜合性狀配合力。結果表明，18個雜交組合結實率為3.53%（保靖黃金茶1號×金萱）～ 38.72%（金萱×汝城白毛茶），平均結實率為19.48%；出苗率為9.20%（金萱×白牡丹）～ 85.05%（金萱×鐵觀音），平均出苗率為59.62%；雜交F1代擇優率為1.94%（金萱×英紅九號） ～ 12.00%（金萱×藪北），平均擇優率為4.96%；雜交F1代單株苗期生長勢均達Ⅱ級苗以上。金萱作雜交親本，結實率高，具廣泛的親和性；其雜交F1代優良單株選擇率高，具較高的配合力。

茶樹是多年生作物，育種周期長，茶樹育種基礎理論研究嚴重滯后于其他主要農作物，控制茶樹抗性、株型及茶葉品質等重要農藝性狀的遺傳規律和相關基因的調控機制尚不明確，導致目前茶樹育種工作帶有很大的盲目性和隨意性，無法實現目標性狀的定向育種[27]。本試驗對茶樹品種金萱的雜交親和性和綜合性狀配合力的研究，有助于茶樹雜交親本選擇、組合選配及目標育種的定向選擇；但具體到某個數量性狀的配合力高低，還需通過測配雜交后代在該性狀上的表現才能明確。不過，在明確該有益性狀配合力高低的同時，結合目標性狀關聯基因的挖掘和分子育種手段，可大幅提高育種效率。