幾個油用型牡丹新種質選育研究

馬會萍，彭正鋒，冀含樂，王曉暉，王若晗，丁建蘭

(洛陽農林科學院，河南洛陽 471022)

牡丹(PaeoniasuffruticosaAndr.) 是一種原產中國的名花[1]。因其花朵碩大、顏色豐富，象征著中華民族繁榮昌盛、富貴吉祥，是我國人們非常喜愛的觀賞花卉。其根可入藥，為我國傳統中藥“丹皮”的重要來源。近年來，隨著我國食用植物油需求量的增加及供給缺口的加大，人們發現牡丹種子可以榨油。牡丹籽油是以牡丹籽仁為原料，經過壓榨、脫色、脫臭等工藝制成，是近些年逐漸發展成熟起來的一種高檔食用油。據研究，牡丹籽油含有豐富的油酸、亞油酸、亞麻酸等不飽和脂肪酸，尤其是ɑ-亞麻酸的含量很高，ɑ-亞麻酸對維持人體細胞膜結構完整性和細胞功能正常發揮起著重要作用，既是人類神經大腦組織生長發育不可缺少的一類營養素[2-4]，又是人體自身不能合成的物質。2011年牡丹籽油被國家衛生部批準為新資源食品。

油用牡丹是指具有結實力強，能夠用來生產種子、加工食用油的牡丹類型，生產上將牡丹植物中產籽出油率高(≥22%)的品種統稱為油用牡丹。國務院辦公廳〔2014〕第68號文件將油用牡丹作為我國11種重點發展的木本油料作物之一進行發展推廣。隨著牡丹籽油在食品、醫藥、化妝品等領域的開發和應用的發展需求，油用牡丹的產業化栽培生產成為農業熱點，而油用牡丹產業化發展的基礎就是推廣種植適應性強的高產、高含油量的品種種苗。

1 油用牡丹新品種培育現狀

1.1 新品種培育起步晚、育種周期長牡丹品種的改良和育種工作一直是牡丹科研和產業發展的基礎和主要內容。長期以來，牡丹新品種培育以觀賞性和花期作為主要評價指標，而作為油用型牡丹新品種的培育工作起步較晚，生產中更多的是栽種鳳丹和紫斑牡丹的實生苗。

隨著油用牡丹獲批重點發展的油料作物，科研工作者加大了油用牡丹的篩選和育種工作，取得了一定進展。但目前缺乏有突破性的品種。現階段采用的育種技術多為人工系統選擇和利用自然變異為主，也有“鳳丹”的輻射誘變育種[5-6]和化學誘變育種[5]的報道。在實生苗中選種是木本油料良種選育的重要途徑之一，“鳳丹”個體間差異顯著，變異豐富，選擇范圍較大，生長、結實性狀差異大，產量性狀之間存在相關性，可通過優良單株(株系)選擇，培育豐產品種[7-9]。周家旺等[10]從保康紫斑牡丹中篩選出結籽量大、含油率高的優良單株9個。西北農林科技大學從“鳳丹”群體中選育出我國首個油用牡丹新品種——祥豐，該品種6年生種子產量3 045 kg/hm2，8年生種子產量4 650 kg/hm2，平均產量較常規“鳳丹”提高28%，出油率提高33%。洛陽農林科學院對西北地區和中原地區牡丹品種進行篩選時，發現“玉盤珍”“紫斑白”“白菊”“香玉”4 個品種在成花率、結實率和百粒重等園藝性狀以及不飽和脂肪酸等方面均有較好的表現，“景泰藍”“銀紅飛荷”2 個品種單產高于“鳳丹”，是培育油用牡丹新品種的優良材料[11-12]。

牡丹的新品種培育如果不考慮外因的影響，組合設計科學合理，從授粉到選育審定成為一個品種至少需要10年。目前多家專業科研單位和國內多個牡丹育種團隊都在進行這項工作，有一些油用牡丹新品種已經通過鑒定、走向市場，但是相較于全國大面積種植所需油用牡丹品種仍較少，育種基礎薄弱，尤其是顯著高產、高含油量的油用型品種較少，針對不同地區、不同環境、地質、氣候條件的適應性高產品種更是欠缺，且種苗數量嚴重不足，因此大部分種植戶只能選擇種植實生苗。

1.2 實生苗與油用型品種產籽量差異大油用牡丹的生產如果使用實生苗，經過有性種子繁殖，后代材料基因分離嚴重，且個體間不一致，結實率、產籽量、百粒重、含油量等方面存在較大差異化問題。筆者于2018年進行了實生苗的產籽量調查，即在一塊用實生后代材料做種苗，且已經定植4年的大田中，隨機圈定1個3 m×3 m樣方，調查自然雜交授粉結實的實生苗單株12株，通過結果分析表明，單株間的產籽量存在差異(表1)。

表1 實生苗結實情況Table 1 Seed setting of seedling

王占營等[11]通過研究可知，“佳麗”“藍蝶迎春”“銀紅飛荷”“景泰藍”“明眸”等油用型品種的結實數平均值為15.8個，百粒重平均值為33.03 g。通過對比可知，作為油料作物生產，想要獲得穩定高產的牡丹籽，選用種植適應性強、高產的油用牡丹品種是基礎。

2 油用型牡丹新種質選育

2.1 試驗材料根據育種目標，主要培育高產油用型牡丹品種，雜交親本材料的選擇以生長勢、結實率、產籽率、枝條硬度等指標為主，盡可能挑選優勢明顯的親本組合。前期通過對洛陽農林科學院牡丹研究所品種資源圃的品種進行調查，篩選出用于人工定向雜交組合的父母親本試驗材料12個(表2)。

表2 父母本材料的性狀特點Table 2 Character characteristics of parent material

2.2 選育方法雜交育種是種質創新的重要途徑和方法，經過選擇基因型不同的優良親本進行雜交，能夠創造更加豐富的遺傳變異，培育優良新品種和新類型。牡丹品種的遺傳組成復雜，雜交可以實現基因的交流與重組，培育全新的性狀和類型[13]。牡丹的育種方法有人工雜交、分子育種、倍性育種、誘變育種、太空育種等[14]，人工雜交雖然費工費時，但操作方便、成本低廉，是目前使用最多的育種方法之一。

牡丹開花過程可分為初開期、盛開期、謝花期3個階段。花朵初開是指花蕾破綻露色1～2 d后，花瓣微微張開的過程，該時期最明顯的特點之一是雄蕊成熟。花瓣完全張開標志著進入盛開期，這一時期花徑最大，花型、花色充分顯現，雄蕊干枯，花粉散盡，柱頭上分泌大量黏液，為人工授粉的最佳時期。謝花期是指花瓣凋萎脫落的過程，雄蕊脫落，柱頭停止分泌黏液以至硬化。

油用型牡丹新種質培育的育種方式為單雜交的正交法。于母本花朵初開時，去除全部雄蕊，注意保護柱頭，殘落遺留清理干凈，套上硫酸紙隔離袋。2 d后，等柱頭上分泌有大量黏液進行授粉，隔天重復1次。做好標記和記錄，10 d后去除紙袋。秋季采收后，剝種，稱重，消毒，沙藏后播種。

2.3 新品種選育試驗設計及結果根據篩選材料的性狀特點，2011年春季設計試驗組合12個，人工定向雜交授粉后結果見表3。

表3 油用型牡丹新品種培育人工雜交組合設計及結果Table 3 Design and results of artificial cross combinations for the cultivation of new oil peony

2.4 選育篩選結果2011年收獲的雜交種子，播種后于2015年開始結實。參照陳道明等[15]的調查指標及調查方法，經過5年的持續調查，通過對照結實數、產籽量、百粒重、株型、生長勢、抗性等指標進行比對，參照文獻[16]的標準，對后代材料性狀進行篩選，初選出有明顯優勢的后代材料(表4～13)。

表4 201116007的表現(彭綠♀×香玉♂)Table 4 201116007 performance (Penglv ♀ × Xiangyu ♂)

表5 201116008的表現(彭綠♀×香玉♂)Table 5 201116008 performance (Penglv ♀ × Xiangyu ♂)

表6 201116010的表現(彭綠♀×香玉♂)Table 6 201116010 performance (Penglv ♀ × Xiangyu ♂)

表7 201116012的表現(彭綠♀×晚黃♂)Table 7 201116012 performance (Penglv ♀ × Wanhuang ♂)

表8 201116203的表現(彭綠♀×晚黃♂)Table 8 201116203 performance (Penglv ♀ × Wanhuang ♂)

表9 201116205的表現(丹6♀×香玉♂)Table 9 201116205 performance (Dan 6 ♀ × Xiangyu ♂)

表10 201116212的表現(丹6♀×香玉♂)Table 10 201116212 performance (Dan 6 ♀ × Xiangyu ♂)

表11 201116302(丹7♀×文培紫♂)Table 11 201116302 performance(Dan 7 ♀ × Venpeizi ♂)

表12 201116304(丹9♀×香玉♂)Table 12 201116304 performance (Dan 9 ♀ × Xiangyu ♂)

表13 201116403(川后2♀×晚黃♂)Table 13 201116403 performance(Chuanhou 2 ♀ × Wanhuang ♂)

3 結論

3.1 親本材料的差異性根據育種目標，主要培育高產油用型牡丹新種質，雜交親本材料的選擇主要以生長勢、結實數、產籽量、枝條硬度等指標為主。親本材料的生長和結實性狀對后代材料的分枝數、單株產量及莢果數的影響程度較大。

通過試驗證明，“彭綠”“丹6”“丹7”“丹9”是非常優良的母本材料，生長勢強，萌蘗力高，枝條硬長。“香玉”“晚黃”是優秀的父本材料。“香玉”“晚黃”作為父本材料的后代，很好地遺傳了結實率高、單莢數量多的優良性狀。尤其是“香玉”作為父本產生的后代材料在穩定性、一致性和特異性方面表現突出。“文培紫”作為父本材料的后代，單莢數量中等，果莢偏瘦，種子偏小。“盤中取果”作為父本材料結實率不高，單莢數量少。

3.2 后代材料的特異性后代單株的產籽量與植株的萌蘗力和枝條數量有密切的相關關系，植株萌蘗力強、枝條粗壯數量多是篩選油用牡丹品種的重要指標。201116012和201116203都是“彭綠”和“晚黃”的后代，萌蘗力強，產籽量大，生長勢強，落葉晚。201116007和201116008的結實數有明顯優勢。

油用牡丹品種的果熟期一致、果莢不開裂是篩選油用牡丹的主要指標，方便機械化采收。201116012和201116304的果熟期一致性高，且果莢不開裂。201116205和201116302的果熟期較早，適合產業化種植，生產中果熟期早，種子收購價格高，效益好。