不同色系杜鵑品種雜交育種試驗

摘 要：以杜鵑花色創新為主要育種目標，選取紅色、紫色、粉色、白色、黃色、復色6個不同色系45個杜鵑品種作為試驗材料進行雜交育種試驗，共設計23個色系組合、55個雜交組合。試驗結果表明：在55個雜交組合中，22個雜交組合雜交結實；以紫色系杜鵑品種作母本的雜交組合整體結實情況較好，以白色系杜鵑品種作母本的雜交組合整體結實情況較差；同一杜鵑品種作母本與不同父本雜交，結實率存在明顯差異，說明父本選擇對雜交成功率的影響較大；22個雜交組合的雜交種子萌芽率為38%～92%，平均萌芽率為69.5%，說明雜交杜鵑的播種繁殖較為容易。

關鍵詞：杜鵑品種；不同色系；雜交育種

中圖分類號：S685.21 文獻標志碼：B 文章編號：1674-7909-（2023）11-71-6

0 引言

杜鵑是杜鵑花科杜鵑花屬植物，是我國的傳統十大名花之一，是城市綠化、庭院美化的重要植物。目前，我國自主選育的杜鵑新品種數量相對較少，用于綠地栽培的品種較為單一，培育花色特異的新品種是我國杜鵑產業發展亟待解決的問題［1］。針對該問題，可從雜交后代中選育出新型花色或花色豐富的品種［2-4］。筆者以花色創新為主要育種目標，開展不同色系杜鵑品種的雜交育種試驗，以期選育出新型花色或花色豐富、觀賞價值更高的杜鵑品種。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

選取浙江農林大學校內45個杜鵑園藝栽培品種（見表1），于2020年4月開始進行雜交試驗。

1.2 試驗設計

將45個杜鵑品種分為紅色、紫色、粉色、白色、黃色、復色共6個色系，利用不同色系品種進行雜交育種，共設計23個色系組合、55個雜交組合（見表2），每個雜交組合重復30次。

1.3 試驗方法

1.3.1 柱頭可授性檢測。采用聯苯胺-過氧化氫法［5］檢測母本材料雌花柱頭可授性：采集盛花期母本雌花柱頭，將其浸入聯苯胺-過氧化氫反應液（1%聯苯胺、3%過氧化氫和水的體積比為4∶11∶22）中觀察，若柱頭具可授性，則柱頭周圍會出現大量氣泡。

1.3.2 花粉活力測定。采用TTC染色法［6］測定父本材料花粉活力：采集盛花期父本的雄蕊花粉，將其置于載玻片上，滴0.5%TTC溶液，而后將載玻片置于20 ℃恒溫箱觀測花粉活力情況。

1.3.3 套袋與授粉。通過前期傳粉生物學研究，于開花前3 d對母本去雄，并套袋隔離，待柱頭有黏液滲出時采集相應父本花粉進行授粉，授粉后套袋，并掛好標簽，授粉10 d后去掉隔離袋，檢查標簽。每個雜交組合30次重復，即授粉30朵。

1.3.4 雜交果實膨大率、坐果率、結實率統計。雜交授粉完成后，分別于2020年6月、8月、11月統計各雜交組合果實膨大率、坐果率、結實率［7］。其計算公式分別為

果實膨大率=雜交果實膨大的花朵數/授粉的花朵數×100% （1）

坐果率=坐果的花朵數/授粉的花朵數×100% （2）

結實率=結籽的花朵數/授粉的花朵數×100% （3）

1.3.5 播種與萌芽率統計。于2022年11月，待雜交果實自然開裂后分別進行采種。播種基質選用較細腐殖土［8］，結實的每雜交組合隨機選取100粒種子均勻播撒在基質中，置于20 ℃人工氣候室，每日噴水保持濕潤直至種子萌芽，14 d后統計萌芽數量，計算萌芽率，計算公式為

萌芽率=發芽的種子數/參與試驗的種子總數×100%（4）

2 試驗結果與分析

2.1 柱頭可授性

由圖1可知，38個母本材料的柱頭在聯苯胺-過氧化氫反應液中均產生較多氣泡，具有較強可授性，適宜作為雜交母本材料。除柱頭高度瓣化的杜鵑品種不能作為母本外，其他品種可以根據花色和外形直接確定是否作母本，母本選擇多樣化。

2.2 花粉活力

只有將具有活力的父本花粉授粉至適宜的柱頭，才能保證受精過程順利進行。若父本花粉活力較差，花粉傳到柱頭上不能萌發，會增大授粉失敗的概率，降低結實率［9-10］。由圖2可知，23個父本材料的花粉均具有活力，但其中白鳳、紅蘋果、風輪3個品種具有活力的花粉數量較少，授粉時可通過增加授粉量提高授粉成功率。相對于母本選擇的多樣性，父本選擇較為局限，因為杜鵑品種中雄蕊瓣化品種占比較大，部分品種無花藥，且花粉活力的差異明顯。這也使得在杜鵑雜交育種中父本的選擇對雜交結實率的影響相較于母本更加明顯。

2.3 各雜交組合果實膨大率、坐果率、結實率

由表3可知，雜交授粉完成后，55個雜交組合中25個雜交組合的雜交果實膨大，其他雜交組合敗育，22個雜交組合收獲雜交種子。雜交組合是否出現果實膨大、是否坐果可以檢驗種間雜交親和性［11］。例如，在用黃色品種輝煌作母本的雜交組合中，有兩個組合出現了果實膨大；用輝煌作父本時，與如意、紫蝴蝶雜交均出現了果實膨大。這說明輝煌有能夠克服遠緣雜交障礙獲得雜交子代的可能性。但雜交果實膨大并不意味雜交結實。在25個雜交果實膨大的雜交組合中，2-2組合、8-2組合、16-3組合雖然出現了雜交果實膨大，但數量較少，后期未成功雜交結實，原因可能是自然流產和缺乏胚乳形成等［12］。

由表3可知，在以紅色系杜鵑品種作母本的雜交組合中，1-1組合、2-1組合、2-3組合均雜交結實，其中1-1組合、2-3組合果實膨大率、坐果率和結籽率均較高，2-2組合僅出現少數果實膨大（果實膨大率為17%，無坐果和結實）；在以紫色系杜鵑品種作母本的雜交組合中，5-1組合、5-2組合、5-3組合、6-2組合、6-3組合、8-1組合均雜交結實，8-2組合僅少數果實膨大（果實膨大率為3%，無坐果和結實）；在用粉色系杜鵑品種作母本的雜交組合中，9-1組合、9-2組合、9-3組合、10-1組合、10-2組合、11-2組合、11-3組合、12-1組合均雜交結實；在用白色系杜鵑品種作母本的雜交組合中，僅14-2組合雜交結實，16-3組合少數果實膨大、坐果但無結實；在用黃色系杜鵑品種作母本的雜交組合中，18-1組合、19-1組合雜交結實；在用復色系杜鵑品種作母本的雜交組合中，21-1組合、22-1組合雜交結實。

在55個雜交組合中，如意、多麗、粉蝴蝶等品種作為母本與不同父本雜交時，結實率均較高；紫蝴蝶、迎春等品種作父本與不同母本雜交時，除10-3組合、17-1組合外，其他組合均雜交結實。這說明如意、多麗、粉蝴蝶、紫蝴蝶、迎春是適宜進行雜交育種的親本材料。

2.4 萌芽率

由表4可知，22個結實的雜交組合得到的雜交種子的萌芽率在38%～92%，平均萌芽率為69.5%，2-3組合萌芽率最高（92%）、8-1組合萌芽率最低（38%）。22個雜交組合親本的雜交親和性較強，雜交種子萌芽率整體較高。

3 結論與討論

此次試驗結果表明，參試的不同色系母本材料的柱頭可授性均較強，父本材料的花粉活力存在差異，但均具有活力。雜交過程中的敗育現象可能發生在受精前、受精后的各個階段［13］，花粉粒與柱頭、花粉管與花柱之間也會存在障礙，且這種生殖障礙也有可能導致雜交敗育。因此，除花粉活力和柱頭可授性之外，還需進一步深入研究花粉管生長發育情況，從而探明導致雜交敗育的因素。

從雜交結實情況看，55個雜交組合中雜交敗育組合30個，25個雜交組合的雜交果實膨大，22個雜交組合收獲雜交種子；以紫色系杜鵑品種作母本的雜交組合整體結實情況較好，以白色系杜鵑品種作母本的雜交組合整體結實情況較差。此試驗結果還表明，同一杜鵑品種作母本與不同父本雜交，結實率差異明顯。這與王偉等［14］得出的結論一致，說明父本選擇對雜交成功率的影響較大。雜交未結實的組合，可能存在親本不親和的情況。

種子的萌芽率可以作為判斷種子活力高低和雜交親和性的指標［15］。在22個雜交結實的雜交組合中，雜交種子萌芽率最高為92%，最低為38%，平均萌芽率為69.5%。這說明此次試驗中雜交種子萌芽率整體較高，易繁殖出苗。此外，種子的貯藏方法和播種的基質、溫度、水分、光照等條件都會影響種子的萌芽率。

花色是杜鵑育種中最重要的觀賞性狀。杜鵑花色遺傳相關研究表明，雜交子代會出現超親本的花色變異。通過此次試驗，獲得了一批豐富的杜鵑雜交品系資源，可為杜鵑雜交育種提供更多的理論依據。

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