LA和O型百合正反交試驗及胚培養的雜交效果

趙興華+裴新輝+楊佳明+趙夢姝

摘要：以皮蘭德龍和索邦為親本進行百合雜交育種，探討親本的花粉活力，并進行正反交試驗，比較正反交的結實率，通過胚培養技術在克服受精后障礙的應用，同時比較不同培養基對雜交胚生長效果的影響。結果表明：2個百合品種常規雜交，無論正反交授粉都不能得到雜交種子；采用切割柱頭授粉方式，其雜交的子房膨大率均值達51%；離體胚培養最佳培養基含5%蔗糖、0.2 mg/L 6-BA、0.01 mg/L NAA。

關鍵詞：百合；雜交；胚培養

中圖分類號： S682.2+65.036

文獻標志碼： A

百合是單子葉植物亞綱百合科（Liliaceae）百合屬（Lillium）所有植物種類的總稱，百合均為多年生草本植物。目前，全球約有115種百合，中國已發現55種、18個變種，占世界百合屬植物的50%[1]。目前，全球用于切花生產的百合栽培品種大約有500多種[2]，多為品系內或品系間雜交培育而成的品種。20世紀初，國外以荷蘭、日本、美國為中心開展了百合的育種工作，利用其優良的東方系、麝香系、亞洲系進行組間和種間雜交，培育出具有良好商業性狀的百合新品種，由此推出百合的OT和LA系列雜交新品種[3-5]。目前，市場上主要的百合切花集中在5個百合品系上：亞洲系（Asiatic hybrids）、東方系（Oriental hybrids）、麝香系（Longiflomm hybrids）、OT型、LA型等。在百合種間雜交育種實踐中，經常把胚培養技術作為克服雜交后障礙的有效手段，至今通過胚培養獲得的百合種間雜交種有100余個[6-7]。中國對百合雜交后代的培育，僅局限于其野生種質的種間雜交，目前也沒有獲得具有商業價值的百合新品種推廣應用。本研究通過對LA型和東方系（O型）進行組間雜交，采用常規授粉和切割花柱授粉方式以及離體胚搶救技術來克服其受精前后障礙，以期獲得LAO新型的百合雜交種。

1 材料與方法

1.1 材料

以百合雜交品種LA型/皮蘭德龍（Pirandello）與東方百合索邦（Sorbonne）為本研究的試驗材料。

1.2 方法

1.2.1 雜交親本花粉生活力測定 在盛花期選取當天開放的花朵，待花粉散開后采集不同植株上的花粉，用毛筆蘸上待測花粉接種在花粉萌發培養基[8]（100 g/L蔗糖+5 g/L瓊脂 +0.02 g/L硼酸，調pH值至5.8）上，涂抹1薄層，12 h后在顯微鏡下觀察計數，統計不同品種花粉萌發率。在視野內隨機數100粒清晰無重疊的花粉，萌發的按1下計數器，統計萌發百分率，連續統計2次。

萌發率=（萌發花粉數/觀測花粉總數）×100%。

1.2.2 授粉 雜交授粉采用常規和非常規的方法。常規授粉是將花粉直接授在柱頭上，非常規授粉為切割柱頭授粉。切割柱頭授粉是將柱頭切掉，直接授粉于花柱上。

1.2.3 胚培養 授粉培養后50～60 d，取出膨大的子房，剝出其內的胚珠（發育不完全的種子）進行離體培養，分別置于含不同濃度蔗糖、6-BA和萘乙酸的1/2 MS培養基中培養。其蔗糖濃度分別為3%、5%、7%，6-BA濃度分別為 0.1、02、0.3 mg/L，NAA濃度分別為0.01、0.02、0.03 mg/L，培養基中瓊脂含量為5 g/L，調節其pH值為5.8。進行3周暗培養（溫度為25 ℃）后，在 1 500 lx LED燈下進行全天光照培養，培養溫度仍為25 ℃，培養3周；此后再次調整培養的光照時間，20：00將LED燈打開，至08：00關閉，使其保持12 h 的光照。

2 結果與分析

2.1 親本花粉活性及正反交的結實率

東方系的索邦花粉萌發率高，達78.6%，而LA雜交系的皮蘭德龍花粉萌發率低，僅為8.3%。顯微觀察發現，索邦花粉粒飽滿，而皮蘭德龍大部分的花粉粒發育不良，但也觀察到飽滿且發育良好的花粉粒。以皮蘭德龍、索邦為親本進行正反交試驗，2個組合各授粉100朵，授粉后1周左右，子房出現敗育現象，敗育子房表現出子房前端有所膨大，沒有膨大的后端陸續開始枯黃萎蔫脫落。60 d后全部敗育，其中有膨大的子房，解剖后未得到有胚種子，呈現假膨大現象。

2.2 不同授粉方式對雜交結實的影響

為克服授精障礙采取非常規授粉方法是很有效的。2個百合品種在切割柱頭授粉方式下，其雜交的子房膨大率均值達到51%，且獲得有胚的種子。而作為對照常規授粉的母本，在其子房膨大之前就出現枯萎現象，8 d便開始枯萎，不能得到正常發育的種子。2個百合品種以切割柱頭授粉方式的種子結實率較高（表1）。

2.3 不同蔗糖和激素濃度培養基對雜交種子培養的影響

從表2可以看出，培養基的蔗糖濃度對雜交組合種子培養的影響較明顯，其中含5%蔗糖的培養基最適宜百合雜交組合種子的培養，當培養基所用6-BA濃度為 0.2 mg/L、NAA的濃度為0.01 mg/L時，其種子成活率比較高。蔗糖含量為6%～8%時，幼胚的胚性生長情況最好，褐變率最低，在培養中，早熟萌發數隨蔗糖含量的增加而降低，這是由于高滲透壓阻止離體未成熟胚早熟萌發作用所致[9]。本研究結果表明，百合雜交組合的種子在含5%蔗糖培養基中其成活率均在50%以上，比較適合其種子的生長發育。因此，最佳培養基的蔗糖濃度為5%，6-BA濃度為 0.2 mg/L，NAA濃度為0.01 mg/L。

3 結論與討論

在百合雜交品系的研究中，國外對其AO、OT、LA進行過組間雜交，但未見LA×O型雜交新種質的研究報道。本試驗首次開展了此項研究，所選取的材料LA型/皮蘭德龍（Pirandello）具有生長周期短（11周）、抗倒伏、抗葉燒病和花朵品質維持較好等優點。而本身為雜交品種的東方百合索邦（Sorbonne）花呈淺粉色且花朵大、花型美麗、具香味、生長周期較長（16周）、不抗葉燒病、耐弱光等特點。期望結合二者的優良性狀，培育出生長周期較短、抗倒伏、抗葉燒病、 耐弱光、具香味且花色、花型都比較豐富的百合新品種。本研究為皮蘭德龍和索邦雜交育種及具有自主知識產權的新品種選育奠定了基礎。

在實驗室的條件下采取離體胚搶救的方式對2個品種百合的雜交胚進行培養，獲得了雜種胚和種子。本研究采用子房膨大率、種子成活率作為其雜交親和力的判定指標，從而篩選出離體胚培養材料的最適宜的消毒滅菌液和消毒滅菌時間，以及最佳的培養基和最佳授粉方式。即對其子房先用乙醇消毒0.5 min后，再采用火燎的方法，此法對其材料的污染率最低，含5%蔗糖、0.2 mg/L 6-BA、0.01 mg/L NAA的培養基為最佳培養基，最適合其胚的培養；在以LA雜交系百合為母本的雜交中，采取切割花柱的方法能提高雜交成功率，得到有胚的雜交種子，研究結果為克服百合遠緣雜交的不親和性找到了良好途徑。

參考文獻：

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