赤霉素對越橘雜交種子萌發的影響

徐振彪

摘? 要：用赤霉素對不同雜交組合的越橘種子進行處理，探究了赤霉素對越橘種子萌發率的影響。結果表明：經赤霉素處理后，以母本“艾利奧特”與父本“澤西”雜交所得的種子的萌發率最高，達16%;但以“艾利奧特”做父本與母本“澤西”雜交所得種子，經赤霉素處理后不能發芽。在“藍豐”與“瑞卡”的雜交后代中，正反交種子發芽也有區別。“藍豐”做母本與“瑞卡”雜交的種子，用赤霉素處理后萌發率為2%;但以“藍豐”為父本與“瑞卡”雜交，所得種子用赤霉素處理后萌發率為0。赤霉素對其他雜交組合所得越橘種子影響也不盡相同。越橘種間雜交種子發育不良，萌發率偏低時，可以通過赤霉素處理增加雜交種子發芽率，縮短雜交植株獲取時間。但不同的基因型對赤霉素響應不同，是通過赤霉素處理催生越橘種子發芽時需要考慮的重要因素。

關鍵詞：越橘;雜交種子;赤霉素;萌發率

中圖分類號 S339.4;S663.9? 文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2019）13-0112-03

Abstract：We treated different hybrid V.vitis-idaea L. seeds with gibberellin to study the effect of gibberellin on the germination rate. The results show that after gibberellin treatment， the seed germination rate of the female parent “Elliott” and the male parent “Jersey” was the highest，reaching 16%，But when “Elliott” as male parent and “Jersey” as female parent，the hybrid seeds will not germinate after the same treatment. In the hybrid progeny of “Bluecrop” and “Reka”，there is also a difference by the same treatment of gibberellin between the seeds of the reciprocal cross. “Bluecrop” as female parent， the germination rate is 2%，and “Bluecrop” as male parent， the seeds did not germinate. The effect of gibberellin on the V.vitis-idaea L. seeds obtained by other hybrid combinations is also different. When the V.vitis-idaea L. hybrids seeds is poorly developed and the germination rate is low，the germination rate of the hybrid seeds can be increased by gibberellin treatment. However，different genotypes have different responses to gibberellin，it is an important factor to be considered when treating V.vitis-idaea L. seeds by gibberellin.

Key words：V.vitis-idaea L.;Hybridization seeds;Gibberellin;Germination rate

越橘為杜鵑花科（Ericaceae）越橘屬（Vaccinium spp.）植物[1]，其營養價值高，果實風味好。近年來，隨著人們生活水平的提高，越來越關注食品安全與營養價值，越橘作為一種新興的高營養價值水果，受到了消費者的青睞。選育高產、優質、營養價值高的新型越橘品種，已成為了科研人員研究的當務之急。越橘可分為多個種類，其中藍果型因果實為藍色，俗稱“藍莓”[2]。越橘含有豐富的花色苷、黃酮、多糖、花青素等物質[3]，對人體有極多的益處，現已廣泛用于保健品、嬰兒食品和化妝品中[4]。

我國的越橘產區主要有長白山、大興安嶺產區，遼東半島產區，膠東半島產區，長江流域產區，云貴高原產區，華南產區。由于長白山、大興安嶺地區溫度較低，越橘品種多為野生選育，部分是雜交育種而來[5]。雜交育種存在生殖隔離現象[6]，以遠緣雜交最為明顯，其種子發育成熟少，實生播種后萌芽率低，造成資源的浪費，是限制越橘雜交育種進程的重要因素。筆者在進行越橘新品種雜交選育過程中，也發現雜交種子進行常規的發芽時，發芽率極低。如何提高越橘雜交種子發芽率，加快越橘育種進程，盡快獲得新的越橘目標品種，是需要努力解決的科學問題。為了提高越橘雜交種子的發芽率，本實驗嘗試用赤霉素處理不同品種間雜交后的種子，以求利用簡便方法獲得更多的雜交資源，加快越橘育種進度，更快地獲得越橘雜交后代，篩選出優質的越橘品種。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑 實驗選用北高叢越橘品種，分早熟品種：都克（Duke）、瑞卡（Reka）;中熟品種：藍豐（Bluecrop）、澤西（Jersey）、陶柔（Toro）;極晚熟品種：艾利奧特（Elliott），以及半高叢越橘中早熟品種北陸（Northland）和中熟品種藍金（Blueglod）[7]。以上品種栽植于吉林省白山市靖宇縣吉林省普蘭高科科技有限公司的越橘示范基地，選擇盛果期中庸樹勢果樹。試劑赤霉素購自北京索萊寶科技有限公司，貨號G8910。使用的椰糠基質采購自當地花市，泡發后暴曬3d。

1.2 實驗方法

1.2.1 雜交育種實驗 雜交育種實驗于2017年5月24日在吉林省白山市靖宇縣吉林省普藍高科技有限公司的越橘示范基地進行，為期7d。前4d分別采集選定品種的越橘大蕾期花苞，于實驗室中剝離成熟花藥，放在避光通風處陰干至花粉爆出，后續3d進行授粉，并進行套袋標記。實驗雜交均采用正反交方式，父母本組合方案與選育后代品種的目標性狀有關。實驗方案與授粉數量見表1。

1.2.2 雜交果實采收及種子獲得 通過觀察，根據果實成熟度對雜交果實進行采收。果實采收后，于實驗室內揉碎果實，用清水將果肉與發育不良的種子沖洗分離，保留成熟種子。洗出的種子進行分裝、編號、標記后，放在室內陰涼干燥處保存。2018年9月中旬，將洗好的種子每編號各取數粒用濾紙包裹標記后，以赤霉素400mg/L[8]浸泡處理24h，取出后置于培養皿中，清水浸潤1d，以椰糠為基質播種，保持基質略微濕潤，保持室溫20℃左右，遮光。

1.2.3 種子萌發率統計及分析 統計雜交種子萌發后100d內的萌發率與成活率，借助Microsoft Office Excel 2007統計數據并計算、分析。

1.2.4 雜交處理與播種過程 按照表1的方案操作，收獲藍莓雜交果實與授粉數量近似。實驗果實采收于2017年7月中下旬至8月中旬期間完成，果實采收后在陰涼干燥處存放直至表面皺縮;2018年6月10日進行浸泡、洗種、晾干后，于8月25日進行赤霉素處理并播種;96d后開始各編號種子有的開始萌發，此時開始計數，并繼續統計100d，計算雜交種子萌發總數。該過程中，編號8即“澤西”為父本、“艾利奧特”為母本的雜交種子最先萌發，其次為編號6，其余編號組合1、2、3、5的萌芽時間近似，與前2組相差近7d時間。實驗整個進程如圖1所示。

2 結果與分析

“北陸”果實種子直接播種為對照，其中“北陸”果實種子未萌發。越橘雜交種子萌發結果如表2所示。從表2可以看出，正反交的雜交組合所獲得雜交種子，用赤霉素處理后其種子萌發率不同。“都克”與“藍金”的正反交種子均有萌發，“都克”做父本、“藍金”做母本的雜交種子的萌發率高于相對反交的種子萌發率;而“瑞卡”做父本、“藍豐””做母本的雜交種子的萌發率為2%，但以“瑞卡”作母本、“藍豐”做父本的雜交組合中，其種子沒有萌發;“北陸”為父本，“陶柔”為母本的雜交種子的萌發率低于相對反交的種子萌發率，在“艾利奧特”與“澤西”的雜交組合中，“艾利奧特”作父本的雜交種子沒有萌發，而當“艾利奧特”作母本后，其雜交種子萌發率達到16%，也是本次雜交組合實驗中，雜交種子萌發率最好的組合。種子萌發后，也不是所有的萌發種子都最終成活，其中編號5和7的雜交種子后代都沒有成活，其余所有雜交種子的幼苗均都成活。

3 討論

在越橘的雜交育種工作中，雜交種子的萌發率及成活率直接制約著雜交育種的成敗與品種選育進程。常用的越橘種子萌發前期處理為層積處理，但層積處理時間較長，且存放溫度、濕度和時間對種子萌發均有影響。科研人員經過深入研究發現，赤霉素可以代替層積用于越橘雜交種子的萌發處理，通過外源激素處理打破休眠，減短處理時間，增加萌發率[9]。

種子授粉受精不良，出現敗育情況[10]，實驗區域當地的物候條件等都會影響越橘的坐果率。本實驗中，通過精心細心耐心控制人工授粉程序，使雜交組合后代的坐果率水平符合預期。但當地的物候條件，影響了雜交果實的自然成熟程度，因此，清洗獲得的對應成熟雜交種子數量非常少，為了保證雜交育種實驗的順利進行，我們用了50%的對應雜交種子進行赤霉素催芽。所以，處理的種子數量有限，我們只能用1個文獻報道的較好赤霉素濃度，即400mg/mL進行處理，不能設置赤霉素濃度梯度實驗。因此，本實驗所獲得實驗數據也許不能對實驗結果進行客觀反映。但同時用另外50%雜交種子進行了常規的層積處理，遺憾的是未發現任何種子萌發。

鑒于越橘種子萌發率低的事實，用赤霉素催芽提高萌發率，應該是不錯的選擇。已有研究中，丁亦男[11]等對美國緬因藍莓種子進行赤霉素處理，得出50 mg/L的赤霉素處理效果最好。朱紅芬[8]等以6種南高叢越橘進行雜交的雜交種子為對象，并用400 mg/L的赤霉素處理，獲得不同組合萌發率不同。楊春玉[12]等對貴州不同品種的越橘種子進行處理，發現不同品種越橘的發芽率不同。這些結果都提示，越橘種子可以通過赤霉素催芽提高萌發率，且不同濃度的赤霉素對不同品種越橘影響不同，這可能與越橘的基因型等因素有關系。本實驗中用相同濃度的赤霉素處理，正反交越橘組合的雜交種子發芽率以及不同雜交組合的種子萌發率也是不同的，這也可以從側面說明，越橘不同基因型對其種子萌發率有顯著影響。另外，本實驗中，雜交種子的萌發率普遍偏低。層積處理的種子不能發芽，對照的“北陸”種子用相同的赤霉素處理也未見發芽，由此可見，越橘種子發芽率低應是正常現象。當然，本實驗中正反交雜交種子的不同萌發率除受基因型影響外，是否還受其他因素的影響，還需要今后作進一步的研究。

4 結論

由本次研究可知，用赤霉素處理，可以促進越橘種子萌發，提高萌發率，有利于縮短育種實驗時間，加速育種進程。同時，不同基因型的雜交種子對赤霉素處理的響應是不同的。今后用赤霉素處理越橘雜交種子時，應對不同基因型的雜交種子篩選最適宜的赤霉素濃度或處理時間，以獲得越橘種子的最佳萌發率。

致謝：感謝吉林農業大學吳林教授提供雜交實驗場地及配套的越橘父母本品種。感謝楊瑞芹、葛春梅等為本實驗的順利開展所提供的有益幫助。

參考文獻

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（責編：張宏民）