不同百合品種雜交親和性試驗(yàn)

羅遠(yuǎn)義　胡小京　崔嵬　石樂娟　許紅娟　裴蕓　吳青青

摘要 ? ?以O(shè)百合（東方百合）和OT百合（東方百合與喇叭型百合雜交后代）為材料進(jìn)行雜交試驗(yàn)，分別統(tǒng)計(jì)授粉后的子房膨大率與胚培養(yǎng)的萌發(fā)率，判斷雜交組合的親和情況。結(jié)果表明，O百合內(nèi)部雜交親和性好，雜交易得到后代;O百合與OT百合的羅賓娜雜交親和性較好，子房膨大率為100%，胚培養(yǎng)萌發(fā)率為3.3%;O百合難以與OT百合的黃精靈得到雜交后代。

關(guān)鍵詞 ? ?百合;雜交親和性;子房膨大率;萌發(fā)率

中圖分類號(hào) ? ?S682.29 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ? ?A

文章編號(hào) ? 1007-5739（2019）13-0127-03 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

Cross ?Compatibility ?Experiment ?of ?Different ?Lily ?Varieties

LUO Yuan-yi 1 ? ?HU Xiao-jing 2 ? ?CUI Wei 3，4 ? ?SHI Le-juan 3，4 ? ?XU Hong-juan 3，4 ? ?PEI Yun 2 ? ?WU Qing-qing 3，4 *

（1 Xinbao Buyi Township People′s Government，Wudang District，Guiyang City，Guizhou Province，Guiyang Guizhou 550018; 2 Guizhou University Agricultural College; 3 Institute of Horticulture，Guizhou Academy of Agricultural Sciences;

4 Guizhou Horticultural Engineering Technology Research Center）

Abstract ? ?The cross compatibility test was conducted with Oriental Lily（O）and OT Lily varieties （offspring obtained by crossbreeding of Oriental Lily and Trumpet Lily）as materials.The ovary expansion rate after pollination and the germination rate of embryo culture were counted to determine the compatibility of cross combinations.The results showed that the crossing compatibility among the inner varieties of Oriental Lily was good，and the offspring were easily obtained by crossbreeding.Furthermore，Oriental Lily and the Robina of OT Lily had a good cross compatibility，with the ovary expansion rate of 100% and embryo germination rate of 3.3%.However，it was difficult for Oriental Lily to cross with Yelloween of OT Lily.

Key words ? ?Lily;crossing compatibility;ovary expansion rate;germination rate

百合是百合科（Liliaceae）百合屬（Lilium）植物的總稱，為多年生鱗莖草本植物。百合花大，色彩豐富，花姿優(yōu)美，既能做切花、盆花，又能在園林綠地中應(yīng)用;既能觀賞，又能食用和藥用，深受人們的喜愛。

百合雜交的難易程度受親緣關(guān)系的影響較大，親緣關(guān)系較近的雜交組合容易得到后代，而遠(yuǎn)緣雜交則相對(duì)難以成功。百合遠(yuǎn)緣雜交的兩大障礙是受精前障礙和受精后障礙。受精前障礙可以通過(guò)選擇合適的雜交親本、特殊的授粉方式等方法克服;而受精后障礙是由于雜種胚、胚乳和子房組織之間缺乏協(xié)調(diào)性，導(dǎo)致幼胚不發(fā)育或中途停止發(fā)育，是遠(yuǎn)緣雜交育種工作的瓶頸[1-2]。

本試驗(yàn)通過(guò)不同親本組合來(lái)驗(yàn)證雜交親和性，主要考察授粉后子房的膨大情況與種子的萌發(fā)情況來(lái)評(píng)估，以期為進(jìn)一步的育種工作提供參考。

1 ? ?材料與方法

1.1 ? ?試驗(yàn)材料

材料為O百合品種（東方百合）的卡瓦娜（Corvara）、索邦（Sorbonne）、星球戰(zhàn)士（Starfighter）和OT百合品種（東方百合與喇叭型百合雜交后代）的黃精靈（Yelloween）、羅賓娜（Robina）。

1.2 ? ?試驗(yàn)方法

1.2.1 ? ?雜交試驗(yàn)。雜交組合如下：星球戰(zhàn)士×索邦、卡瓦娜×索邦、卡瓦娜×黃精靈、索邦×黃精靈、星球戰(zhàn)士×黃精靈、黃精靈×卡瓦娜、黃精靈×索邦、黃精靈×星球戰(zhàn)士、羅賓娜×星球戰(zhàn)士。自交：羅賓娜×羅賓娜、黃精靈×黃精靈。

雜交授粉方法：母本柱頭開始分泌黏液后，進(jìn)行去雄授粉，花粉盡量均勻涂抹在柱頭上，做好標(biāo)記。雜交后30 d左右統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果，選擇一定范圍內(nèi)的子房進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，觀察子房的生長(zhǎng)發(fā)育情況，統(tǒng)計(jì)子房的膨大率[3-4]。統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為授粉后有明顯膨大的子房，局部膨大、完全膨大2種狀況都計(jì)為膨大;輕微膨大后停止生長(zhǎng)視為假結(jié)實(shí)，不計(jì)入統(tǒng)計(jì)。

1.2.2 ? ?萌發(fā)試驗(yàn)。試驗(yàn)中首先觀察子房?jī)?nèi)種子的發(fā)育情況，然后采用2種胚培養(yǎng)方法來(lái)測(cè)試種子的萌發(fā)情況。其中，子房分段培養(yǎng)操作簡(jiǎn)單，胚珠培養(yǎng)相對(duì)較復(fù)雜，通過(guò)此試驗(yàn)來(lái)比較2種方法的培養(yǎng)效果。

（1）子房分段培養(yǎng)。使用羅賓娜×星球戰(zhàn)士、黃精靈×索邦所得子房作為試驗(yàn)材料，授粉后20、30 d采集子房進(jìn)行分段培養(yǎng)。具體方法如下：在無(wú)菌條件下，用濃度為75%的酒精浸泡30 s，再用升汞浸泡10 min，之后將子房放入無(wú)菌蒸餾水中充分清洗5 min，清洗過(guò)程中可輕微晃動(dòng)瓶子，重復(fù)清洗3次，最后將清洗后的子房切段置于培養(yǎng)基上培養(yǎng)。培養(yǎng)基配方為蔗糖30 g/L+瓊脂粉6 g/L+MS培養(yǎng)基+NAA 0.1 mg/L，pH值為5.8。

（2）胚珠培養(yǎng)。每個(gè)雜交組合都進(jìn)行培養(yǎng)，具體方法如下：授粉后40～50 d采集子房，在超凈工作臺(tái)中經(jīng)表面消毒后，將胚珠轉(zhuǎn)接至培養(yǎng)基表面培養(yǎng)。培養(yǎng)基配方為蔗糖30 g/L+瓊脂粉6 g/L+MS培養(yǎng)基+NAA 0.05 mg/L，pH值為5.8。

2 ? ?結(jié)果與分析

2.1 ? ?雜交結(jié)果統(tǒng)計(jì)

從表1和圖1可以看出，星球戰(zhàn)士×索邦、卡瓦娜×索邦的子房膨大率很高，分別為100.0%和97.1%，這3個(gè)品種均為 O百合品種，彼此之間親緣關(guān)系較近，雜交親和性好，非常容易得到雜交后代;羅賓娜與星球戰(zhàn)士雜交子房膨大率達(dá)到了100.0%，并且全部表現(xiàn)為完全膨大;羅賓娜與黃精靈的自交試驗(yàn)也得到了膨大的子房，羅賓娜為完全膨大，黃精靈全部為局部膨大，考慮到二者都是遠(yuǎn)緣雜交后代，不排除虛假結(jié)實(shí)的可能，后續(xù)的試驗(yàn)中確實(shí)驗(yàn)證了此點(diǎn)。

以O(shè)T品種黃精靈作為父本，給卡瓦娜、索邦、星球戰(zhàn)士3個(gè)品種授粉，子房膨大率均很低，統(tǒng)計(jì)中即使有膨大的子房，也基本為局部膨大。從結(jié)果來(lái)看，主要是由黃精靈花粉敗育造成的。黃精靈是OT遠(yuǎn)緣雜交品種，其染色體同源性較差，在減數(shù)分裂聯(lián)會(huì)時(shí)容易發(fā)生異常，造成花粉不能正常萌發(fā)。有部分母本子房發(fā)生了局部膨大，可能是假結(jié)實(shí)，也可能有極少量具有萌發(fā)能力的黃精靈花粉進(jìn)入了子房?jī)?nèi)。反之，以黃精靈作為母本，使用卡瓦娜、索爾邦、星球戰(zhàn)士的花粉授粉，沒有得到完全膨大的子房，但是得到了較多局部膨大的子房，推測(cè)是由于受精前障礙造成的，進(jìn)入子房的花粉管較少，但是這些子房中很可能生長(zhǎng)有可以正常萌發(fā)的幼胚，是進(jìn)行胚挽救的好材料[5-7]。

2.2 ? ?子房分段培養(yǎng)

以羅賓娜×星球戰(zhàn)士所得子房作為試驗(yàn)材料進(jìn)行分段培養(yǎng)，培養(yǎng)7 d左右，子房壁變厚，胚珠膨大;連續(xù)培養(yǎng)1個(gè)月后，子房壁及胚珠的褐化干枯情況明顯，此后并未得到種子萌發(fā)長(zhǎng)成的植株。使用索邦花粉為黃精靈授粉后，子房局部膨大，一直保持綠色30 d左右;采集子房進(jìn)行分段培養(yǎng)，6個(gè)月后全部褐化死亡，卻得到了子房壁脫分化形成的愈傷組織，并分化為植株，見圖2。

2.3 ? ?胚珠培養(yǎng)

將各個(gè)組合的子房剝開后觀察胚珠發(fā)育狀況，以黃精靈作為父本或者母本的7個(gè)組合表現(xiàn)為高度不育，觀察到的種子都未發(fā)現(xiàn)胚;在羅賓娜×星球戰(zhàn)士組合中，觀察到了少量具有胚的種子，有1粒種子的胚乳與胚發(fā)育完好，此組合雜交所得種子經(jīng)過(guò)培養(yǎng)后，得到了萌發(fā)的小苗;羅賓娜自交所得的種子中未觀察到胚，置于培養(yǎng)基上完全不萌發(fā)，經(jīng)6個(gè)月培養(yǎng)后完全褐化;2個(gè)O百合雜交組合獲得了較多發(fā)育完好的種子，能夠觀察到完整的胚乳與胚，置于培養(yǎng)基上獲得較高的萌發(fā)率。胚珠接種在培養(yǎng)基上培養(yǎng)60 d，萌發(fā)率見表2，胚珠培養(yǎng)過(guò)程見圖3。從試驗(yàn)情況來(lái)看，造成萌發(fā)率差異的主要原因是親緣關(guān)系：O×O的雜交組合由于是系內(nèi)雜交，親緣關(guān)系近，親和性好，結(jié)實(shí)率高，發(fā)育飽滿的胚珠數(shù)量較多，進(jìn)行胚珠培養(yǎng)時(shí)萌發(fā)率較高;而OT百合黃精靈與O百合進(jìn)行雜交則難以得到后代;羅賓娜可以作為母本進(jìn)行OT×O的雜交，并能得到后代;2個(gè)自交組合所得種子的萌芽率均為0，則表明自交難以得到后代。

3 ? ?結(jié)論與討論

在胚珠培養(yǎng)中，雜交后得到的部分種子發(fā)育完全正常，但由于種皮和胚乳的阻礙而不能萌發(fā)，在培養(yǎng)基上慢慢褐化死亡。對(duì)于這部分種子，應(yīng)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間將胚剝離，接種在培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，即可發(fā)育成完整的幼苗。

黃精靈性狀優(yōu)良、生長(zhǎng)迅速、抗性強(qiáng)，是優(yōu)秀的百合品種，是百合育種所需的材料。推測(cè)以黃精靈作為母本時(shí)存在受精前障礙，故在雜交過(guò)程中，可以通過(guò)切柱頭的方法來(lái)克服受精前障礙。對(duì)此，有待進(jìn)一步研究。

4 ? ?參考文獻(xiàn)

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