百合花卉種間雜交種的培養分析

蔣丹青

（信陽農林學院，河南 信陽 464000）

1 種間不親和性分析

出現種間不親和性，是因為植物的基因型存在差異，或生理上存在不協調性，在相互傳粉的過程中，會造成受精方面的阻礙，無法順利地形成生活力較高的雜種后代。

百合植物在相同的物種之間，其產生的不親和性較為復雜，可能會發生在不同時間階段中。一般情況下，大約在60~80 d時間內，就可以完成授粉、花粉萌發、花粉管生長、花粉管穿越柱頭，到最后整個發育的過程。在雜交過程中出現雜交不親和的問題，主要是由于種、組以及品種之間存在一定的問題。可以利用雜種幼胚離體解決該問題，但是胚齡較小的幼胚，成功率不高。

1.1 受精前障礙

受精前障礙，會導致花粉無法在異種柱頭上進行萌發；或者花粉可以萌發，但是在花粉管上無法深入到柱頭中。在花粉管可以正常生長時，會由于其長度不足，導致無法進入花房中。類似情況主要是由于花柱的上部和下部出現了抑制，導致受精不佳。對于受精前的障礙問題，可以利用切割花柱的方式很好地解決問題。在具體的操作中，需要切去其柱頭表面，促進花粉管的正常生長。

1.2 受精后障礙

出現受精后的障礙，主要是因為受精之后幼胚無法順利地完整發育，發育不完整的雜種種子在播種后無法順利地發芽生長，會導致雜種胚胎在早期就出現敗育的情況。差異性較大的種間雜交，其胚以及胚乳的發育都會發生異常。而差異性較小的種間雜交，在進行雜交的時候，會形成4~7 mm的棒性胚，同時出現一些白色硬胚乳。

為此，百合屬的植物進行雜交時，所存在的種間不親和性，會在受精之前植物生長造成一定的阻礙。同時也會在受精之后，對其胚胎的正常發育生長造成一定的影響。

2 種間不親和性克服

2.1 克服受精前障礙

20世紀20年代對百合屬種間雜交進行了相應的報道，根據百合遺傳變異性的特點，為百合的雜交培育提供了更多途徑。但是對于這種遺傳變異性的研究會受到百合不親和性的限制，為此，當下對種間不親和性進行深入地研究。在同組的百合屬中，其雜交培育方式較為簡單，但是不同組的中間雜交會受到各種因素的影響，使其在自然條件下雜交不成功。因此，在進行雜交的過程中，需要進行適當的處理。在過去的研究中，提出了采用花粉溫度處理、混合授粉以及先驅花粉的方式進行雜交，以此讓花粉順利地生長。

2.1.1 蕾期授粉

在開花前1~2 d去除雄套袋，并馬上進行套袋隔離。當下已經進行了長期的實踐研究，均取得了良好的雜交效果。

2.1.2 花粉溫度處理

花粉溫度處理是一種對花粉的預處理技術。在長期的研究中，發現不同的溫度、處理時間對花粉的授粉有不同程度的影響。過去學者對花粉進行預處理后，使自花授粉變得十分有效，避免了不親和性帶來的不良影響。但是，日本的研究學者在進行處理時，其自交不親和性卻不成功。由此可見，處理效果與處理時間的不同有直接的關系。在雜交過程中使用溫度進行花粉處理，可以得到較多的果實以及種子，有效地提升了受精率。

2.1.3 混合授粉

混合授粉就是使用一些親和、自交不親和，或者使用一些種間不親和的花粉進行混合授粉，讓親和花粉的花粉管，可以為不親和花粉的花粉管提供良好的生長環境。

2.1.4 應用花器官的提取物

使用百合柱頭、花柱以及子房中的提取物，使其在授粉之前，就將其放在母本柱頭之上，以此起到提升坐果率的效果，產生大量的種子。在過去的研究中，有學者就通過將百合花器官的提取物進行柱頭處理的方式，發現提取物對坐果受精的影響程度。

2.1.5 應用生長調節劑

主要是應用在百合花柱基部或者是去除花瓣以后的子房傷口處，可以提高百合的坐果率。在使用生長調節劑后，可以很好地克服百合不親和性的問題，同時讓不同種間雜交組合的百合進行雜交。

2.1.6 熱處理花柱

在授粉前，需要對花柱進行加熱處理，充分提升受精率。在過去的研究中，有學者使用熱處理的方式對花柱進行了處理，并有效地避免了雜交障礙對雜交造成的影響。

2.2 受精后的障礙克服

在種間雜種果實的生長中，由于無法正常發育，會出現皺癟、枯黃的情況，主要是由于胚、胚乳出現了一定程度的不親和，導致胚乳敗育，因此，需要在果實枯黃時，進行立體培養。在雜種胚乳出現完全敗育之前，利用人工培植的方式，提供雜種胚胎所需要的全部營養成分，并讓其繼續進行生長發育。在雜種子房、胚珠以及雜交胚胎立體培養之后，都需要克服受精之后出現的各種障礙問題。

2.2.1 幼胚離體培養

幼胚立體培養技術的使用，已經成為當下解決受精障礙的重要方式，因此，也廣泛地應用到了培養發育的拯救過程中，避免在后期出現不成熟的種間雜種胚。具體的實驗過程需要在無菌的條件下進行，授粉一定時間后，一旦出現雜交皺癟的果實，就需要馬上將果實摘下，并使用酒精進行浸泡處理，將其幼胚放置在培養基上，使用組織培養液進行進一步的胚胎培養。

2.2.2 子房和培養

子房的培養主要是對雜交后的子房離體培養，或對其立體切片進行培養處理。由于處理早期的原胚培養，會導致胚胎過小，無法輕易地從胚珠中進行借配。另外，由于沒有完全處于異養的狀態，會對培養條件有較高的技術性要求，現有的技術還無法滿足此類操作。需要使用子房培養或者胚珠的培養方式，以此讓原胚繼續生長，同時也讓幼胚繼續發育完成，并讓雜種胚很好地發育。雖然在子房切片培養的過程中，可以一次性地處理多個胚胎，但是每次子房形成胚胎較少的時候，其處理效率較低，處理效果也并不良好。而使用胚培養時，就可以使用一些簡單的處理方式，處理小型的胚胎。

3 雜種后代真實性的鑒定方式

3.1 形態鑒定

形態鑒定是一種介于雙親之間，同時結合雙親的特有形狀，從葉片的顏色、寬窄和花型、花色以及花香進行鑒定，都屬于中間型的特征，同時F1代表現出高度不育的問題。

3.2 染色體鑒定

染色體鑒定是一種從細胞生物學的角度進行鑒定的方法，對其雜種的真實性進行鑒定分析。從核型的角度，其大多數的F1代根尖染色體都是雙親染色體數目的平均數，可以充分的表現出多種雜種核型特征。

3.3 同工酶酶譜分析鑒定

這種方法是由于雜種后代的同工酶的特征介于雙親之間，導致大多數的親本酶都會在F1代中表現出來。這種方法已經成為當下高效、快速以及準確的一種分析方式。

4 結語

為了讓雜交后代有較高的生活力，需要對其雜交特性進行分析，充分了解雜交過程的基本原理，避免受到雜交障礙的影響，保障雜交后代的健康性，滿足雜交的基本需求。