李風(fēng)童+孫葉+劉春貴+馬輝+張?zhí)?陳秀蘭+包建忠
摘要: 開展3種高度類型22個有髯鳶尾品種間的雜交,共配置42個雜交組合,以獲得變異類型豐富的有髯鳶尾雜交后代,篩選出優(yōu)異雜交親本及最佳雜交組合。結(jié)果表明,高生與高生類型有髯鳶尾雜交的親和性相對最高,雜交成功率為72.7%,其次為高生與矮生類型,雜交成功率為66.7%,高生與中生類型雜交親和性相對最低,雜交成功率為36.6%;在高生與高生類型雜交中,Indian Chief×Immortality的坐果率與單果結(jié)實數(shù)相對最高,為最優(yōu)雜交組合,Indian Chief可選作母本材料;Thornbird與多個高生品種雜交可獲得較高的坐果率和單果結(jié)實數(shù),是優(yōu)良的雜交親本;在高生與中生類型雜交中,中生類型Lenora Pearl與高生類型雜交成功率相對較高;種間雜交I. pallida × I. illyrica,I. illyrica×Casual Elegance及德國鳶尾與I. variegata ‘Nibelungen的雜交后代均未獲得種子;在高生與矮生類型雜交中,矮生類型有髯鳶尾作為母本的雜交坐果率遠(yuǎn)高于作為父本,Knick Knack、Crinoline、Crown Princess都可以作為矮生類型雜交母本。
關(guān)鍵詞: 有髯鳶尾;雜交;結(jié)實性;組合篩選;高生類型;矮生類型;中生類型
中圖分類號: S682.1+90.36 文獻標(biāo)志碼: A
文章編號:1002-1302(2017)22-0133-03
有髯鳶尾(Iris barbata)屬鳶尾科鳶尾屬多年生草本植物,因外三輪垂瓣上著有髯毛狀附屬物而得名,是極其優(yōu)良的花園植物[1]。由于德國鳶尾(Iris germanica)是有髯鳶尾的重要雜交親本,因此有髯鳶尾多被統(tǒng)稱為德國鳶尾,而實際上有髯鳶尾包括德國鳶尾及香根鳶尾(I. pallida)、I. illyrica、I. variegata等在內(nèi)的鳶尾屬內(nèi)所有具髯毛附屬物的種、種間雜交種及品種。20世紀(jì)80年代,部分德國鳶尾品種引種到我國,并迅速引起研究人員的重視,從栽培技術(shù)、繁殖方法等[2-4]進行試驗,并對德國鳶尾的抗旱、耐寒、抗重金屬、耐鹽、耐陰等性狀[5-9]進行綜合評價,為德國鳶尾的國內(nèi)應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。隨后,有髯鳶尾常規(guī)雜交育種工作廣泛開展,有效促進了我國有髯鳶尾品種的更新。黃蘇珍等開展有髯鳶尾2個不同花色品種的雜交試驗發(fā)現(xiàn),雜交后代的花色發(fā)生明顯的分離,并從中選育出7個花色優(yōu)良的新品種[10]。2004年,黃蘇珍再次報道以雜交選育兼具觀賞性矮生、抗病后代優(yōu)良單株為主要育種目標(biāo),配置德國鳶尾種內(nèi)栽培品種間的雜交組合9個,初步探討花色、株型的遺傳規(guī)律,篩選出優(yōu)良單株20余個[11]。楊占輝等利用6個兩季花品種、5個1次花品種開展正反雜交試驗發(fā)現(xiàn),兩季花品種間的雜交結(jié)實率較高,且適宜做父本,為德國鳶尾的花期育種提供了參考[12]。
根據(jù)花莖高度,有髯鳶尾大致可分為矮生(<41 cm)、中生(41~70 cm)、高生(>70 cm)3種類型,開展不同高度類型有髯鳶尾品種間的常規(guī)雜交育種,可獲得變異更為豐富的雜交后代,然而,不同高度的有髯鳶尾品種或種間往往存在遺傳背景差異大、雜交親和性低等問題。鑒于此,本研究開展3種高度類型22個有髯鳶尾品種的常規(guī)雜交,對不同雜交組合的雜交坐果率及結(jié)實率進行統(tǒng)計,旨在篩選優(yōu)良的雜交親本及表現(xiàn)優(yōu)異的雜交組合,為有髯鳶尾雜交組合的選配提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
2016年4月,在江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所智能溫室中開展有髯鳶尾的常規(guī)雜交試驗。試驗材料為江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所引進的3種高度類型22個有髯鳶尾品種,其中德國鳶尾品種19個,I. pallida、I. illyrica、I. variegata各1個(表1)。
1.2 試驗方法
1.2.1 雜交授粉 于晴天08:00—10:00,選取母本當(dāng)天盛開花朵,用鑷子去除雄蕊;夾取父本花藥,將新鮮花粉抹于母本柱頭;授粉完成,將母本6枚花瓣去除,并套袋。
1.2.2 測定項目及測定方法 2016年7月雜交果實相繼成熟,統(tǒng)計坐果率;在果莢開裂前,收獲果實并脫粒,統(tǒng)計種子數(shù)量,計算平均結(jié)實數(shù)。
2 結(jié)果與分析
2.1 高生與高生類型有髯鳶尾的雜交親和性
由表2可見,配置高生與高生類型有髯鳶尾雜交組合22個,獲得有雜交種子的組合16個,雜交成功率為72.7%,總體 親和性相對較高;授粉花朵數(shù)共169朵,平均坐果率為 54.4%,平均單果結(jié)實數(shù)為38.7個,其中,Indian Chief×Immortality 的雜
交坐果率、單果結(jié)實數(shù)相對最高,分別為 100.0%、57.3%,為最優(yōu)雜交組合,Indian Chief可選作母本材料,能保證有較高的單果結(jié)實數(shù);Thornbird和Immortality、Spiced Custard、Happenstance等品種雜交均獲得較高的坐果率和單果結(jié)實數(shù),是優(yōu)良的雜交親本,但與The Red Douglas雜交后坐果率相對較低,且反交未結(jié)實;The Red Douglas為母本與Going My Way、Happenstance、Superstition雜交表現(xiàn)不佳,不適宜選作雜交親本;Casual Elegance與Spiced Custard、 Indian Chief的雜交中表現(xiàn)較好,但與Immortality雜交親和性不好;I. pallida與2個高生德國鳶尾種間雜交結(jié)實率相對較低,I. pallida×德國鳶尾Casual Elegance單果結(jié)實數(shù)僅為2.0個。
2.2 高生與中生類型有髯鳶尾的雜交親和性
由表3可見,配置高生與中生類型有髯鳶尾雜交組合14個,獲得有雜交種子的組合5個,雜交成功率為35.7%,總體
親和性相對較低;授粉花朵數(shù)共206朵,平均坐果率為 14.1%,平均單果結(jié)實數(shù)19.1個;Lenora Pearl作為德國鳶尾中生類型的代表,與高生類型德國鳶尾配對雜交組合Spiced Custard×Lenora Pearl、Lenora Pearl×Spiced Custard、Lenora Pearl×The Red Douglas、Lenora Pearl×Accent,雜交親和性相對較好,均能獲得雜交種子,但是,Immortality×Lenora Pearl、Happenstance×Lenora Pearl、The Red Douglas×Lenora Pearl雜交不親和,坐果數(shù)為0個;種間雜交I. pallida×Lenora Pearl雜交親和性相對較低,單果結(jié)實數(shù)為4.9個,而I. pallida×I. illyrica、I. illyrica×Casual Elegance、I. variegata ‘Nibelungen× Thornbird、Spiced Custard×I. variegata ‘Nibelungen雜交均未獲得種子。
2.3 高生與矮生類型有髯鳶尾的雜交親和性
由表4可見,配置高生與矮生類型有髯鳶尾雜交組合6個,獲得有雜交種子的組合4個,雜交成功率為66.7%,雜交親和性相對較高;授粉花朵共82朵,平均坐果率為36.6%,平均單果結(jié)實數(shù)19.8個,低于 高生與高生類型,但高于高生 與中生類型有髯鳶尾雜交;Accent×Knick Knack、Knick Knack× Accent、Crinoline×Accent、Crown Princess×Gay Parasol均獲得雜交果實,矮生類型有髯鳶尾作為母本的雜交坐果率遠(yuǎn)高于父本;Lent a Williamson×Blessed again、Lent a Williamson×Forever Blue未能獲得雜交種子,不宜選作雜交組配。
3 結(jié)論與討論
據(jù)文獻報道,早期有髯鳶尾品種基本都是二倍體,主要是I. variegata和I. pallida的雜交種,并被統(tǒng)稱為德國鳶尾(I. germanica),I. amoena的引入豐富了有髯鳶尾的顏色,四倍體種質(zhì)I. mesopotamica、I. trojana的引入則增加了花葶高度,I. cypriana、I. kashmeriana、I. amas則大大改善了花的觀賞性狀及生長特性[13-15]。20世紀(jì)初,隨著有髯鳶尾引種到美國,并開展了大規(guī)模的品種間雜交選育,有髯鳶尾的觀賞性狀得到極大豐富。
有髯鳶尾遺傳背景較為復(fù)雜,既包括目前廣為栽培利用的德國鳶尾品種,又包含一部分原生種及種間雜交種,不同株高類型的有髯鳶尾可能具有不同的染色體倍性,從而造成雜交親和性差異較大。本研究結(jié)果表明,不同高度類型有髯鳶尾之間的雜交親和性差異較大;高生與高生類型雜交結(jié)實性相對最好,雜交成功率可達72.7%,這可能是由于大多數(shù)高生類型的有髯鳶尾品種間具有相近的遺傳背景,染色體倍性較為一致;其次為高生與矮生類型雜交,雜交成功率為 66.7%,這可能是雜交所選親本均為德國鳶尾品種,德國鳶尾高生類型與矮生類型之間的遺傳背景差異相對較小,從而雜交親和性也較高,但是,矮生類型品種作為母本進行雜交表現(xiàn)要好于作為父本,可以獲得較高的雜交坐果率,得到更多的雜交后代;高生與中生類型有髯鳶尾的雜交結(jié)實性表現(xiàn)相對最差,其雜交成功率只有35.7%,可能與雜交親本的選擇配置有關(guān)。大多數(shù)高生德國鳶尾與中生德國鳶尾 Lenora Pearl雜交成功率相對較高,但與I. variegata‘Nibelungen、I. pallida、I. illyrica種間遠(yuǎn)緣雜交則未獲得種子,說明雖然同為中生有髯鳶尾,德國鳶尾Lenora Pearl與I. variegata‘Nibelungen、I. pallida、I. illyrica的遺傳背景可能仍然差異較大,I. pallida、I. variegata、I. illyrica均為二倍體[16-17],而德國鳶尾多為四倍體,染色體倍性的差異可能導(dǎo)致種間雜交親和性相對較差。
利用遠(yuǎn)緣雜交技術(shù)將一些原生種所含的優(yōu)異基因引入到栽培種之中,較大程度地拓寬雜交后代的變異范圍。本研究配對的幾個遠(yuǎn)緣雜交組合中,只有I. pallida×Lenora Pearl、I. pallida×Casual Elegance獲得少量種子,這說明與I. variegata和I. illyrica相比,I. pallida可能與德國鳶尾的親緣關(guān)系更近,雜交親和性也相對更高。這些不僅對有髯鳶尾的雜交配組具有一定的指導(dǎo)意義,而且為有髯鳶尾遠(yuǎn)緣雜交育種提供了參考,同時為遠(yuǎn)緣雜交種質(zhì)的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
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