王曉暉 王占營(yíng) 吳建梅

摘? 要：該文介紹了油用牡丹的育種目標(biāo)、育種方法和途徑，重點(diǎn)就傳統(tǒng)育種技術(shù)在油用牡丹新品種選育中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述，旨在為油用牡丹品種的選育工作提供參考。

關(guān)鍵詞：油用牡丹;新品種;育種;應(yīng)用

中圖分類號(hào) S565.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2019）06-0030-03

木本油料產(chǎn)業(yè)是我國(guó)的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，也是提供健康優(yōu)質(zhì)食用植物油的重要來(lái)源[1]，其中牡丹籽油已于2011年被國(guó)家衛(wèi)生部批準(zhǔn)為“新能源食品”。油用牡丹是指芍藥屬牡丹組中易于結(jié)實(shí)，且種子含油量高（特別是其中α-亞麻酸等不飽和脂肪酸含量高），適宜用作油料作物栽培的品種類型，為高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)木本油料作物[2]。近年來(lái)，國(guó)家大力發(fā)展油用牡丹產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)，效益潛力大，是一個(gè)可與農(nóng)業(yè)觀光、生態(tài)涵養(yǎng)、資源開(kāi)發(fā)、荒山荒灘治理、農(nóng)業(yè)科普教育、農(nóng)村脫貧致富等融為一體的綜合性強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)[3]?，F(xiàn)有的油用牡丹主導(dǎo)品種類型主要為鳳丹系列和紫斑類型，品種類型單一，植株個(gè)體間差異大，更談不上純化度，缺乏專門的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的油用牡丹品種[4]。因此，選育結(jié)籽量高、產(chǎn)油率高、油品質(zhì)好、適應(yīng)性強(qiáng)的專用油料品種油用牡丹是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需求。只有在新品種選育工作中不斷取得突破，才能使油用牡丹產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展。

1 牡丹開(kāi)花結(jié)實(shí)習(xí)性

牡丹花期依栽培地區(qū)的不同而存在較大的差異。即使在同一個(gè)地區(qū)，由于春季氣溫變化，不同年間也常有較大的變化幅度。牡丹的單花開(kāi)花期，不同品種間差異較大，一般短的為3～5d，長(zhǎng)的也不超過(guò)10d左右，過(guò)程分初花期、盛花期和謝花期。牡丹花蕾破綻露色1～2d后，花瓣微微張開(kāi)即為初花期，此時(shí)期雄蕊已經(jīng)成熟，同時(shí)開(kāi)始散粉。盛花期時(shí)花瓣完全張開(kāi)，大約持續(xù)3～8d不等，此時(shí)柱頭上開(kāi)始分泌大量黏液，花型花色充分顯現(xiàn)?；ò甑蛭湎聲r(shí)為謝花期，這時(shí)柱頭上黏液減少至硬化。

牡丹為兩性花，以異花授粉為主，同時(shí)也是典型的蟲媒花。一般情況下，牡丹的結(jié)實(shí)能力與花型演化程度呈反比。在栽培種的10大花型中，單瓣型、荷花型的花都具有良好的結(jié)實(shí)性，但皇冠型、繡球型因其雌雄蕊已經(jīng)全部或部分瓣化或退化變小而不能結(jié)實(shí)。油用牡丹花朵授粉成功后，其蓇葖果正常生長(zhǎng)情況下，在7月下旬至8月上旬果莢呈蟹黃色時(shí)，果實(shí)成熟。

2 選育目標(biāo)

確定育種目標(biāo)是品種選育的關(guān)鍵，在很大程度上決定著育種工作的成敗。育種目標(biāo)不能要求過(guò)寬而又齊頭并進(jìn)，希望一次解決全部問(wèn)題，結(jié)果往往事與愿違，導(dǎo)致部分或全部失敗[5]。應(yīng)結(jié)合油用牡丹發(fā)展地的環(huán)境和產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，從實(shí)際出發(fā)確定主要目標(biāo)，并兼顧其他目標(biāo)。豐產(chǎn)是油用牡丹新品種選育的首要目標(biāo)，可以適當(dāng)兼顧次要目標(biāo)，重視專用型油用品種的選育。比如，中原一帶，可以兼顧觀賞品質(zhì)的兼用型品種培育;江南一帶，可兼顧耐濕熱能力、抗病性等抗性育種;西北地區(qū)，在保持紫斑牡丹特色和優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，著重提高品種的純度。

3 主要育種途徑

目前牡丹育種技術(shù)在不斷進(jìn)步，育種方法也從傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向現(xiàn)代。油用牡丹新品種的選育方法主要有引種馴化、芽變選種、實(shí)生選種、人工定向雜交育種、誘變和分子標(biāo)記輔助育種等。傳統(tǒng)育種方法雖較費(fèi)工時(shí)，但因其操作簡(jiǎn)單、行之有效，所以在油用牡丹新品種選育中仍然發(fā)揮著重要作用。

3.1 引種馴化 引種馴化并逐步馴化是油用牡丹育種前期的的基礎(chǔ)工作，也是各地豐富品種和育種原始材料的捷徑。中國(guó)、日本以及歐美各國(guó)對(duì)中國(guó)牡丹都有過(guò)較長(zhǎng)的引種栽培和馴化改良的歷史[6]。牡丹喜涼惡熱，宜燥懼濕，因此，在引進(jìn)油用牡丹原始材料時(shí)，要嚴(yán)格按照預(yù)定的育種方向及育種目標(biāo)的要求進(jìn)行，氣候、土壤等生態(tài)環(huán)境方面注意原產(chǎn)地與引種地的差異，并做到引種與馴化逐步相結(jié)合，循序漸進(jìn)，篩選出表現(xiàn)優(yōu)良的油用牡丹品種，提高引種的成功率。當(dāng)前，鳳丹和紫斑牡丹作為油用牡丹推廣品種大面積種植，這只是傳統(tǒng)牡丹品種的再利用，各栽培地引種后，可根據(jù)在當(dāng)?shù)氐纳L(zhǎng)情況，選擇表現(xiàn)優(yōu)良的單株，加以擴(kuò)繁，形成適宜當(dāng)?shù)卦耘嗪屯茝V的良種。

3.2 選擇育種

3.2.1 芽變選擇 芽變選擇是利用芽條變異（色變、形變），通過(guò)無(wú)性繁殖來(lái)固定這種變異性狀，從而獲得牡丹新品種的方法。牡丹的芽為混合芽，當(dāng)牡丹栽培中受到各種因素的影響時(shí)，都有可能發(fā)生體細(xì)胞遺傳物質(zhì)的自然突變。油用牡丹育種者需常進(jìn)行觀察，一旦發(fā)現(xiàn)植株優(yōu)良性狀變異，要立即進(jìn)行標(biāo)記，并及時(shí)通過(guò)無(wú)性繁殖將芽變固定下來(lái)，即成油用牡丹新品種。

3.2.2 實(shí)生選種 實(shí)生選種是用自然授粉的油用牡丹種子播種，利用有性繁殖過(guò)程中產(chǎn)生的變異，選擇單株并經(jīng)過(guò)反復(fù)評(píng)選而育成新品種的方法。但是其費(fèi)工費(fèi)時(shí)，故要在初開(kāi)花并結(jié)實(shí)時(shí)盡快決定去留。掌握牡丹幼年的某些性狀表現(xiàn)及其可能的發(fā)展趨勢(shì)，可為初選提供參考依據(jù)。根據(jù)陳德忠提出的一些紫斑牡丹單株選擇的要點(diǎn)[6]，結(jié)合油用牡丹行業(yè)的特點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)，初步選擇要點(diǎn)如下：（1）初開(kāi)時(shí)，雌雄蕊發(fā)育正常，雄蕊較多，如達(dá)100枚以上的;（2）初開(kāi)后即結(jié)實(shí)，且有效種子量大的;（3）株型最好為直立型;（4）初見(jiàn)花時(shí)，表現(xiàn)出長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)于其他植株，萌蘗力和分枝力強(qiáng)的;（5）抗?jié)駸?、抗病蟲害能力較好的?？筛鶕?jù)以上要點(diǎn)，初步?jīng)Q定去留，將優(yōu)先選擇的單株做好標(biāo)記，以待來(lái)年復(fù)選。

3.3 雜交育種 在油用牡丹品種選育的過(guò)程中，人工定向雜交育種是一個(gè)重要的傳統(tǒng)方法。牡丹雜交育種是指通過(guò)人工定向雜交，把分散于2個(gè)或者多個(gè)品種上的優(yōu)良性狀集中到一起，再經(jīng)過(guò)對(duì)其后代的選擇和培育，獲得所需要的油用牡丹新品種的育種方法。

3.3.1 雜交親本的選擇 根據(jù)油用牡丹育種目標(biāo)的要求，精心選擇具有突出的優(yōu)良性狀或綜合表現(xiàn)較優(yōu)的雜交親本，篩選有利的雜交組合，最好親本之間優(yōu)缺點(diǎn)能相互彌補(bǔ)。在油用牡丹育種中，由于母本對(duì)雜交后代的影響大于父本，因而要選擇具有育種目標(biāo)所要求的某些重要性狀的品種作母本。如西南地區(qū)可以加強(qiáng)對(duì)黃牡丹等肉質(zhì)花盤亞組資源的利用，引入其種子粒大質(zhì)優(yōu)的基因，培育出適合當(dāng)?shù)氐挠陀眯缕贩N。一般情況下，母本應(yīng)選擇生長(zhǎng)健壯、結(jié)實(shí)力強(qiáng)、高抗性的成年植株，并在1年前加強(qiáng)水肥管理，使花芽得到充分發(fā)育。立蕾期過(guò)后，將側(cè)蕾及時(shí)去除，只留用作授粉花朵的健壯頂花蕾，以促使授粉后花朵的良好發(fā)育。父本可以選擇生長(zhǎng)健壯、結(jié)實(shí)力強(qiáng)的單一花粉，或是幾個(gè)具有優(yōu)良性狀單株的混合花粉。

3.3.2 雜交育種步驟

3.3.2.1 花粉收集與貯藏 油用牡丹雜交工作實(shí)施時(shí)，對(duì)作為父本的花朵預(yù)先套袋，可保證所收集花粉的純度。一般于初花期前取下花藥，放在干凈的硫酸紙或培養(yǎng)皿上，于陰涼通風(fēng)處自然晾干，然后將收集的花粉包好，放入有干燥劑的自封袋或廣口瓶中。也可摘取即將開(kāi)放的花朵，在室內(nèi)蔭干，花藥開(kāi)裂后收取花粉。收集的花粉，裝在小瓶?jī)?nèi)，以不超過(guò)瓶子容量的1/2為宜，然后貼上標(biāo)簽，注明品種和采集花粉的時(shí)間?；ǚ垡员M快使用為宜，最長(zhǎng)不宜超過(guò)7d[7]，否則應(yīng)置于-18℃冰箱中保存。使用異地郵寄的花粉或所采集花粉室溫下貯藏時(shí)間超過(guò)7d，就要進(jìn)行花粉生活力的測(cè)定。常用的有染色法、固體培養(yǎng)和懸液培養(yǎng)法等，如果花粉離體萌發(fā)率在40%以上，花粉管較長(zhǎng)，即可用于授粉。

3.3.2.2 去雄與授粉 油用牡丹雜交工作的開(kāi)展，首先，要在被授粉的花朵初開(kāi)時(shí)對(duì)其進(jìn)行去雄處理，用經(jīng)70%的酒精消毒過(guò)的鑷子把花朵內(nèi)的雄蕊全部夾掉，也可同時(shí)摘掉一部分花瓣。在去雄和摘花瓣時(shí)切勿弄傷雌蕊和花盤，以免影響授粉效果。其次，去雄完畢后應(yīng)立即為母本花朵套上白色透明的硫酸紙袋，袋口用回形針或訂書針扎緊，以防被風(fēng)吹落或昆蟲鉆入其中。最后，進(jìn)行授粉工作。一般情況下，雜交授粉實(shí)施時(shí)間，中原一帶在4月，西北一帶多為5月份。授粉工作最好于晴朗無(wú)風(fēng)的天氣進(jìn)行，在上午8：00—10：00，最晚不得超過(guò)11：00時(shí)操作。授粉工具可選用小楷毛筆或藥用棉簽，用其蘸取花粉并均勻涂抹于所授花朵的柱頭表面，一定要避免損傷柱頭。每朵授粉完成后，應(yīng)立即將紙袋重新套上并扎緊袋口。如果花粉量充足，也可以采用將花梗彎曲，使柱頭直接蘸于花粉中，這樣不僅不會(huì)損傷柱頭，還省去輔助工具，操作起來(lái)也簡(jiǎn)便易行。授粉時(shí)最好每種父本花粉有一個(gè)專用授粉器，切勿混雜。母本花朵去雄授粉后，應(yīng)掛上標(biāo)簽，用鉛筆寫上雜交組合編號(hào)和授粉日期。并在筆記本上記錄（雜交組合編號(hào)、父母本名稱、授粉日期、所授花朵數(shù)量、母本位置等）育種工作檔案。

3.3.2.3 果實(shí)采收 一般情況下，人工授粉工作完成7d后即可摘去紙袋，若不摘除，有時(shí)會(huì)因溫度過(guò)高或陰雨潮濕而造成雌蕊霉?fàn)€，進(jìn)而影響果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育。在摘袋后至果實(shí)成熟期，要經(jīng)常對(duì)所授粉的花朵進(jìn)行檢查，加強(qiáng)日常管理，如有病蟲危害要及時(shí)進(jìn)行防治。正常情況下，在7月下旬至8月上旬，當(dāng)油用牡丹蓇葖果果莢呈蟹黃色時(shí)，其果皮內(nèi)的種子呈黃褐色（可用小刀切割少量果皮進(jìn)行檢查），表明種子已經(jīng)成熟，即可進(jìn)行采收。若采收過(guò)早，種子不易脫殼;采收過(guò)晚，蓇葖果開(kāi)裂，種子自然脫落。按組合進(jìn)行雜交果實(shí)的采收工作，可以把掛在花枝上的標(biāo)簽取下來(lái)和采收的雜交種放在一起，也可重新寫標(biāo)簽，每袋最好放2個(gè)，以避免雜種混雜。采收的雜種切記不可曝曬，應(yīng)放置于蔭涼通風(fēng)處，待其自然開(kāi)裂而尚未完全開(kāi)裂時(shí)，即可進(jìn)行剝種。每個(gè)雜交組合的雜種要分開(kāi)存放，并把采收時(shí)的標(biāo)簽和剝好的種子一一對(duì)應(yīng)，避免造成混亂。

3.3.3 提高雜交結(jié)實(shí)率的措施 在油用牡丹雜交育種中，為了提高雜交種收獲量，應(yīng)做到：一是所選親本的母本有較強(qiáng)的結(jié)實(shí)力，二是使用有活力的新鮮花粉，三是掌握母本柱頭粘液分泌的時(shí)間和規(guī)律，適時(shí)授粉，重復(fù)授粉，四是授粉后對(duì)母株精心管理。另外，可對(duì)母本先授一次父本花粉，待柱頭分泌粘液時(shí)再授1～2次;或者授粉前后，在柱頭上噴一定濃度的硼酸或激素，提高花粉管的萌發(fā)能力及枝頭蛋白的親合力;還可運(yùn)用包括母本花粉在內(nèi)的混合花粉以增加親和性，促進(jìn)雜交結(jié)實(shí)。

3.3.4 雜種育苗及選育擴(kuò)繁圃的建立

3.3.4.1 雜交種催芽及育苗 收獲的雜種比較珍貴，如若不能隨采隨播，可用濕沙常溫貯藏。將雜種拌入沙中進(jìn)行催芽，注意按組合分開(kāi)，不能混合。比例一般為2份種子與8份濕沙混合均勻，裝入花盆，或者放在沙池里，催芽50d左右。中間要保持沙濕潤(rùn)，并檢查2～3次，當(dāng)雜種的芽（實(shí)際是胚根）長(zhǎng)達(dá)1.0～1.5cm時(shí)，即可進(jìn)行播種。采用紙袋播種或播種圃播種，需提前對(duì)圃內(nèi)土壤和袋內(nèi)培養(yǎng)土嚴(yán)格消毒后，才可進(jìn)行播種。袋中裝入培養(yǎng)土并壓實(shí)，每袋播1粒種子，深度2.0～2.5cm為宜?；蛘咴诓シN圃地面開(kāi)挖溝槽進(jìn)行播種，按雜交組合分開(kāi)，深度3～4cm為宜，播后覆土與地面平。所播的雜種，播后要及時(shí)澆水，第2年春季可發(fā)芽（胚芽）。期間應(yīng)注意預(yù)防病害的發(fā)生，在晴天要遮陰，以防幼苗灼傷。

3.3.4.2 建立優(yōu)良單株選育及擴(kuò)繁圃 雜種苗經(jīng)2年培育后，可在10—11月份進(jìn)行定植于選育圃，株行距30～40cm為宜。移栽后可進(jìn)行平茬，以促其隱芽萌發(fā)。要加強(qiáng)水肥管理，經(jīng)精心培育3～4年后，將陸續(xù)開(kāi)花，這時(shí)雜交后代的分離現(xiàn)象也會(huì)表現(xiàn)出來(lái)，可開(kāi)始對(duì)雜種苗進(jìn)行初步選擇。一旦發(fā)現(xiàn)符合或基本符合育種目標(biāo)的單株，要做好標(biāo)記，并詳細(xì)記錄（開(kāi)花年份、日期、株型、開(kāi)花量、結(jié)實(shí)情況及生長(zhǎng)勢(shì)）等。連續(xù)觀察2～3年，看性狀是否穩(wěn)定。對(duì)初步選出的優(yōu)良單株可進(jìn)行少量嫁接繁殖，定植在擴(kuò)繁圃中，以進(jìn)一步確定其穩(wěn)定性和一致性。對(duì)于特優(yōu)單株，可以初步檢測(cè)其籽油成份及含油率。當(dāng)擴(kuò)繁的植株再次開(kāi)花結(jié)實(shí)時(shí)進(jìn)行復(fù)選，復(fù)選要參考記載資料，并做到優(yōu)中選優(yōu)。經(jīng)過(guò)連續(xù)2年的觀察記載，充分證明其各優(yōu)良性狀穩(wěn)定后，并且整體符合育種目標(biāo)時(shí)，可加速擴(kuò)繁，并著手準(zhǔn)備新品種的審定工作。

3.4 其他育種方法 油用牡丹的其他育種方法有遠(yuǎn)緣雜交育種、誘變育種、分子標(biāo)記輔助育種、太空育種等。據(jù)有關(guān)報(bào)道，首批航天牡丹種子在洛陽(yáng)國(guó)際牡丹園已初見(jiàn)芳姿。牡丹常規(guī)育種下其育種周期較長(zhǎng)，而分子標(biāo)記技術(shù)的應(yīng)用，可以極大地縮短育種周期。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的逐步發(fā)展，測(cè)序成本也在不斷降低，將有越來(lái)越多的SSR、SNP等有價(jià)值的分子標(biāo)記被開(kāi)發(fā)出來(lái)，為目標(biāo)性狀的定位提供幫助。因此，將分子標(biāo)記輔助育種與傳統(tǒng)育種方法結(jié)合起來(lái)，將成為加速油用牡丹育種進(jìn)程的主要手段。

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