王仙芝 牛立新 謝松林 羅建讓
摘 要: 為探索秦巴山區(qū)野生百合資源在百合育種中的應(yīng)用方向及途徑, 獲得具有其獨特遺傳背景的育種材料,將秦巴山區(qū)野生百合的抗病毒及獨特觀賞特性等優(yōu)良遺傳性狀逐漸滲到栽培品種中去。該研究借助切割柱頭雜交及胚搶救技術(shù),選取6種秦巴山區(qū)野生百合[岷江百合(Lilium gegale)、宜昌百合(L. leucanthum)、山丹(L. pumilum)、野百合(L. brownii)、寶興百合(L. duchartrei)、川百合(L. davidii)]以及亞洲百合(Asiatic hybrids,AA)品種‘Elite、東方百合(Oriental hybrids,OO)品種‘Sorbonne、‘Siberia和‘Marlon、OT百合(Oriental × Trumpet hybrids,OT)品種‘Yelloween、‘Serano、‘Corel′door進行了32組共計263朵花的(品)種間雜交,并針對膨大變軟的果實剝離可供離體培養(yǎng)的胚及胚囊進行胚搶救。結(jié)果表明:(1)不同雜交組合坐果率、胚獲得及萌發(fā)率呈現(xiàn)出較大差異,綜合坐果率為11.4%,對30個膨大的果實中共計38個可供離體培養(yǎng)的胚及胚囊進行胚搶救,有7株最終萌發(fā)。(2)以野生百合為父母本的12組雜交組合中,6組獲得了膨大果實,得到6株雜交后代。(3)栽培百合做母本,野生百合做父本的20組雜交組合中,共9組獲得了膨大果實,除‘Elite × 山丹可直接收獲種子外,共得到1株雜交后代。(4)以岷江百合及宜昌百合為親本的遠緣雜交TT × AA及回交OT × TT成功獲得雜種后代。(5)秦巴山區(qū)6種野生百合在遠緣雜交中獲得育種后代的幾率存在較大差異,宜昌百合和岷江百合獲得后代幾率較高,寶興百合獲得后代幾率較低,野百合未獲得后代。以上結(jié)果表明,岷江百合和宜昌百合為母本的TT × AA雜交和寶興百合為父本的TT × AA雜交以及岷江百合和宜昌百合為父本的OT回交,為三種百合的育種利用提供了新途徑,野百合的育種應(yīng)用途徑需要繼續(xù)探索。
關(guān)鍵詞: 秦巴山區(qū), 百合, 遠緣雜交, 胚搶救, 雜種后代
中圖分類號: Q943
文獻標識碼: A
文章編號: 1000-3142(2020)11-1661-10
Abstract: In order to explor the application direction and approach of wild lilies from Qin-Ba mountains in breeding and to obtain breeding materials with specific genetic background, with the help of cut-style pollination and embryo rescue, six species from Qin-Ba mountains, one cultivar from Asiatic hybrids(AA), three cultivars from Oriental hybrids(OO)and three cultivars from OT hybrids(OT), and those 32 crossing combinations, with a total of 263 flowers were selected for interspecific hybridization, embryo and embryo sac were cultured isolated from expanded seedpots which were taken for embryo rescue. The results were as follows:(1)There was a significant differences between different recombination, the general fruit setting rate was 11.4%, 30 expanded seedpots were taken for embryo rescue, 38 embryo(sac)were rescued and finally seven plants were obtained.(2)Six hybrid plants were obtained in expanded seedpots of six crossing combinations from 12 crossing combinations when crossing between different lily species.(3)In addition to ‘Elite × Lilium pumilum can directly harvest seeds, one hybrid plants was obtained in expanded seedpots of nine crossing combinations from 20 crossing combinations when crossing cultivars as mothers and species as fathers.(4)Lilium regale and L. leucanthum were successfully used in interspecific hybridization of TT × AA and backcross of OO × TT, and hybrid plants were obtained.(5)There was a significant difference between lily species when using as crossing materials, more hybrids were abtained when crossing using species from Trumpet group(section Leucolirion)and no hybrid were obtained when crossing using species from section Archelirion and Sinomartagon. But L. brownii did not get offspring. The results revealed that TT × AA crossing using L. regale, L. leucanthum as father with Asiatic cultivars, TT × AA crossing using L. duchartrei as father, and OT × TT crossing using OT cultivars as mother and L. regale, L. leucanthum as father were new ways to breed new lily cultivars; and the way of using L. brownii still need to be explored.
Key words: Qin-Ba mountains, Lilium, interspecific hybridization, embryo rescue, filial generation
百合是百合科百合屬(Lilium spp.)植物的統(tǒng)稱,因其花大色艷、類型多樣而深受世界各國人民的喜愛,成為世界第五大切花,被廣泛用于盆栽及園林美化。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高,人們對百合類型有了更廣泛的需求,也對百合育種提出了更高的要求。為打破百合遠緣雜交受精前障礙,20世紀60年代,切割柱頭和柱頭移植成功應(yīng)用于百合(Myodo,1962)。20世紀90年代,試管受精得證實可幫助花粉順利到達子房(Van Tuyl et al.,1992;Van Creij et al.,2000)。20世紀70年代,打破受精后障礙的胚培養(yǎng)(Myodo,1975)、子房切片培養(yǎng)(Straathof et al.,1987)等先后應(yīng)用于百合。尤其是胚挽救技術(shù),在葡萄(溫曉敏,2018)、十字花科(趙艷艷等,2016)等多種植物中得到廣泛應(yīng)用,在百合雜交中經(jīng)過不斷比較細化(謝松林等,2010;邵陽等,2014),已經(jīng)形成較為成熟的技術(shù)體系。目前,切割柱頭、柱頭移植結(jié)合胚搶救等技術(shù)已成為百合遠緣雜交的主要方式(Van Tuyl et al.,1991;Nhut et al.,2001,2002),獲得了大量商業(yè)品種。
截至2007年,百合品種數(shù)目已超過13 000個(Int Lily register,1985—2007)。自21世紀以來,遠緣雜交已成為百合育種的主要方式(Van Tuyl & Lim,2003),育種家以綜合百合屬9個雜種系的百合品種優(yōu)良性狀為育種目標,形成遠緣雜種及多倍體的LA(Longiflorum × Asiatic)、OA(Oriental × Asiatic)、OT(Oriental × Trumpet)和LO(Longiflorum × Oriental)等具有更多優(yōu)良特性的新品種,占百合市場的份額越來越大,且有替代傳統(tǒng)亞洲百合、東方百合及麝香百合的趨勢(Van Tuyl & Arens,2010)。隨著市場需求改變和育種目標調(diào)整,國際百合育種開始不再局限于品種與品種之間的雜交,已逐漸挖掘新的野生資源對現(xiàn)有品種進行改良,因此野生百合資源成為了百合育種中的重要材料。以分布于云南的紫斑百合為例,云南農(nóng)業(yè)大學(xué)已陸續(xù)將其和栽培百合雜交,獲得一系列雜種后代(郭朋輝等,2019)。全世界野生百合資源共100余種,東亞和北美分別有62個和21個野生種(Van Tuyl et al.,2011)。但是,商業(yè)百合育種中所使用的野生百合親本占百合屬極少部分,最重要的四大雜種系,即亞洲百合雜種系(Asiatic hybrid group,AA)、麝香百合雜種系(Longiflorum hybrid group,LL)、東方百合雜種系(Oriental hybrid group,OO)、喇叭百合雜種系(Trumpet hybrid group,TT)培育過程中所使用的百合野生種共計23個,在百合屬總數(shù)量中占比不到25%。如喇叭百合主要親本僅2種(McRae, 1998);花香濃烈且對灰霉病具有一定抗性的東方百合僅源于具葉柄組6個野生種雜交(Beattie & White 1993;McRae 1998;Barba-Gonzalez et al.,2004);對病毒及鐮刀菌具較強抗性且花色多樣的亞洲百合源于卷瓣組(Sinomartagon)內(nèi)種間雜交(Van Heusden et al.,2002),其親本僅12個野生種。因此,野生百合在百合育種中仍有很大的利用空間。
我國在百合野生資源分布中占有壟斷性地位,共有55個種及變種,西南山區(qū)、秦巴山區(qū)及東北地區(qū)是其分布中心(趙祥云等,1991)。秦巴山區(qū)野生百合資源在百合品種培育過程中有過重要貢獻,如岷江百合因其優(yōu)良抗性而成為西方園林百合的優(yōu)選材料,并培育出新的喇叭百合材料;川百合及山丹是亞洲百合雜種系培育過程中的重要親本;湖北百合是亞洲百合和很多東方百合的重要親本之一(McRae,1998)。但是綜合看來,野生資源的各種優(yōu)良特性尚未充分發(fā)揮,其挖掘和育種中的利用尚有巨大潛力。寶興百合、宜昌百合、野百合尚未在百合育種中得到應(yīng)用,岷江百合、川百合、山丹的優(yōu)良抗病毒及蚜蟲特性也未充分發(fā)揮(王仙芝等,2008)。因此,為了探索秦巴山區(qū)野生百合資源在未來百合育種中的應(yīng)用方向及途徑,獲得具有其獨特遺傳背景的育種材料,將秦巴山區(qū)野生百合的抗病毒及獨特觀賞特性等優(yōu)良遺傳性狀逐漸滲到栽培品種中去,本文利用經(jīng)本實驗室驗證較為成熟的切割柱頭雜交及胚搶救技術(shù),通過秦巴山區(qū)野生百合之間,野生百合和栽培百合之間的雜交探討其在育種過程中利用的可能性和途徑,為未來百合品種改良提供方向、技術(shù)參考和材料基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 材料
選取野生百合及市場應(yīng)用廣泛的東方百合‘Sorbonne、‘Siberia和‘Marlon,OT雜交系的‘Yelloween、‘Serano、‘Corel′door亞洲百合‘Elite作為雜交親本。栽培百合種球購自北京神州克勞沃園藝技術(shù)有限責(zé)任公司,百合資源圃標準種植條件下溫室栽培。各種及野生種抗性及園林應(yīng)用特性如表1。
1.2 花粉采集及生活力測定
將盛開的百合花藥放于培養(yǎng)皿中,25 ℃干燥過夜,變色硅膠陰干保存。雜交前一天取少許花粉在預(yù)先滅菌的花粉萌發(fā)培養(yǎng)基上過夜培養(yǎng),培養(yǎng)基配方為1/2MS+100 g蔗糖+5 g瓊脂+20 mg硼酸+200 mg硝酸鈣,pH=5.8,培養(yǎng)溫度為30 ℃。解剖鏡下進行花粉活性檢測,取3個視野統(tǒng)計萌發(fā)率,求其平均值。花粉萌發(fā)率計算公式:
萌發(fā)率=(萌發(fā)花粉數(shù)/觀測花粉總數(shù))× 100%。
1.3 切割柱頭雜交
1.3.1母本去雄 選取即將開放的花蕾撕開花瓣,將未開裂的花藥摘去,用錫箔紙包裹柱頭防止其他花粉沾上。
1.3.2 雜交 將經(jīng)測定花粉萌發(fā)率在80%以上的父本花粉預(yù)先準備好,在花開后的第二天上午9:00—11:00間進行授粉。柱頭切割至子房上部3~4 mm處,將柱頭粘液涂抹到切割后的柱頭上,棉簽粘取足量花粉授到涂抹粘液后的剩余柱頭上,錫箔紙包裹,2周后移去錫箔紙。詳細記錄雜交組合數(shù)量,離體培養(yǎng)前,統(tǒng)計坐果率。計算公式:
坐果率=(膨大果實數(shù)/雜交花朵數(shù))×100%。
1.4 胚挽救
胚搶救參考謝松林等(2010)的方法進行。將胚放入培養(yǎng)基后每周檢查胚的萌發(fā)情況,將萌發(fā)及生根的幼苗挑取到繁殖培養(yǎng)基上(Van Tuyl et al., 1991)。統(tǒng)計單個膨大果實胚獲得率、胚萌發(fā)率及雜種后代組成比例。各指標計算方法如下:
單個膨大果實胚獲得率=胚及胚乳分離數(shù)300×膨大果實數(shù)目×100%(按正常發(fā)育情況下每膨大果實300粒胚珠計);
胚萌發(fā)率=發(fā)育幼苗數(shù)胚及胚乳分離數(shù)×100%。
2 結(jié)果與分析
所有收集父本花粉經(jīng)授粉前萌發(fā)檢測,其活力均大于90%,因此可以作為父本進行雜交育種。
2.1 不同雜交組合的果實膨大及胚搶救萌發(fā)率結(jié)果
共選取6種野生百合、7種栽培百合進行了32組雜交。其中,前12組為野生百合作為父母本進行的雜交,后20組為栽培百合作為母本、野生百合作為父本進行的雜交,共對263朵花進行了雜交。雜交結(jié)果顯示,32個雜交組合共獲得30個膨大的果實,坐果率為11.4%。采集變軟膨大的果實進行胚挽救,胚搶救過程見圖版I。在25個膨大的果實中,僅獲得了38個可供離體培養(yǎng)的胚及胚乳,單個果實胚獲得率僅為0.5%。剝離出38個幼胚進行胚搶救,7個萌發(fā),萌發(fā)率為18.4%(表2)。
2.2 野生百合種間雜交結(jié)果表現(xiàn)
以秦巴山區(qū)野生百合資源為親本的雜交結(jié)果在不同雜交組合之間呈現(xiàn)出較大的差異性。以野生百合為父母本的12組雜交組合中,6組獲得了膨大果實,分別為岷江百合 × 川百合、岷江百合 × 寶興百合、寶興百合 × 岷江百合、宜昌百合 × 川百合、宜昌百合 × 寶興百合和宜昌百合 × 山丹,坐果率在20%~60%之間。除組合寶興百合 × 岷江百合以外,其他5個組合均得到了不同數(shù)目的幼胚進行搶救,共搶救幼胚24個。以宜昌百合為親本的3個組合(宜昌百合 × 川百合、宜昌百合 × 寶興百合和宜昌百合 × 山丹)經(jīng)胚搶救后共得到了6株雜交后代,表明宜昌百合為母本獲得育種后代比率較高。
2.3 野生百合和栽培百合雜交結(jié)果表現(xiàn)
在栽培百合做母本、野生百合做父本的20組雜交中,共有9組獲得了膨大果實,其果實膨大率在5.4%~33.3%之間,分別為組合‘Elite× 山丹、‘Yelloween× 宜昌百合、‘Yelloween× 岷江百合、‘Serano× 宜昌百合、‘Serano× 野百合、‘Sorbone× 岷江百合、‘Sorbone× 野百合、‘Marlon× 野百合、‘Corel′door× 岷江百合。其中‘Elite× 山丹可直接收獲種子,‘Yelloween× 宜昌百合、‘Yelloween× 岷江百合、‘Serano× 野百合、‘Sorbone× 岷江百合、‘Sorbone× 野百合5個雜交組合中剝離出14個幼胚進行培養(yǎng),最終僅得到來自組合‘Yelloween× 岷江百合的1株雜交后代,說明栽培百合和野生百合雜交獲得育種材料比率較低。
2.4 基于分類學(xué)及親緣關(guān)系分析的雜交親和性比較
宜昌百合、岷江百合屬百合屬喇叭花組(Leucolirion),本組野生種經(jīng)種間雜交培育出喇叭百合雜種系(Trumpet,TT);寶興百合、山丹、川百合屬百合屬卷瓣組(Sinomartagon),本組野生百合經(jīng)種間雜交培育出亞洲百合雜種系(Asiatic,AA);野百合屬百合屬具葉柄組(Archelirion),本組野生百合經(jīng)種間雜交培育出東方百合雜種系(Oriental,OO)。
本試驗雜交組合包括組內(nèi)雜交AA × AA、OO × OO,組間雜交 TT × AA、AA × TT、AA × OO、OT × AA、OO × TT、 OO × AA及回交OT × TT、OT × OO。
AA × AA組內(nèi)雜交結(jié)果顯示:寶興百合和其他野生種及品種雜交均無法得到膨大的果實,而山丹和‘Elite雜交,果實膨大率達到了100%,可直接收獲種子;OO × OO中野百合和兩個東方百合品種雜交均未得到任何膨大果實,表明組內(nèi)自交獲得后代成功率不一定高。
組間雜交TT × AA、AA × TT、OO × TT共計7個雜交組合獲得了膨大的果實。TT × AA獲得了6株雜交后代,以TT(岷江百合和宜昌百合)為母本、AA(川百合、寶興百合和山丹)為父本的5組雜交組合中,全部可以獲得膨大果實,且以宜昌百合為母本的3組胚搶救均獲得成功。以AA為母本、TT為父本的4組雜交組合中,僅寶興百合為母本、岷江百合為父本的雜交組合獲得膨大果實,說明岷江百合和寶興百合正反交都可以得到膨大果實,但反交未獲得可搶救的胚及胚乳。這說明TT × AA是組間雜交唯一獲得雜交后代的組合方式。
所有的回交組合均得到了膨大果實,并最終成功獲得雜種后代1株,表明秦巴山區(qū)野生百合作為回交親本成功率較高,可產(chǎn)生攜帶秦巴山區(qū)野生百合基因的中間材料。
2.5 基于不同野生種雜交應(yīng)用的親和性比較
不同野生種在32個雜交組合中的親和性呈現(xiàn)較明顯的差異性。岷江百合在和OT品種回交、TT × AA、OO × TT組間雜交的一些組合中均可獲得不同數(shù)量的膨大果實,在以‘Yelloween為母本的回交中成功獲得1株雜種后代。在宜昌百合為親本的雜交組合中,OT × TT回交獲得了膨大果實及雜種后代,組間雜交TT × AA同樣獲得了膨大果實及雜種后代。野百合在組間雜交中無法獲得膨大果實,在組內(nèi)雜交OO × OO 3個雜交組合中有2個組合及1個OT × OO回交組合獲得了膨大果實,但未獲取任何雜交后代。川百合在組間雜交TT和AA兩個雜交組合中均成功獲得膨大果實,但僅在和宜昌百合的雜交中獲得了雜種后代,在OT × AA、AA × OO、OO × AA中均無法獲得膨大果實。在以山丹為親本的雜交組合中,除組內(nèi)雜交AA × AA獲得了膨大果實且直接收獲種子外,組間雜交TT × AA也獲得了膨大果實,并最終通過胚搶救獲得了3株雜種后代。寶興百合在組內(nèi)雜交AA × AA和組間雜交OO × AA、OT × AA中均無法獲得膨大果實及雜種后代,僅在宜昌百合作為母本TT × AA雜交中,有果實膨大但最終并未獲得雜種后代。
綜上結(jié)果表明,在秦巴山區(qū)6種野生百合中,屬喇叭花組(TT)的岷江百合和宜昌百合作為雜交母本,AA做為父本獲得育種后代比率較高。屬卷瓣組(AA)的山丹和川百合在自交和TT × AA雜交組合中可獲得雜交后代,寶興百合僅在TT × AA雜交組合中可獲得雜交后代。屬具葉柄組(OO)的野百合未獲得后代。
3 討論與結(jié)論
3.1 野生百合種間雜交與野生百合和栽培百合雜交的結(jié)果的影響因素
國外學(xué)者利用形態(tài)學(xué),雜交親和性及DNA保守序列將百合屬分為7個組,分別為輪葉組(Martagonsection)、根莖組(Pseudolirium section)、百合組(Liriotypus section)、具葉柄組(Archelirion section)、卷瓣組(Sinomartagon section)、喇叭花組(Leucolirion section)和毛百合組(Daurolirion section)。其中,具葉柄組和喇叭花組及卷瓣組親緣關(guān)系較近(Comber,1949;De Jong,1974;Nishikawa et al.,2007),這與本研究結(jié)果相符。本研究結(jié)果顯示,對以栽培百合為母本、野生百合為父本的雜交組合而言,野生百合種間雜交更易獲得育種后代,說明所選取的野生百合種間的親緣關(guān)系較近。同時,雜交結(jié)果同樣受雜交母本雌育性的影響,由于栽培百合經(jīng)過多代雜交,其育性與野生百合相比難免降低,尤其是栽培百合中的OT品種,其來源是東方百合及喇叭百合的回交一代,作為異源三倍體在減數(shù)分裂中會呈現(xiàn)出諸多異常現(xiàn)象,如單價體、三價體及四價體等會引起第一次減數(shù)分裂不均衡分離,進而產(chǎn)生非整倍體花粉,從而導(dǎo)致育性大幅降低(Luo et al.,2013;Zhou et al.,2014)。因此,就秦巴山區(qū)野生百合和栽培百合品種間的親緣關(guān)系而言,其判斷依據(jù)稍顯不足,有必要在后期雜交育種中加大雜交組合數(shù)量或嘗試將野生百合作為母本雜交材料進行雜交育種,從而獲得有力依據(jù)。
3.2 切割柱頭雜交及胚搶救是秦巴山區(qū)野生百合利用的有效技術(shù)手段
遠緣雜交已成為百合育種的主要方式(Van Tuyl & Lim,2003)。本研究以山丹為親本的1個組內(nèi)雜交組合可直接收獲種子。這與前人研究經(jīng)驗相同,如De Jong(1974)和McRae(1998)對世界范圍內(nèi)的百合野生種進行育種技術(shù)研究,結(jié)果證實百合屬組內(nèi)雜交一般容易取得成功,雜交過程中不需要借助特殊方法的幫助,而組間雜交較難獲得雜種后代且雜種后代高度不育,需要借助特殊授粉手段及幼胚搶救技術(shù)(Van Tuyl et al.,1991;Nhut et al.,2001;張睿婧等,2012;劉曉麗等,2012;周樹軍,2014;王歡等,2017)。本研究以岷江百合和宜昌百合為親本的TT × AA雜交成功獲得雜種后代,而以野百合和寶興百合為親本的部分組內(nèi)雜交組合未得到雜交后代。其原因可能是野百合及寶興百合由于親緣關(guān)系較遠引起常規(guī)雜交失敗,進而導(dǎo)致尚未在百合育種中應(yīng)用。因此,在運用百合野生種材料進行育種特別是和栽培品種雜交時,組間遠緣雜交需要借助切割柱頭授粉及胚搶救技術(shù),組內(nèi)雜交同樣需要借助此類技術(shù)。
三倍體OT品種雖然雄性高度不育,但作為母本可以實現(xiàn)百合種質(zhì)的滲入育種(袁國良等,2013)。本研究同樣證實一些三倍體OT品種雖然雄性高度不育,但作為母本和秦巴山區(qū)野生百合材料進行雜交,仍然得到了少許雜種后代,與前人研究結(jié)果相符(周樹軍,2014;Zhou et al.,2014)。這為秦巴山區(qū)野生百合對病毒和蚜蟲等具有較強抗性特征的資源利用提供了良好的實踐依據(jù)。
3.3 秦巴山區(qū)野生百合育種應(yīng)用途徑
針對每個野生種制定合適的育種路徑是秦巴山區(qū)野生百合育種應(yīng)用的重要前提。育種成功與否和雜交親本的親緣關(guān)系密不可分,研究證實具葉柄組和喇叭花組及卷瓣組親緣關(guān)系較近(Comber,1949;De Jong,1974;Nishikawa et al.,1999),說明LA、OA、OT及LO雜交組合結(jié)合新的育種技術(shù)相對容易取得成功,同時也是類似新品種在市場上不斷涌現(xiàn)的原因。張睿婧等(2012)以東方百合雜交品種‘Constanta為母本,岷江百合為父本,結(jié)合胚搶救方法成功得到雜種后代;鐘蕾(2016)發(fā)現(xiàn)OT百合品種‘仙女和‘粉冠軍雌性可育而雄性不育。
Obata et al.(2000)發(fā)現(xiàn)具葉柄組的Lilium nobilissimum(培育東方百合親本之一)和岷江百合成功進行了雜交,本研究以岷江百合為親本進行的OO × TT雜交組合成功得到膨大果實及幼胚進行了搶救,同樣說明了這一點。
本研究以岷江百合及宜昌百合為親本的遠緣雜交TT × AA均成功獲得雜種后代,說明兩種野生百合和亞洲百合親緣關(guān)系較近,有望開拓新的育種方向,進而更快地將尚未利用的宜昌百合在育種中發(fā)揮其植株健壯高大、蚜蟲抗性強的優(yōu)勢。本研究以岷江百合及宜昌百合為親本的OT × TT回交也成功獲得雜種后代,驗證了異源三倍體作為橋梁進行育種的可行性(袁國良等,2013),為岷江百合及宜昌百合的快速利用提供了另一條捷徑,有望在一次回交后篩選出優(yōu)良新品種。
值得注意的是,雖然寶興百合同屬于卷瓣組,但與其他卷瓣組百合野生種及亞洲百合品種的雜交并未獲得成功,這與McRae(1998)研究得到寶興百合非亞洲百合野生親本結(jié)論相吻合,也可能是亞洲百合的12個雜交親本中不包括寶興百合的原因。因此,寶興百合組內(nèi)雜交途徑還需要進一步研究。然而,本研究發(fā)現(xiàn)寶興百合在與宜昌百合的雜交(TT × AA)中有成功獲得后代,說明寶興百合的育種可通過與TT雜交開展,為未來寶興百合的雜交應(yīng)用開辟了一條新途徑。
野百合的育種應(yīng)用途徑需繼續(xù)探索。野百合既分布于中國也分布于日本,但作為具葉柄組成員卻不是東方百合的親本。本研究以野百合為親本的6個雜交組合有3組得到膨大果實,但未得到雜種后代。下一步工作需要以組內(nèi)雜交為主,結(jié)合特殊授粉方法及胚搶救技術(shù)尋找合適雜交親本,嘗試將野生百合作為母本雜交材料進行雜交育種。
參考文獻:
BARBA-GONZALEZ R, LOKKER AC, LIM KB, et al., 2004. Use of 2n gametes for the production of sexual polyploids from sterile Oriental × Asiatic hybrids of lilies(Lilium)[J]. Theor Appl Genet, 109(6): 1125-1132.
BEATTIE DJ, WHITE JW, 1993. Lilium hybrids and species. The physiology of flower bulbs [M]. Edited by A. A. de Hertogh and M. Le Nard: 423-454.
COMBER H, 1949. A new classification of the genus Lilium [J]. Royal Hort Soc, Lily Yearbook North Am Lily Soc, 13: 85-105.
DE JONG P, 1974. Some notes on the evolution of lilies [M]. Lily Yearbook of the North Am Lily Soc, 27: 23-28.
GUO PH, WU JZ, WANG YY, et al., 2019. Compatibility and overcoming of distant hybridization of Lilium nepalense and hybridization obstacles [J]. J S Agric, 50(9):1903-1912. [郭朋輝, 吳景芝, 王玉英, 鄭冉冉, 吳紅芝, 2019. 紫斑百合遠緣雜交親和性分析及雜交障礙克服 [J]. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報, 50(9):1903-1912.]
LIU XL,LI WY, JIA GX, 2012. Cross compatibility of 11 species of wild lilies [J]. J Beijing For Univ, 34(3):85-90. [劉曉麗, 李文媛, 賈桂霞, 2012. 11種野生百合雜交親和性的初步研究 [J]. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報, 34(3):85-90.]
LUO JR, VAN TUYL JM, ARENS P, et al., 2013. Cytogenetic studies on meiotic chromosome behaviors in sterile Oriental x Trumpet lily [J]. Genet Mol Res, 12(4): 6673-6684.
MCRAE EA, 1998. Oriental lily hybrids in Lilies; a guide for growers and collectors [M]. Timber press,Portland, Oregon, 1998: 239-257.
MYODO H, 1962. Experimental studies on the sterility of some Lilium species [J]. J Facul Agric Hokkaido Univ, 52: 71-122.
MYODO H, 1975. Successful setting and culture of hybrid embryos between remote specie of the genus Lilium [J]. Lily Yearbook North Am Lily Soc, 30: 7-17.
NHUT DT, LE BV, VAN KTT, 2001. Manipulation of the morphogenetic pathways of Lilium longiflorum transverse thin cell layer explants by auxin and cytokinin [J]. In Vitro Cell Dev Biol, 37: 44-49.
NHUT DT, VAN LE B, MINH NT, et al., 2002. Somatic embryogenesis through pseudo-bulblet transverse thin cell layer of Lilium longiflorum [J]. Plant Growth Reg, 37(2): 193-198.
NISHIKAWA T, OKAZAKI K, UCHINO T, et al., 1999. A molecular phylogeny of Lilium in the internal transcribed spacer region of nuclear ribosomal DNA [J]. J Mol Evol 49: 238-249.
OBATA Y, NIIMI Y, NAKANO M, et al., 2000. Interspecific hybrids between Lilium nobilissimum and L. regale produced via ovules-with placental-tissue culture. [J]. Sci Hortic, 84: 191-204.
SHAO Y, WEN WH, CUI JT, et al., 2014. Study on the pollination methods and embryo rescue techniques of the crosses among Lilium oriental hybrids [J]. Acta Bot Boreal-Occident Sin, 34(6): 1119-1124. [邵楊, 溫韋華, 崔金騰, 等, 2014. 東方百合系內(nèi)雜交授粉技術(shù)與胚搶救技術(shù)研究 [J]. 西北植物學(xué)報, 34(6): 1119-1124.]
STRAATHOF TP, VAN TUYL JM, KEIJZER CJ, et al., 1987. Overcoming post-fertilization barriers in Lilium by ovary- and ovule culture [J]. Plant Cell Incomp Newslett, 19: 69-74.
VAN CREJJ MGM, KERCKHOFFS DMFJ, VAN TUYL JM, 2000. Application of four pollination techniques and of hormone treatment for bypassing interspecific crossing barriers in Lilium [J]. Acta Hortic, 508: 267-276.
VAN HEUSDEN AW, JONGERIUS MC, VAN TUYL JM, et al., 2002. Molecular assisted breeding for disease resistance in lily [J]. Acta Hortic, 572: 131-138.
VAN TUYL JM, ARENS P, RAMANNA MS, et al., 2011. Lilium. Kole(ed), wild crop relatives: genomic and breeding resources, plantation and ornamental crops [M]. Springer-Verlag Berlin Heidelberg: 161-183.
VAN TUYL JM, VAN CREJJ MGM, VAN DIN MP, 1992. In vitro pollination and ovary culture as a breeding tool for wide hybridization of Lilium and Nerine [J]. Acta Hortic, 325: 461-466.
VAN TUYL JM, VAN DIEN MP, VAN CREIJ MGM, et al., 1991. Application of in vitro pollination, ovary culture, ovule culture and embryo rescue for overcoming incongruity barriers in interspecific Lilium crosses [J]. Plant Sci, 74: 115-126.
VAN TUYL JM, LIM KB, 2003. Interspecific hybridisation and polyploidisation as tools in ornamental plant breeding [J]. Acta Hortic, 612 :13-22.
VAN TUYL JM, ARENS P, 2010. Lilium: Breeding history of the modern cultivar assortment [J]. Acta Hortic, 900: 223-230.
WANG H, KONG Y, LANG LX, et al., 2017. Genetic analysis of important characters in F1 hybrids of Lilium Asiatic hybrids and L. leichtlinii var. maximowiczii [J]. Acta Agric Boreal Sin, 32(4):114-121. [王歡, 孔瀅, 郎利新, 等, 2017. 亞洲百合與大花卷丹雜種F1重要性狀的遺傳分析 [J]. 華北農(nóng)學(xué)報, 32(4):114-121.]
WANG XZ, ZHANG YL, NIU LX, et al., 2008. Identification of three kinds of virus, and the preliminury evaluation on the resistance to the virus in six wild Lilium species from Qin-Ba mountains under the nursery field [J]. Chin Agric Sci, 41(11): 3618-3625. [王仙芝, 張延龍, 牛立新, 等, 2008. 秦巴山區(qū)六種野生百合感染3種病毒病鑒定及其田間抗病性初步評價 [J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 41(11):3618-3625.]
WEN XM, 2018. Hybrid strain identificating and embryos rescue breeding of Himrod Seedless grape as parent [D]. Tianjin: Tianjin Normal University. [溫曉敏, 2018. 以‘希姆勞特葡萄品種為親本的胚挽救育種與雜交株鑒定 [D]. 天津:天津師范大學(xué)]
XIE SL, WANG XZ, NIU LX, et al., 2010. Overcoming cross barriers and obtaining crossing hybrids betwen different hybrid groups of lily(Lilium)[J]. Acta Bot Boreal-Occident Sin, 30(8):1573-1578. [謝松林, 王仙芝, 牛立新, 等, 2010. 百合雜種系間雜交障礙的克服及3種幼胚離體培養(yǎng)方法的比較研究 [J]. 西北植物學(xué)報, 30(8):1573-1578.]
YUAN GL, XU P, GONG HX, et al., 2013. Lily(Lilium)introgression breeding using triploid cultivars as maternal parents [J]. J Agric Biotechnol, 21(11):1321-1327. [袁國良, 徐萍, 宮紅霞, 等, 2013. 用三倍體作母本實現(xiàn)百合種質(zhì)滲入育種 [J]. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報, 21(11):1321-1327.]
ZHANG RJ, JIANG S, XI ML, et al., 2012. Distant hybridization of Lilium var‘Constanta × Lilium regale Wilson and the hybrids identification [J]. J Nanjing For Univ(Nat Sci Ed), 36(3): 23-27. [張睿婧, 姜珊, 席夢利, 等, 2012. 百合遠緣雜交及其雜種鑒別研究
[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版, 36(3):23-27.]
ZHAO XY, CHEN XL, WANG SD, 1991. Lilium species in Qin-Ba mountains [J]. Plants, 18(5): 22-24. [趙祥云, 陳新露, 王樹棟, 1991. 秦巴山區(qū)的百合花 [J]. 植物雜志, 18(5): 22-24.]
ZHAO YY, JIANG WS, YUAN YX, et al., 2016. Embryo rescue of Brassica oleracea L.
var. capitata × Brassica napus L. and their ploidy identification [J]. J Henan Agric Sci, 45(9): 88-93. [趙艷艷, 蔣武生, 原玉香, 等, 2016. 結(jié)球甘藍與油菜雜交胚挽救及其后代倍性鑒定 [J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué), 45(9):88-93.]
ZHONG L, 2016. A study on the differences of male and female fertility of “OT” lily cultivar ‘Fairy and ‘Pink Champion [D]. Nanchang: Jiangxi Agriculture University. [鐘蕾, 2016. 百合“OT”品種‘仙女和‘粉冠軍雌雄育性差異研究 [D]. 南昌:江西農(nóng)業(yè)大學(xué)]
ZHOU SJ, 2014. Technical ways of breeding modem lily(Lilium)cultivars and the mechanisms of the special phenomena of their hybridizations [J]. J Agric Biotechnol, 22(10):1189-1194. [周樹軍, 2014. 現(xiàn)代百合品種培育的技術(shù)途徑及其雜交特殊現(xiàn)象的機制 [J]. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報, 22(10):1189-1194.]
ZHOU SJ, YUAN GL, XU P, et al., 2014. Study on lily introgression breeding using allotriploids as maternal parents in interploid hybridizations [J]. Breed Sci, 64: 97-102.
(責(zé)任編輯 蔣巧媛)