洪永輝 林能慶 陳天增

摘要 選擇天然營(yíng)養(yǎng)有效成分和微量成分高且花量大、花多的防城金花茶（A）、凹脈金花茶（B）和越南紅頂凹脈金花茶（D）3個(gè)品種的優(yōu)樹(shù)為雜交親本，開(kāi)展雜交親和性和雜交生長(zhǎng)研究。結(jié)果表明：雜交授粉64個(gè)，獲得雜交果15個(gè)，結(jié)果率為23.4%。獲種子37個(gè)，培育雜交苗15株，經(jīng)1年培育，苗高均值為16.9 cm、地徑為0.19 cm。目前雜交苗正常培育，其生長(zhǎng)變異有待進(jìn)一步觀察，通過(guò)雜交，獲得優(yōu)質(zhì)金花茶新品種是可行的。

關(guān)鍵詞 金花茶;優(yōu)樹(shù);雜交育種

中圖分類號(hào) S685.14 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A ?文章編號(hào) 0517-6611（2020）21-0119-04

Abstract Three varieties of Camellia nitidissima（A）， C.impressinervis（B） and C. impressinervis（D） were selected as hybrid parents to carry out crosscompatibility and hybrid growth studies. The results showed that 64 cross pollination and 15 cross fruits were obtained， and the fruiting rate was 23.4%. Thirtyseven seeds were obtained， and 15 hybrid seedlings were cultivated. After one year of cultivation， the average seedling height was 16.9 cm， and the ground diameter was 0.19 cm.At present， the hybrid seedlings are normally cultivated， and their growth variation needs to be further observed. It is feasible to obtain new varieties of high quality C. nitidissima through hybridization.

Key words Camellia nitidissima;Superior tree;Cross breeding

基金項(xiàng)目 福建省第三輪種業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目（ZYCX-LY-2017006）;福建省林業(yè)局林業(yè)科研項(xiàng)目（閩林科便函〔2019〕39號(hào)）;福建省花卉苗木品種引進(jìn)與研發(fā)創(chuàng)新項(xiàng)目（H2014021）;福建省林業(yè)科技推廣項(xiàng)目（20187G03）;龍巖市科技局科技重點(diǎn)項(xiàng)目（2019LYF9010）。

作者簡(jiǎn)介 洪永輝（1963—），男，福建龍巖人，教授級(jí)高級(jí)工程師，從事林木、花卉遺傳育種、森林培育研究。

收稿日期 2020-03-22

金花茶（Camellia nitidissima Chi）是山茶科（Theaceae）山茶屬常綠灌木或小喬木，是具有觀賞、醫(yī)療保健、文化潛在價(jià)值的珍稀植物，也是21世紀(jì)名貴的保健佳品，素有“植物界的大熊貓”“茶族皇后”美譽(yù)[1-3]，也是國(guó)家新資源食品和國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展林藥植物[4-5]，主要分布在我國(guó)廣西南部亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)和越南北部熱帶季風(fēng)區(qū)，其氣候顯著差異，形成金花茶組有42種和5個(gè)變種，屬分布極為狹窄的植物種群，但兩區(qū)溫度和濕度不同是影響金花茶生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素[6]，形成金花茶各品種黃酮、多酚、多糖、皂苷、微量元素、氨基酸和纖維脂等含量和花、葉等形狀的差異[6-11]。這為豐富金花茶種質(zhì)資源、育種原始材料收集和雜交育種奠定了基礎(chǔ)。雜交育種是培育金花茶新品種的重要途徑，20世紀(jì)70年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者圍繞豐富色彩、香味、花期、抗逆性、花型和適宜的株型，開(kāi)展了金花茶遠(yuǎn)緣雜交研究，培育了“新黃”“冬月”“黃達(dá)”“黃繡球”等雜交新品種，豐富了山茶科品種[12-19]。

福建從20世紀(jì)80年代開(kāi)始開(kāi)展金花茶研究[20]，進(jìn)入21世紀(jì)，福建龍巖先后主持承擔(dān)省種苗花卉攻關(guān)課題和第三輪種業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目，在金花茶繁育、林下推廣種植、種質(zhì)資源收集、藥理、雜交育種等研發(fā)方面取得關(guān)鍵性的突破和探索[5，8，21-23]。收集保存金花茶組33個(gè)品種。課題組通過(guò)多年的觀察，分別采用層次分析法和綜合評(píng)分法開(kāi)展種源評(píng)價(jià)和品種選擇[21-22]，建立了無(wú)性系快繁基地[23]。與此同時(shí)，開(kāi)展了金花茶優(yōu)良單株選擇和種質(zhì)資源庫(kù)營(yíng)建，以期為金花茶遺傳育種和育種群體建設(shè)提供物質(zhì)基礎(chǔ)，并探討了金花茶雜交育種試驗(yàn)，旨在培育品種優(yōu)質(zhì)、樹(shù)型緊湊、生長(zhǎng)旺盛、花期長(zhǎng)、花色艷麗、觀賞價(jià)值高、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的金花茶。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在福建省上杭縣廬豐鄉(xiāng)金花茶種質(zhì)資源基因庫(kù)溫室基地（116°50′E，24°54′N），海拔240 m，屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫19.5 ℃，最熱月7月平均氣溫24.0～ 28.0 ℃，極端最高氣溫39.7 ℃;最冷月1月平均氣溫7.0～10.6 ℃，極端最低氣溫-5.0 ℃。年均降水量1 894 mm，年均相對(duì)濕度 77%，年無(wú)霜期293 d，年均日照時(shí)數(shù)1 971 h。土壤為農(nóng)田旱地，肥力中等。

1.2 材料

該基因庫(kù)共收集保存山茶屬金花茶組（Section Chrysantha Chang）的防城金花茶（C.nitidissima）、凹脈金花茶（C.impressinervis）、越南紅頂凹脈金花茶（C.impressinervis）、毛瓣金花茶（C.pubipetala）、隴瑞金花茶（C.longruiensis）等21個(gè)品種，每個(gè)品種保存有21～33株。雜交親本分別選擇防城金花茶、凹脈金花茶、越南紅頂凹脈金花茶3個(gè)品種12株多年生母樹(shù)。

1.3 方法

金花茶具有“抱子懷胎”的習(xí)性，從開(kāi)花到果實(shí)成熟需要近1年的時(shí)間，受氣候等客觀因素的影響，金花茶坐果率低，其組內(nèi)雜交坐果率僅在35%以下[17]。金花茶雜交試驗(yàn)選擇在塑料溫室大棚內(nèi)進(jìn)行。

1.3.1 人工授粉花蕾選擇及方法。

金花茶花朵主要著生在1年生枝條，且多為1～2個(gè)呈腋生或頂生花枝上。2017—2018年連續(xù)2年選取樹(shù)冠外圍，無(wú)病蟲(chóng)害、發(fā)育健壯枝條，每枝選擇1朵花徑>5 cm以上尚未開(kāi)張且較為松軟花蕾作為雜交母本，授粉前用鑷子撥開(kāi)花瓣去雄，即將花蕾中靠近柱頭的花藥連花絲一起剪掉，去雄后立即套袋，掛上標(biāo)簽。然后在已開(kāi)花的金花茶中采集花粉或取貯存的花粉，用干凈藥用棉簽沾取花粉涂在母本雌蕊的柱頭上，重復(fù)2～3次，直至肉眼看到柱頭上沾有金黃色花粉。接著用透明硫酸紙袋套好，并寫(xiě)好標(biāo)簽牌，當(dāng)花瓣萎謝柱頭變黑色后，去除套袋。對(duì)未授粉的花蕾全部摘除，防止重復(fù)授粉和減少營(yíng)養(yǎng)消耗。定點(diǎn)觀察，統(tǒng)計(jì)坐果率，加強(qiáng)母本植株的管理，待10月球果成熟開(kāi)裂后，分批收取果實(shí)，用沙藏處理種子后集中播種育苗。

1.3.2 苗木培育及種質(zhì)資源調(diào)查統(tǒng)計(jì)方法。

苗木培育選擇在塑料容器內(nèi)。將雜交種子直接播在紅心土+泥炭土+椰糠（1∶1∶1）的混合基質(zhì)上，覆蓋1 cm紅土，用薄膜保濕、保溫，等苗木出土后常規(guī)水、肥管理。全面調(diào)查金花茶種質(zhì)資源和苗木的樹(shù)（苗）高、地徑和冠幅，評(píng)價(jià)雜交成效及坐果率、雜交組合種子發(fā)芽率等，采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜交父、母本的選擇

選擇防城金花茶（A）、凹脈金花茶（B）和越南紅頂凹脈金花茶（D）3個(gè)品種為雜交親本，其優(yōu)樹(shù)要求應(yīng)具有育種目標(biāo)性狀，且主要性狀能互補(bǔ)，抗逆性強(qiáng)（表1）。通過(guò)雜交實(shí)現(xiàn)改良植物親本品質(zhì)，培育花、葉大小均衡，花多且觀賞價(jià)值高的植株實(shí)現(xiàn)天然營(yíng)養(yǎng)有效成分和微量元素成分提高的目標(biāo)。金花茶組屬兩性花，不同品種其開(kāi)花物候差異性明顯，與日照、氣溫及溫室大棚局部微環(huán)境有關(guān)。生長(zhǎng)在溫室的3種金花茶比野外花期提早了1個(gè)月，多在12月至次年3月，不同單株花期不一，其單株各個(gè)花蕾逐漸開(kāi)放，盛花期、單花開(kāi)放持續(xù)時(shí)間不同。單花開(kāi)放歷經(jīng)花蕾迅速膨大期到花謝期。若遇高溫季節(jié)單花開(kāi)放期將縮短1～2 d，遇陰雨天氣延長(zhǎng)1～2 d。雜交育種應(yīng)選性狀優(yōu)良、花期一致親本，對(duì)花期不一的親本應(yīng)通過(guò)收集和保存花粉后，待最佳時(shí)間授粉。通過(guò)有性雜交使子代能夠遺傳其雙親優(yōu)良性狀，使之產(chǎn)生遺傳變異，從而表現(xiàn)出新的優(yōu)良性狀。

防城金花茶：葉較短，葉有披針形、卵狀長(zhǎng)橢圓形或長(zhǎng)橢圓形，先端鈍尖，基部寬楔形或近圓形。葉面蠟質(zhì)感極強(qiáng)，嫩芽呈紫色或淡紫色。花金黃色，1～2朵腋生或近頂生，花徑3.5～6.5 cm，花梗稍下垂;花朵有花瓣7～10片，多達(dá)13～14片，花瓣油潤(rùn)厚實(shí)，質(zhì)感如玉，有蠟質(zhì)光澤;其各單株花期約36 d，盛花期持續(xù)時(shí)間為21 d以上，單花開(kāi)放持續(xù)時(shí)間約5 d，修剪后樹(shù)姿較美觀。各優(yōu)樹(shù)有大葉、中葉、小葉之分。其藥食化學(xué)成分黃酮、多酚、多糖等有效成分含量較高，僅皂苷含量較低[21]。

凹脈金花茶：葉長(zhǎng)面寬，具絨毛，酷似枇杷葉，葉革質(zhì)，橢圓形，嫩枝有短粗毛，嫩芽紫色?；ǖS色稀疏，花朵較小，約3.8 cm，蠟質(zhì)感不強(qiáng)，花朵有花瓣9～12片，花瓣較薄，倒卵形，花苞紅色鮮艷，其各單株花期約30 d，盛花期持續(xù)時(shí)間為12 d以上，單花持續(xù)開(kāi)放時(shí)間約6 d，樹(shù)姿不夠美觀。其藥食化學(xué)成分黃酮、多酚、皂苷等有效成分含量在3個(gè)品種中排名第一[21]。

越南紅頂凹脈金花茶：形態(tài)同凹脈金花茶，主要不同是葉橢圓形或長(zhǎng)橢圓形，蠟質(zhì)感不強(qiáng)，嫩芽呈紫色或淡紫色?；ò屑t色斑塊很鮮艷，花大，花徑3.8～8.0 cm，花淡金黃但蠟質(zhì)感不強(qiáng)，花期12月至次年3月，樹(shù)姿較美觀。其藥食化學(xué)成分黃酮、多酚、皂苷、多糖有效成分含量較低，在3個(gè)品種中排名最后[21]。

上述優(yōu)樹(shù)經(jīng)多年觀察其性狀優(yōu)良、穩(wěn)定，且獨(dú)特性較強(qiáng)（表1）。

2.2 金花茶雜交組合的效果與評(píng)價(jià)

雜交親和性分析：各雜交組合涉及15個(gè)優(yōu)樹(shù)，其中防城金花茶8株、凹脈金花茶4株、越南紅頂凹脈金花茶3株。雜交組合涉及17個(gè)，共套袋授粉64個(gè)，授粉后子房膨大數(shù)35個(gè)，獲得雜交果15個(gè)，結(jié)果率為23.4%。

2.2.1 防城金花茶與不同種源凹脈金花茶組植物單株雜交親和性。

分析可知（表2），正交選擇6株不同防城金花茶植株為母本、與凹脈金花茶為父本開(kāi)展的雜交授粉，共套袋授粉12次，子房膨大數(shù)10個(gè)，獲雜交果6個(gè)，結(jié)果率為50%。反交選擇3株不同凹脈金花茶植株為母本、與防城金花茶為父本開(kāi)展的雜交授粉，共套袋授粉19次，子房膨大數(shù)8個(gè)，獲雜交果4個(gè)，結(jié)果率為21.1%。表明2個(gè)品種親和力較高。選擇3株不同防城金花茶為母本、與越南紅頂凹脈金花茶為父本開(kāi)展的正交套袋雜交授粉13次，子房膨大數(shù)6個(gè)，獲雜交果2個(gè)，結(jié)果率為15.4%。同時(shí)選擇4株不同紅頂凹脈金花茶反交防城金花茶套袋授粉16次，其子房膨大數(shù)8個(gè)，但出現(xiàn)敗育或落果，未獲雜交果。表明2個(gè)品種親和力低于凹脈金花茶。

2.2.2 不同種源凹脈金花茶組植物單株雜交親和性。

分析可知，不同種源凹脈金花茶親和力較高，以紅頂凹脈金花茶為母本，廣西種源凹脈金花茶為父本，雜交授粉4次，子房膨大數(shù)3個(gè)，獲得雜交果3個(gè)，坐果率為75.0%。其中一個(gè)果實(shí)產(chǎn)籽達(dá)9粒。毛瓣金花茶、隴瑞金花茶、顯脈金花茶等品種同上述3個(gè)品種相比花期較早，而凹脈金花茶檢測(cè)表明藥食有效化學(xué)成分含量較高，為此采集所有毛瓣等品種金花茶部分花粉作為父本與凹脈金花茶雜交，但子房均無(wú)膨大發(fā)育，其可能是花粉保管不好，生活力不高等造成。因授粉期可供選擇的花徑>5 cm凹脈金花茶松軟花蕾較少，故與紅頂凹脈金花茶反交未開(kāi)展。

2.3 一年生雜交金花茶播種苗生長(zhǎng)性狀

將所采回的果實(shí)置于室內(nèi)通風(fēng)處，待果皮開(kāi)裂后，剝?nèi)》N子，用含水率5%粗砂進(jìn)行保管和催芽，2019年3月8日將采集的37粒種子直接播種在用泥炭土和椰糠配制的營(yíng)養(yǎng)袋中，外用0.5 m高竹子搭蓋塑料薄膜進(jìn)行保溫保濕，2個(gè)月后芽苗露出基質(zhì)3～4 cm，其發(fā)芽率為43.2%。之后展開(kāi)真葉，開(kāi)始生長(zhǎng)。2020年3月初調(diào)查表明，以15株不同組合雜交苗作為統(tǒng)計(jì)單元，分析可知（表3），1年生苗木生長(zhǎng)差異顯著，雜交苗地徑均值0.19 cm，最大值0.40 cm，最小值0.15 cm，標(biāo)準(zhǔn)差0.062，變異系數(shù)32.2%;其苗高均值16.9 cm，最大值30 cm，最小值8 cm，標(biāo)準(zhǔn)差7.073，變異系數(shù)41.8%。研究表明金花茶腋芽均萌發(fā)于枝葉中，為一葉一芽。葉量越多表明新芽萌發(fā)能力越強(qiáng)。而雜交苗平均葉量為5.8葉，最大葉量為9葉，最小葉量為3葉，標(biāo)準(zhǔn)差2.007，變異系數(shù)34.6%。統(tǒng)計(jì)表明不同組合其苗木差異顯著，生長(zhǎng)最優(yōu)的是防城與越南紅頂凹脈金花茶雜交組合（H）。其中生長(zhǎng)最優(yōu)的雜交優(yōu)良單株（H1），其地徑0.40 cm、苗高30 cm。同時(shí)各雜交組合的葉型也出現(xiàn)了不同變化，如X5葉型均比不同種源親本凹脈金花茶增大，且葉量增多，初步實(shí)現(xiàn)提高葉產(chǎn)量目標(biāo)。

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果顯示，雜交組合涉及15個(gè)優(yōu)樹(shù)，其中防城金花茶8株、凹脈金花茶4株、越南紅頂凹脈金花茶3株。雜交組合涉及17個(gè)，共套袋授粉64個(gè)，授粉后子房膨大數(shù)35個(gè)，獲得雜交果15個(gè)，結(jié)果率為23.4%。表明金花茶各雜交組合的親和力差異較大，其中雜交組合成功率最高的是防城金花茶與凹脈金花茶，其正反交均獲得果實(shí)，表明親本性較高。從藥食有效化學(xué)成分來(lái)看，不同品種金花茶花、葉、果中黃酮類、多糖類、皂苷類、茶多酚、揮發(fā)油等生物活性物質(zhì)含量不同，選擇不同種源金花茶優(yōu)樹(shù)進(jìn)行組間、組內(nèi)雜交，能否提高有效成分含量有待進(jìn)一步研究。

研究表明金花茶自交，雖能促進(jìn)子房膨大，但不發(fā)育，會(huì)形成落果或敗育。因此金花茶自然坐果率僅1%。金花茶花蕾主要著生在當(dāng)年或2年生枝條，其花蕾是逐漸發(fā)育開(kāi)放，為確保雜交成功率，減少雜交套袋的難度，雜交時(shí)應(yīng)選當(dāng)年新萌生的枝條中頂生適宜花蕾進(jìn)行，對(duì)著生在同枝條中的中、下部位花蕾均需摘除，從而影響了雜交數(shù)量。從完成的雜交組合來(lái)看，其子房膨大率54.7%，坐果率僅23.4%。有9個(gè)組合無(wú)結(jié)果，分析可知，影響坐果率的因子較多，如父母本花粉親和力、所采集父本雄花活力低，去雄時(shí)不小心傷到母本子房柱頭，或授粉后受極端氣溫等多因素影響，造成落果及敗育[13-18]。隨著福建第三輪種業(yè)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化工程的全面實(shí)施，福建世紀(jì)金花科技有限公司已建立金花茶種質(zhì)資源庫(kù)，擁有3 000多株多年生防城、凹脈、越南紅頂凹脈、毛瓣和顯脈金花茶等育種群體，成為福建最大的金花茶生產(chǎn)研發(fā)基地，只有每年堅(jiān)持不斷地開(kāi)展選優(yōu)雜交，才能逐步提高雜交成功率。

金花茶組為常綠木本植物，生長(zhǎng)緩慢，從播種到開(kāi)花結(jié)實(shí)需5～6年，其雜交組合能否達(dá)到預(yù)期變異、產(chǎn)生新種，還需長(zhǎng)期觀察，等到雜交組合開(kāi)花結(jié)果，才能判斷出雜交成效。開(kāi)展金花茶雜交育種是一項(xiàng)漫長(zhǎng)的工作，需不斷雜交，才能不斷育出新品種。

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