蔷薇属植物杂交优良组合的筛选

[目的]分析蔷薇属植物不同杂交组合的结实特性,为月季杂交育种提供参考依据.[方法]以5个蔷薇种及25个现代月季品种为亲本材料,进行种与品种间杂交、品种间杂交和品种自交,比较不同杂交组合的结实率,筛选高亲和性月季杂交组合.[结果]以蔷薇和法国蔷薇为父本与现代月季杂交的杂交组合均可获得一定的结实率,而以粉团蔷薇、七姊妹和软条七蔷薇为父本,各杂交组合的结实率均为0.其中,遗产×法国蔷薇和遗产×蔷薇的杂交亲和性较高,结实率分别为40.00%和35.00%.50个品种间杂交组合中,光谱♀×杏花村♂、光谱♀×大游行♂、遗产♀×南海♂、绯扇♀×月季夫人♂和绯扇♀×西方大地♂的杂交亲和性较高,结实率分别为51.67%、53.33%、41.67%、56.67%和58.33%;10个品种的自交结果表明,贾博士的纪念自交结实率最高,达63.33%.[结论]蔷薇和法国蔷微与现代月季杂交、现代月季品种间杂交及现代月季品种自交的结实性及杂交亲和性存在明显差异,其中蔷薇和法国蔷薇与现代月季杂交的结实率较高,可作为现代月季杂交育种的父本利用.     

部分蔷薇属植物远缘杂交亲和性评价

以抗寒野生蔷薇种质单瓣黄刺玫(Rosa xanthina f.normalis)、刺玫蔷薇(R.davurica Pall.)、野蔷薇(R.multiflora Thunb.)、深山蔷薇(R.marretii Levl.)、突厥蔷薇(R.damascene Mill.)和现代月季品种为试验材料,通过野生蔷薇与现代月季远缘杂交,研究野生蔷薇与现代月季远缘杂交不亲和性及克服方法。试验共设杂交组合31个,授粉2 026朵,获得杂交果实393个,杂交种子452粒,杂交实生苗121株。结果表明,野生蔷薇与现代月季花粉萌发率差异较大,花粉萌发率与座果率呈一定相关性。远缘杂交表现出高度不亲和,采用重复授粉、激素处理克服远缘杂交不亲和,现代月季效果显著。正反交杂交结实率差异较大。现代月季品种间杂交亲和性表现也有较大不同。     

月季远缘和品种间杂交亲本的选择

为了培育新奇花色、抗黑斑病的新优品种,对抗逆性强的蔷薇属其他植物与观赏性状优良的月季品种进行了远缘杂交及月季品种间杂交,同时结合花粉生活力、母本自然授粉结实情况,探究蔷薇属其他种或品种与月季品种间的杂交亲和性,筛选合适的杂交亲本。结果表明:在以白玉堂、单瓣黄刺玫、报春刺玫、玫瑰为父本与9个现代月季品种为母本的20个远缘杂交组合中,杂交亲和性较高的组合有‘雪山娇霞’×报春刺玫、‘雪山娇霞’×单瓣黄刺玫、‘橘红潮’×玫瑰、‘花房’×白玉堂,结实率在10.91%~37.5%。结合远缘杂交、品种间杂交以及母本自然授粉结实情况的调查,筛选出适合做母本的月季品种有‘绯扇’、‘电子表’、‘曼哈姆’、‘花房’、‘红帽子’‘橘红潮’和‘雪山娇霞’;结合远缘杂交、品种间杂交以及花粉生活力测定的结果,筛选出适合做父本的月季品种有‘电子表’、‘红法兰西’和‘绯扇’。     

培育刺玫月季新品种的初步研究(Ⅰ)——月季远缘杂交不亲和性与不育性的探讨

运用远缘杂交的方法,培养以离抗性为特点的刺玫月季品种群,是我们的目标和愿望。连续3年用现代月季品种与中国原产的蔷薇属植物杂交,共采用121个杂交组合,授粉1645朵花,获得913粒杂种种子,成苗54株,有可能成为建立刺玫月季品种群的第一批品种基础。在了解亲本授粉结实习性基础上,采用不同的授粉方法进行试验,同时观察了花粉在柱头上萌发、生长等情况,发现影响结实率的主要因子是亲本个体的差异,杂交组合的亲和力也很重要。还研究了杂种种子败育与成苗情况,讨论了提高结实率和加速育种进程的途径。     

蓝莓种间杂交及杂交种子的无菌萌发

为了培育适合北方高寒地区的蓝莓杂交新品种,以蓝莓栽培品种‘美登’、‘北蓝’、‘黑珍珠’及大兴安岭野生蓝莓为亲本进行了种间杂交。对杂种结实率、杂种果实质量、杂交种子的质量及杂交种子的萌发方法进行研究,同时结合母本自然授粉的结实情况,探究蓝莓不同杂交组合种间杂交的亲和性。结果表明:蓝莓不同种间杂交均可结实并得到杂交种子,但坐果率及单果种子数均低于自然授粉;不同种间杂交的亲和性存在较大差异,栽培品种间杂交亲和性较强,平均结实率为31.92%,其中‘北蓝’和‘黑珍珠’正反交结实率分别达到42.86%和50.03%,野生蓝莓与栽培品种间亲和性较弱,平均结实率仅为7.32%;在倍性相同情况下,相同植株类型间亲和性较强;杂交种子经100μg·g~(-1)赤霉素处理,接种24 d内平均出芽率达82.88%,其中‘黑珍珠’ב美登’组合出芽率达到100%。     

卷丹与亚洲百合和东方百合种间杂交

以三倍体卷丹与亚洲百合杂种系品种多利安娜、布鲁拉诺和东方百合杂种系品种西伯利亚、索蚌为试材,利用切割花柱、NAA处理、BA处理、NaCl处理及常规授粉5种授粉方法对卷丹与2个百合杂种系栽培品种进行正反交试验,研究其杂交结实情况.结果表明,卷丹与亚洲百合品种杂交亲和性较好,蒴果膨大率可达90%,有胚率达18.15%;卷丹与东方百合品种杂交亲和性很差,未能得到杂交果实.不同授粉方法对卷丹与亚洲百合品种杂交结实的影响不同,卷丹×多利安娜以0.1mg/L NAA处理效果较好,蒴果膨大率达90%,坐果率达60.0%,而多利安娜×卷丹以0.1mg/L BA处理授粉优于其它授粉方法;卷丹×布鲁拉诺常规授粉蒴果膨大率达25%,而布鲁拉诺×卷丹施用外源激素有诱导子房膨大的倾向.     

蔷薇属植物远缘杂交的亲和性评价

采用现代月季作母本,与我国优良的野生蔷薇资源——报春刺玫、单瓣黄刺玫、疏花蔷薇、复伞房蔷薇等进行种间远缘杂交,共得到20个杂交亲和的组合.对部分亲本的育性、倍性进行测定,并结合以往的杂交成果,分析了杂交亲和性与亲本育性、亲缘关系、倍性、环境等因素的关系,发现亲本可育不是影响杂交结实的决定性因素;疏花蔷薇与现代月季杂交,亲和性优于其他野生蔷薇;对杂交亲和的组合,将亲本更换成与其亲缘性关系相近的其他种进行杂交,易获得杂交种;4倍体和2倍体的亲本杂交出现3、4倍体的子代,其中无刺狗蔷薇×单瓣黄刺玫、无刺狗蔷薇×报春刺玫的杂交苗绝大部分为4倍体,由此提出二倍体野生资源利用的新途径.     

不同授粉方法对克服百合杂交受精前障碍的作用

为克服由受精前障碍造成的百合杂交不亲和,以3个杂种系的品种和2个野生种为试材,探讨了切割花柱授粉对百合品种自交、近缘杂交和切割花柱授粉、柱头涂抹1 g/L BA或1 g/L NAA或柱头涂抹花粉培养液4种授粉方法对百合远缘杂交,以及花柱长度对百合近缘杂交结实的影响。结果表明:切割花柱授粉法促进百合‘Sor-bonne’的自交结实,获得30个自交胚,与对照比差异极显著(P<0.01)。11个近缘杂交组合中,切割花柱授粉法使本来亲和的6个近缘杂交组合所形成的杂种胚数从30个以上减少至10个以下,有的组合甚至1个杂种胚都没有得到。应用在远缘杂交组合上的授粉方法,只有柱头涂抹花粉培养液得到了8个果,比作为对照的柱头授粉法多6个果,但最终均未得到杂种胚。正反交的4个组合,以花柱较长的亲本为母本时成胚数较多;母本相同的2个近缘杂交组合,父本花柱较短的组合成胚数较多。可见,切割花柱授粉法能克服‘Sorbonne’的自交不亲和性,但对本试验的近缘杂交组合没有促进作用。对于东方百合品种‘Casa Blanca’与‘Sorbonne’正反交,以及‘Casa Blanca’与‘Siberia’正反交这2个近缘杂交组合,母本花柱比父本花柱长,并不阻碍杂交结实。     

百合品种间杂交亲和性的比较

采用常规授粉方法,进行杂种系内和系间杂交以及品种自交的研究。结果表明,亚洲百合(A)及东方百合(O)同一杂种系内品种间杂交几乎全部亲和;其中亚洲百合品种间杂交中11个组合都获得有胚种子,各组合有胚种子为2.2%～11.5%;东方百合的7个组合中6个获得有胚种子,各组合有胚种子为5.4%～18.8%;而LA×LA的5个组合中,仅有两个组合获得未成熟的果实。在不同杂种系间杂交时,东方百合与亚洲百合间的杂交未获得有胚种子。当以OT及LA杂种系的品种为母本时,分别与东方百合、喇叭百合及亚洲百合杂交,母本亲和性较高;其中OT×O的组合中,大多获得有胚种子,有胚率2.9%～9.3%;OT×岷江百合(喇叭百合)的7个组合可得到有胚种子,有胚种子率4.8%～12.4%;LA×A的组合中,几乎都可以获得有胚种子,有胚率为0.31%～3.76%,而A×LA的10个组合均未得到有胚种子。大部分品种自交不能结实,仅亚洲百合Black out获得少数有胚种子。     

4种石斛种间杂交、自交亲和性及蒴果生长动态

以4种石斛原生种为试验材料,采用双裂杂交交配设计,开展石斛种间杂交、自交亲和性及蒴果生长动态研究。结果表明,4种石斛种间自交亲和性大小顺序为大苞鞘石斛肿节石斛报春石斛美花石斛。12个杂交组合中有5个杂交组合收获杂交种子,亲和性大小顺序为报春石斛×美花石斛大苞鞘石斛×肿节石斛报春石斛×大苞鞘石斛肿节石斛×大苞鞘石斛大苞鞘石斛×报春石斛,其他组合杂交不亲和。宜选择大苞鞘石斛作杂交父本或母本,报春石斛作杂交母本。石斛果实快速生长期为4—5月,8月生长量达最大,杂交果落果时间在授粉后1个月内,自交果落果时间在7—8月。     

Study on the mating compatibility of part pear varieties and wild types of Pyrus ussuriensis

To understand the mating compatibility of Pyrus ussuriensis Maxim., we studied the fertility of pollen and conducted a hand-pollination trial in the field on some pear varieties and wild types. The results showed that about 53% of varieties among 32 tested genotypes were male sterile. Not only did the pollen vitalities in normal varieties show distinct differences, but pollen vitalities from flower forcing in a glasshouse were found to be lower than those from natural flowering in the field, which had no apparent effect on fruit setting of tested varieties. Most of the tested genotypes such as Nanguoli, Pingxiangli, and Hanxiangli showed selfincompatibility (SI). Honghuagaili could bear fruit after hand pollination, but there were abnormal seeds in its fruits. So we suggested it was a recessive SI that happened during embryo development. Longxiangli has the capacity of self-compatibility (SC) to some extent, its fruit setting rate of inflorescence could reach 23.3%. Manual self-pollination during bud flowering could improve the fruit setting rate of part tested genotypes with SI, but had no effect on the fruit setting rate 3 days after flowering. Mating between female parents with the variety selected from F1 generation showed that the majority of their combinations were compatible. There was one-way SC when Nanguoli was crossed with Hanhongli, while no fruits could be found after Hanhongli was crossed with Nanguoli. It may be related to the S-genotype or haplotype of Nanguoli. In addition, mating between the varieties derived from bud mutation with the female parent appeared incompatible. We concluded that P. ussuriensis Maxim. is similar to other grown pear systems with the characteristics of SI, the fruit setting rate of self pollination in some varieties and wild types can be improved by artificial self-pollination during bud flowering, and fruit cannot be developed through pollination between the varieties from bud mutation and the female parent. __________ Translated from Journal of Fruit Science, 2007, 24(4): 427–432 [译自:果树学报]     

海州常山授粉受精及杂交育种

为推进海州常山杂交育种进程,以11个地理种源为试材,采用荧光显微镜及石蜡切片法观察授粉受精过程,亦对21个种内杂交组合进行人工杂交授粉,统计座果率探究杂交亲和性。结果表明：授粉0.5 h,母本柱头上花粉未萌发;授粉1 h有少量花粉萌发;授粉2 h花粉管生长至花柱基部;授粉4 h,花粉大量萌发,花粉管伸入胚珠;授粉8 h,大量花粉管达花柱基部,胼胝质增多;花粉管伸入胚囊发生在授粉后1 d,精细胞与卵细胞、极核融合发生授粉后2 d,授粉后3 d合子开始原胚生长。杂交组合座果率分布范围0.00%～73.33%,母本座果率分布为0.00%～52.94%,父本座果率在0.00%～46.08%,通过正反交可提高座果率0.00%～363.00%。     

君子兰种间杂交及自交亲和性

 【目的】以君子兰属（Clivia Lindl.）大花君子兰（C. miniata）、黄花君子兰（C. miniata var. citrina）、垂笑君子兰（C. nobilis）为试材,进行种或变种间正反交及自交,研究不同种或变种间杂交组合的亲和性。【方法】采用离体培养法对杂交亲本花粉生活力进行观察,利用荧光显微镜观察授粉后花粉萌发及花粉管伸长,并调查种间杂交坐果率及单果种子数。【结果】大花君子兰和黄花君子兰花粉生活力较高,均达80%以上,而垂笑君子兰的花粉生活力最低,为42.6%。垂笑君子兰为母本分别与大花君子兰和黄花君子兰杂交时,坐果率较低,分别为15.9 %和19.1 %,单果种子数分别为1.2个和1.4个,而其反交的坐果率和单果种子数均高于正交。大花君子兰与变种黄花君子兰正反交坐果率均达50%以上,单果种子数达5个以上,说明其亲和性强。荧光观察发现,垂笑君子兰作父本种间杂交时比自交花粉萌发明显滞后,花粉管伸长较慢,在96 h 内极少有花粉管到达子房。垂笑君子兰作母本时,发现柱头中胼胝质阻碍了花粉萌发。【结论】君子兰种间正反交亲和性有一定差异,垂笑君子兰作父本时坐果率高于其反交组合,且种间正反交的坐果率和单果种子数明显低于自交,但大花君子兰和变种黄花君子兰正反交组合的坐果率均较高。不同种间杂交的花粉管和柱头中均出现大量胼胝质。     

人工授粉对不同花椒品种座果率的影响

花椒自然座果率低，生产中落花落果比较严重。2019-2020年连续两年对花椒不同品种进行人工授粉。结果表明：不同花椒品种人工授粉后，国外品种朝仓座果率最高为 20.83%，与对照有极显著差异；而国内品种八月红与七月黄人工授粉后座果率与对照没有显著差异；从出皮率来看，不同品种间没有显著差异，但是八月红、七月黄与野花椒的出皮率都在40%以上，优于秋椒、小红椒和枸椒；鲜果千粒重方面，人工授粉后朝仓，八月红和七月黄与对照存在显著差异。因此，人工辅助授粉会显著提高国外花椒品种朝仓的座果率和鲜果千粒重；对国内花椒品种座果率影响不大，但是可以作为花椒育种的一种方式。     

金樱子与2个现代月季品种杂交结实率差异的原因

以现代月季品种‘东方欲晓’和‘火焰舞’为母本,蔷薇属野生种二倍体金樱子(Rosa laevigata Michx.)为父本进行杂交,在人工杂交前,利用花粉离体培养法测定父本花粉活力,杂交后分别利用苯胺蓝染色法和常规石蜡切片技术研究授粉后花粉在柱头上萌发的形态特征以及胚胎发育情况。结果表明:杂交时金樱子花粉活力为39.8%;‘东方欲晓’与‘火焰舞’人工授粉后每个柱头上的花粉萌发数及萌发率均先升后降,在12 h达到最高值;但随后萌发数量急剧下降,并且大部分花粉管细短、弯曲且停留在柱头表面,到48 h时柱头萌发花粉数几乎为0。‘东方欲晓’在授粉后10 d可观察到其子房中幼胚异常降解,最终未收获到种子;‘火焰舞’的杂交胚胎中可观察到心形胚、鱼雷形胚及子叶形胚,但后期出现胚胎异常降解,结实率仅为6.3%。表明,父本花粉活力不影响杂交结实率,但授粉后24 h的花粉管出现异常以及受精后幼胚败育可能是导致‘东方欲晓’杂交失败的主要因素;胚胎后期败育是‘火焰舞’杂交结实率低的主要原因。     

新疆杏品种授粉特性研究

采用人工点授法进行田间授粉试验,调查50个新疆杏品种的自然授粉结实能力以及自交亲和性,比较主栽品种轮台白杏与其他49个杏品种间正反交亲和性。结果表明,50个新疆杏品种自然坐果率平均值为6.5%,巴都玉吕克最高,为24.6%。赛买提、乔儿胖、黑叶杏、晚熟胡安娜、洛浦洪德克及特尔湾玉吕克自交坐果率在6.5%~19.1%,表现为自交亲和,其余44个品种自交坐果率为0%~4.5%,表现为自交不亲和。异花授粉中,以轮台白杏为母本的各正交组合坐果率平均值为25.7%,仅阿里瓦拉与轮台白杏不亲和,其余品种授粉轮台白杏坐果率在8.6%~53.6%,其中卡巴克胡安娜为父本坐果率最高。49个反交组合平均坐果率为6.1%,其中33个品种与轮台白杏反交不亲和,19个反交组合坐果率较自然授粉有所提高,轮台白杏授粉后树上干坐果率较高,达26.0%。分析结果表明,新疆杏品种授粉亲和性因品种、授粉方式而异,自然授粉坐果率普遍较低,多数自交不亲和,轮台白杏与其他品种间正反交坐果差异较大,存在反交不亲和现象。     

甘蓝型油菜与芝麻菜远缘杂交研究

 以4个甘蓝型油菜品种为母本,3个芝麻菜材料为父本,研究了单一授粉、混合花粉授粉、重复授粉和GA₃处理柱头后授粉等4种授粉方式对其杂交亲和性的影响。结果表明：甘蓝型油菜与芝麻菜的远缘杂交为高度不亲和,最强的组合是花油3号×凤庆芝麻菜,其亲和指数为0.032。混合花粉授粉降低了其杂交亲和性,花油3号×芝麻菜的亲和指数为0.021。重复授粉和GA₃处理柱头后授粉可以提高杂交亲和性,花油3号×凤庆芝麻菜的亲和指数分别为0.046,0.067。但角果中的种子几乎都是皱瘪的,可见甘蓝型油菜与芝麻菜杂交是受精后不亲和,其杂种胚发育受到阻碍而不能形成正常的种子。     

耐冬山茶杂交育种初探

为探讨耐冬山茶杂交育种亲和性,培育适宜中国北方地区生长的山茶新品种。采用常规杂交育种方法,以耐冬山茶为母本,设计36个杂交组合进行试验。结果表明,28个杂交组合可以结实,不同杂交组合结果率存在一定差异,种间杂交结果率高于品种。浙江红山茶、多齿红山茶、南山茶、埃尔克西朱瑞、舞台新秀、公正评奖团、红荣耀、狂想曲与耐冬山茶有较高的亲和性。杂交果实结实指数及种子质量均低于对照耐冬种子。     

Creating New Germplasm by Distant Hybridization in Stone Fruits:Ⅰ.Effects of Different Treatments on Cross Compatibility of Distant Hybridization in Stone Fruits

The effects of different treatments on cross compatibility in distant hybridization were studied in 69 cross combinations among 9 cultivars of stone fruits. The results showed that the setting percentage in balloon stage was obviously higher than that in early blooming stage. The differences of fruit set between positive and reverse crosses were significant. Female parent affected cross compatibility more remarkably than male parent in distant hybridization. The appropriate electrostatic field, He-Ne laser combined treatment with 60Co γ -ray and He-Ne laser could improve the pollen germination rate in vitro effectively, the fruit set percentage was higher than control, while 60Co γ -ray treatment reduced the pollen germination rate in vitro, and the fruit set percentage obtained by distant hybridization was lower than control.