荷花育种

王华 2016804190 杨洋 2016804196
内容
• 一、基本介绍 • 二、品种分类 • 三、开花习性 • 四、育种目标 • 五、方法与技术 • 六、育种进展
一、基本介绍
• 荷花（Lotus flower）：属毛茛目睡莲科，是莲属二种植物的通称。 又名莲花、水芙蓉等。是莲属多年生水生草本花卉。地下茎长而 肥厚，有长节，叶盾圆形。花期6至9月，单生于花梗顶端，花瓣 多数，嵌生在花托穴内，有红、粉红、白、紫等色，或有彩纹、 镶边。坚果椭圆形，种子卵形。
芦沟晓月
• 4.人工杂交是根据育种目标确定父本和母本，经人工授粉完成杂交，
进而进行新品种的选育。
椐黄国振先生的经验，利用雌雄蕊 异熟的原理，人工杂交育种前无需经过 去雄处理，具体方法如下： 在开花的前1-2天，用绳索(或橡皮筋) 把花蕾捆住，使其不能自然开放、防止 昆虫等自然传粉干扰。在第一天开花时 的上午进行松绑，花朵自然张开一口； 采第二天开花的父本花朵，摘取十多枚 花药放入洞开的花内，搅动使花粉落到 柱头上；授完粉后，将花朵又合拢扎起， 第二天或第三天开花时松绑，使花朵能 自然开放。用这种方法，每天都可以做 大量杂交组合。 黄国振先生在武汉做了数千计的花 朵不去雄杂交授粉，很少有不成功的。
籽莲的育种目标
• 高产、优质、抗腐败病
第一目标是单产，单产由单位面积的总莲蓬数、单蓬心皮数、 结实率和单粒重构成。高产籽莲品种心皮数以23--25枚为佳，心皮 过多，易使种子过小；结实率应达85%--90%才能高产。
优质也是籽莲的育种目标。籽莲品质包括莲籽外观品质，如 上述的粒重>1.05g、果形指数<1.4，内在品质主要是营养成分的含 量。 抗腐败病和广泛的生态适应性是优良品种的另一标准。腐败 病是影响籽莲生产最重要的一种病害，但目前尚未找到抗腐败病的 材料。
二、品种分类
二者在地理分布格局上为典型的东亚—北 美间断分布，在繁育系统上仅存在地理隔 离，没有生殖隔离。
• 中国莲种系:广布于亚洲各地及澳大利亚北部的亚洲莲 （Nelumbo nucifera）（中国莲品种群） • 美国莲种系:分布于北美洲及南美洲北部的美洲莲 （Nelumbo lutea）（美洲黄莲品种群） • 中美杂种莲种系 （中国莲和美洲黄莲杂交品种群)
• 4.花谢
单朵花开合3天后花瓣陆续凋落，雌雄花药萎缩，附 属物倾倒，随之枯落。荷花雌蕊早熟的习性决定了荷花为异化授 粉植物，主要靠昆虫传粉。自花授粉可育，但几率极低。
四、育种目标
花莲的育种主要标准是花色、花 姿、花型、花果的密度，其次是株型、 抗病、抗逆性。单株花达一定密度后， 花形新奇、花色艳丽，与现有品种相 异、观赏价值高则为优。
至尊千瓣
• 热带荷花 热带荷花由于根状茎不膨大，不需要储藏养分，营养生长的养分很 容易满足生殖生长的需要，开花容易，开花快，花多。 热带型荷花在东南亚各国和我国海南地区四季开花。在亚热带的三 水地区能长年露地生长，开花8个月（5～12月），在温带的华中地 区开花5个月（6～10月）。而温带型荷花无论在南北方，都只能在 夏季开花3个月。
3三是可以多途径诱导变异，而好的变异株可以通过无
性繁殖的方式定型为新品种
（一）芽变选种 （二）杂交育种 （三）倍性育种 （四）诱变育种
（一）芽变选种
• 芽变是植物体细胞突变的一种形式。发生在植物体芽的分生组织 细胞中，当变异的芽长成与原类型不同形状的个体，即称之为芽 变。 • 荷花为二倍体植物，染色体数目2N=16，但生产实践中发现有些 荷花品种为三倍体（如:艳阳天)。
（四）诱变育种
1994 年广昌白莲研究所将442粒白莲种子搭载返回式卫星，进 行空间诱变育种研究，经空间诱变的种子在地面种植后，第一代就 产生广泛的分离，变异幅度大，变异频率高，如现蕾期、结蓬率、 结实率、粒重、生育期、花色、花型都出现较大变异。通过该方法 已成功培育出“太空1号、2号、3 号、4 号”等新品种，它们比 “赣莲62”增产60%以上。
• 温带荷花
广东三水荷花世界培育（热带荷花）
三、开花习性
• 荷花的花期在6~9个月，单朵花依次开放。 每朵花的花瓣数目17~4000不等。自然状态 下，花粉寿命只有几个小时。花开放的全 过程可分为松苞、露孔、开放、谢
花4个阶段。
• 1.松苞
花蕾发育至开放的前两天，花瓣由层层紧 贴到逐渐松动，手触有柔软感。初开前一天，拨开花 瓣柱头上附有粘液，表明可进行人工授粉。
（三）倍性育种
多倍体育种通过理化诱导，使其
染色体数目增加或减少，来达到选育 荷花新品种的目的。 莲是无性繁殖作物，藕莲以根 状茎为食用器官。多倍体植物往往表 现为营养器官增大的特征，希望能通 过该途径选育出好的品种。目前采用 的诱导方法主要是秋水仙素加倍，处 理的器官为实生苗的茎尖或根状茎顶 芽，方法主要有浸泡、琼脂包埋、点 滴、注射等，其中浸泡和包埋效果较 好，秋水仙素的浓度以0.05%--0.2% 为宜，处理时间2--5天。
黄国振，男，1933 年生，北京林学院园林植物育种专业研究生， 2002 年和2003 年分别育成我国第一批10 个耐寒睡莲品种及13 个热带睡莲品种，青岛畅绿生物研究所所长。
• 材料选择：最好选用性器官发育正常的品种，诱变体才会有正常 发育的性细胞。只要能正常结实，有正常发育的花粉，藕莲、子 莲、花莲都可以用作加倍处理的材料。最好用种子实生苗进行处 理，不宜用块茎做处理材料。 • 诱导药物选择：可以诱导植物细胞染色体加倍的药物不少。但据 黄先生多年的实验，他认为以秋水仙素处理最为理想，它能有效 抑制细胞分裂过程中纺锤丝的形成，使染色体加倍。 • 1980 至1982 年间，黄国振教授经人工加倍诱导，获得了藕莲 ‘大毛节’和子莲‘白花建莲’和‘红花建莲’的四倍体株系。 并通过与二倍体的杂交获得了一批人工三倍体品系。
藕莲的育种目标
• 高产育种 • 品质育种 • 个性化育种。针对不同的用途，可以分别制定不同的育种目标， 如不同的加工品种、保鲜品种、针对某一地区市场消费习惯的专 用品种等。
五、育种方法与技术
虽然花莲、籽莲、藕莲育种目标根据其用途的不同而
不同，但不管是何类型的莲，都具有与育种相关的以下特点： 1莲是常异花授粉作物，雌蕊先熟，自然界以异花授粉 为主。 2各类型莲的现有品种遗传背景高度杂合，在杂种一代 中可以出现大量分离，以供选择，或F1代自交一次获得的F2 代会出现更大变异，可以通过有性杂交，无性固定。
优点：人工杂交育种可以根据育种目 的需要，有目的地选择父母本，以期 得到同时具有父母本双方优良性状的 新品种，也可通过多次杂交、回交等 获得大量性状分离的后代，培育出同 原始亲本差异大的品种。现有的大部 分荷花优良品种是通过人工杂交育种 得到的，因此人工杂交育种依然是全 球育种的主要方法。 缺点：一般不会产生新的基因，因此 通常无法获得利用分子或诱变育种等 手段产生的奇特性状。
中国莲种系
• 1单瓣、复瓣型
东湖白莲
玄武红莲
皇冠
• 2、重瓣型：雄蕊瓣化，花瓣增多，约60—190枚，花瓣短而圆， 花茎略小。
金芙蓉
紫金绰影
瓢城红
• 3、重台型：雌蕊的心皮亦瓣化，突出花之上成重台状。
小彩 一点胭脂
• 4、千瓣型：一个花蕾内包含两个以上花心，由变 态的花托分成两个以上的轴心发育而成。
• 2.露孔
花蕾由封闭状从蕾尖开一小孔，时 间约在凌晨2：15~3：00，雌蕊柱头呈黄色， 充满粘液，已达成熟。雌蕊紧附花托，花粉尚 待成熟。此时为去雄、授粉最佳时期。
• 3.开放
花瓣舒展，露出雌雄蕊，由微开逐渐张开时间约在3： 00~10：00。柱头上粘液干黑，雌蕊散离花托，花粉陆续散落， 表明雌蕊比雄蕊晚熟一天。此时应抓紧收集花粉备用。
莲种系品种群的杂交。
锦边莲 小株型 重瓣
黄莲
黄鹂 中型 复瓣 多化性
• 3.自然杂交育种盲目性较大，但对于遗传
基础复杂、易于杂交的荷花，是较理想的 育种途径。
优点：操作简单，只要有性状差异的亲本资 源，就可能得到新的品种。目前国内外文献 记载的部分优良品种源于自然杂交后代。
缺点：育种目标不确定，具有盲目性、随机 性，需要较大的场地、大量人才和物力支持。 要有丰富的资源才可能产生好的品种，父本 不清，不利于后续杂合体，目前尚未得到纯系，自交会导致植株 生长势变弱，且不开花。若进行花药或小孢子培养则会很快得到单 倍体，加倍后即为纯系。对于莲遗传规律的研究，杂种优势的利用 将有很大潜力。对于碗莲而言，单倍体个体较二倍体小，可以使碗 莲株型缩小到最小限度。由于莲单倍体植株的诱导没有相关的材料 可参考，为诱导工作带来一定困难，武汉市蔬菜科学研究所在这方 面已开展了两年的工作，做了大量实验，但在技术上仍未取得实质 性突破。
离子束育种
离子束育种是我国首创开发的具有自主知识产权的育种新技术, 其优点为: 变异频率高; 变异谱宽, 即变异的类型多; 变异稳定快, 可 以大大缩短育种周期; 具有一定的可重复性和方向性; 离子注入技术 操作简便。 同一个品种，注入不同的离子、不同的剂量，发芽率不同。注 入C＋和N ＋对种子发芽有影响，如果在注入离子的同时再加上激 光照射，种子的发芽时间及发芽率具有明显优势。离子注入对莲子 的变异作用主要表现在生长期、现蕾数、现蕾期、花形和花色、莲 子单粒重，变异明显(郭燕红,2011)。
辐射诱变育种通常是利用γ射线、激光、离子 束、空间诱变等方式对植物器官或组织进行诱变， 从而产生遗传变异。辐射诱变育种具有缩短育种年 限，打破不良性状之间的连锁，提高突变率等特点， 现已成为现代作物育种的重要途径之一。 辐射诱变的特点主要表现在：突变频率高、突 变谱广，并且能诱发产生自然界罕见的或应用一般 常用方法难以获得的新性状、新类型；可使个别基 因发生突，改变原品种的个别缺点，有效改良品种 的某单一性状，保持其他优良性状不变。 1981年武汉东湖风景区用1000伦琴γ射线处理 湘莲莲子，得到新品种‘点额妆’，此品种变异幅 度不大，与母本相比仅花瓣尖端红色部分更加耀眼， 但是开花数多了一倍。 1986年湖南省农科院蔬菜研究所用60Co辐射处 理‘湘白莲06号’，从中选得重瓣品种‘丹顶玉 阁’。 21世纪初，南京艺莲苑用3年时间，先后以不 同剂量的60Co处理多个品种的种子 ，并从中筛选得 到50多个新品种。