不同百合品种杂交亲和性试验

不同百合品种杂交亲和性试验
罗远义;胡小京;崔嵬;石乐娟;许红娟;裴芸;吴青青
【摘要】以O百合(东方百合)和OT百合(东方百合与喇叭型百合杂交后代)为材料进行杂交试验,分别统计授粉后的子房膨大率与胚培养的萌发率,判断杂交组合的亲和情况.结果表明,O百合内部杂交亲和性好,杂交易得到后代;O百合与OT百合的罗宾娜杂交亲和性较好,子房膨大率为100％,胚培养萌发率为3.3％;O百合难以与OT百合的黄精灵得到杂交后代.
【期刊名称】《现代农业科技》
【年(卷),期】2019(000)013
【总页数】3页(P127-129)
【关键词】百合;杂交亲和性;子房膨大率;萌发率
【作者】罗远义;胡小京;崔嵬;石乐娟;许红娟;裴芸;吴青青
【作者单位】贵州省贵阳市乌当区新堡布依族乡人民政府,贵州贵阳 550018;贵州大学农学院;贵州省农业科学院园艺研究所;贵州省园艺工程技术研究中心;贵州省农业科学院园艺研究所;贵州省园艺工程技术研究中心;贵州省农业科学院园艺研究所;贵州省园艺工程技术研究中心;贵州大学农学院;贵州省农业科学院园艺研究所;贵州省园艺工程技术研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】S682.29
百合是百合科（Liliaceae）百合属（Lilium）植物的总称，为多年生鳞茎草本植物。

百合花大，色彩丰富，花姿优美，既能做切花、盆花，又能在园林绿地中应用；既能观赏，又能食用和药用，深受人们的喜爱。

百合杂交的难易程度受亲缘关系的影响较大，亲缘关系较近的杂交组合容易得到后代，而远缘杂交则相对难以成功。

百合远缘杂交的两大障碍是受精前障碍和受精后障碍。

受精前障碍可以通过选择合适的杂交亲本、特殊的授粉方式等方法克服；而受精后障碍是由于杂种胚、胚乳和子房组织之间缺乏协调性，导致幼胚不发育或中途停止发育，是远缘杂交育种工作的瓶颈[1-2]。

本试验通过不同亲本组合来验证杂交亲和性，主要考察授粉后子房的膨大情况与种子的萌发情况来评估，以期为进一步的育种工作提供参考。

1 材料与方法
1.1 试验材料
材料为O百合品种（东方百合）的卡瓦娜（Corvara）、索邦（Sorbonne）、星球战士（Starfighter）和 OT 百合品种（东方百合与喇叭型百合杂交后代）的黄
精灵（Yelloween）、罗宾娜（Robina）。

1.2 试验方法
1.2.1 杂交试验。

杂交组合如下：星球战士×索邦、卡瓦娜×索邦、卡瓦娜×黄精灵、索邦×黄精灵、星球战士×黄精灵、黄精灵×卡瓦娜、黄精灵×索邦、黄精灵×星球战士、罗宾娜×星球战士。

自交：罗宾娜×罗宾娜、黄精灵×黄精灵。

杂交授粉方法：母本柱头开始分泌黏液后，进行去雄授粉，花粉尽量均匀涂抹在柱头上，做好标记。

杂交后30 d左右统计试验结果，选择一定范围内的子房进行统计，观察子房的生长发育情况，统计子房的膨大率[3-4]。

统计标准为授粉后有明
显膨大的子房，局部膨大、完全膨大2种状况都计为膨大；轻微膨大后停止生长
视为假结实，不计入统计。

1.2.2 萌发试验。

试验中首先观察子房内种子的发育情况，然后采用2种胚培养方法来测试种子的萌发情况。

其中，子房分段培养操作简单，胚珠培养相对较复杂，通过此试验来比较2种方法的培养效果。

（1）子房分段培养。

使用罗宾娜×星球战士、黄精灵×索邦所得子房作为试验材料，授粉后20、30 d采集子房进行分段培养。

具体方法如下：在无菌条件下，用浓度为75%的酒精浸泡30 s，再用升汞浸泡10 min，之后将子房放入无菌蒸馏
水中充分清洗5 min，清洗过程中可轻微晃动瓶子，重复清洗3次，最后将清洗
后的子房切段置于培养基上培养。

培养基配方为蔗糖30 g/L+琼脂粉6 g/L+MS
培养基+NAA 0.1 mg/L，pH值为5.8。

（2）胚珠培养。

每个杂交组合都进行培养，具体方法如下：授粉后40～50 d采
集子房，在超净工作台中经表面消毒后，将胚珠转接至培养基表面培养。

培养基配方为蔗糖30 g/L+琼脂粉6 g/L+MS培养基+NAA 0.05 mg/L，pH值为5.8。

2 结果与分析
2.1 杂交结果统计
从表1和图1可以看出，星球战士×索邦、卡瓦娜×索邦的子房膨大率很高，分别为100.0%和97.1%，这3个品种均为O百合品种，彼此之间亲缘关系较近，杂
交亲和性好，非常容易得到杂交后代；罗宾娜与星球战士杂交子房膨大率达到了100.0%，并且全部表现为完全膨大；罗宾娜与黄精灵的自交试验也得到了膨大的
子房，罗宾娜为完全膨大，黄精灵全部为局部膨大，考虑到二者都是远缘杂交后代，不排除虚假结实的可能，后续的试验中确实验证了此点。

以OT品种黄精灵作为父本，给卡瓦娜、索邦、星球战士3个品种授粉，子房膨大率均很低，统计中即使有膨大的子房，也基本为局部膨大。

从结果来看，主要是由黄精灵花粉败育造成的。

黄精灵是OT远缘杂交品种，其染色体同源性较差，在减
数分裂联会时容易发生异常，造成花粉不能正常萌发。

有部分母本子房发生了局部膨大，可能是假结实，也可能有极少量具有萌发能力的黄精灵花粉进入了子房内。

反之，以黄精灵作为母本，使用卡瓦娜、索尔邦、星球战士的花粉授粉，没有得到完全膨大的子房，但是得到了较多局部膨大的子房，推测是由于受精前障碍造成的，进入子房的花粉管较少，但是这些子房中很可能生长有可以正常萌发的幼胚，是进行胚挽救的好材料[5-7]。

表1 杂交子房膨大率母本父本子房膨大率/%星球战士索邦 100.0卡瓦娜索邦97.1卡瓦娜黄精灵 2.6索邦黄精灵 1.6星球战士黄精灵 3.6黄精灵卡瓦娜 70.0黄精灵索邦 65.6黄精灵星球战士 76.9罗宾娜星球战士 100.0罗宾娜罗宾娜15.0黄精灵黄精灵 56.3
图1 子房的发育情况注：a为正常发育的子房，b为局部膨大的子房，c为授粉失败干枯的子房。

2.2 子房分段培养
以罗宾娜×星球战士所得子房作为试验材料进行分段培养，培养7 d左右，子房壁变厚，胚珠膨大；连续培养1个月后，子房壁及胚珠的褐化干枯情况明显，此后
并未得到种子萌发长成的植株。

使用索邦花粉为黄精灵授粉后，子房局部膨大，一直保持绿色30 d左右；采集子房进行分段培养，6个月后全部褐化死亡，却得到
了子房壁脱分化形成的愈伤组织，并分化为植株，见图2。

2.3 胚珠培养
将各个组合的子房剥开后观察胚珠发育状况，以黄精灵作为父本或者母本的7个
组合表现为高度不育，观察到的种子都未发现胚；在罗宾娜×星球战士组合中，观察到了少量具有胚的种子，有1粒种子的胚乳与胚发育完好，此组合杂交所得种
子经过培养后，得到了萌发的小苗；罗宾娜自交所得的种子中未观察到胚，置于培养基上完全不萌发，经6个月培养后完全褐化；2个O百合杂交组合获得了较多
发育完好的种子，能够观察到完整的胚乳与胚，置于培养基上获得较高的萌发率。

胚珠接种在培养基上培养60 d，萌发率见表2，胚珠培养过程见图3。

从试验情
况来看，造成萌发率差异的主要原因是亲缘关系：O×O的杂交组合由于是系内杂交，亲缘关系近，亲和性好，结实率高，发育饱满的胚珠数量较多，进行胚珠培养时萌发率较高；而OT百合黄精灵与O百合进行杂交则难以得到后代；罗宾娜可
以作为母本进行OT×O的杂交，并能得到后代；2个自交组合所得种子的萌芽率
均为0，则表明自交难以得到后代。

图2 子房分段培养注：a为20 d后采集的子房进行分段培养，b为30 d后采集
的子房进行分段培养，c为黄精灵×索邦所得子房分段培养。

3 结论与讨论
在胚珠培养中，杂交后得到的部分种子发育完全正常，但由于种皮和胚乳的阻碍而不能萌发，在培养基上慢慢褐化死亡。

对于这部分种子，应在适当的时间将胚剥离，接种在培养基上进行培养，即可发育成完整的幼苗。

表2 胚珠培养胚的萌发率母本父本萌发率/%星球战士索邦 29.5卡瓦娜索邦21.5卡瓦娜黄精灵 0索邦黄精灵 0星球战士黄精灵 0黄精灵卡瓦娜 0黄精灵
索邦 0黄精灵星球战士 0罗宾娜星球战士 3.3罗宾娜罗宾娜 0黄精灵黄精灵 0 图3 胚珠培养的过程注：a为转接到培养基上的胚珠，b为空的种子，c为胚萌发，d为高萌发率的胚珠培养。

黄精灵性状优良、生长迅速、抗性强，是优秀的百合品种，是百合育种所需的材料。

推测以黄精灵作为母本时存在受精前障碍，故在杂交过程中，可以通过切柱头的方法来克服受精前障碍。

对此，有待进一步研究。

4 参考文献
【相关文献】
[1]刘绪明.不同系列百合品种杂交特性的研究[D].哈尔滨：东北农业大学，2017.
[2]宋扬.百合胚的组织培养和快速繁殖技术[J].生物技术世界，2014（7）：33.
[3]王少平，林紫玉，杜绪明.胚拯救技术及百合的胚培养研究进展[J].广东农业科学，2009（6）：169-171.
[4]邢大洲.百合胚拯救育种技术及引进百合新品种筛选研究[D].北京：北京林业大学，2009.
[5]王杰.百合杂交育种、遗传转化及胚性愈伤的初步研究[D].武汉：华中农业大学，2008.
[6]樊金萍.百合（Lilium）生物学特性及远缘杂交不亲和性的研究[D].哈尔滨：东北农业大学，2003.
[7]屈云慧，吴丽芳，杨春梅.百合幼胚离体培养成株体系的建立[J].云南农业科技，2002（2）：9-12.。