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卷丹与亚洲百合和东方百合种间杂交



全 文 :第 37卷 第 12期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vol.37 No.12
2009年 12月 JOURNALOFNORTHEASTFORESTRYUNIVERSITY Dec.2009
卷丹与亚洲百合和东方百合种间杂交 1)
雷家军  林翼飞
(沈阳农业大学 ,沈阳 , 110161)
  摘 要 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/LNAA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/LBA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。
关键词 百合;卷丹;种间杂交;授粉方法
分类号 S682.2
InterspecificHybridizationbetweenSeveralLiliumSpecies/LeiJiajun, LinYifei(ColegeofHorticulture, ShenyangAgriculturalUniversity, Shenyang110161, P.R.China)//JournalofNortheastForestryUniversity.-2009, 37(12).-37 ~ 38
Triploidlily, LiliumlancifoliumThunb., wascrossedwithAsiatichybridlilycultivarsPolyannaandBrunello, and
OrientalhybridcultivarsSiberiaandSorbonnetostudytheseedsettingofthehybridsbyusingfivekindsofpolination
methods, includingcuttingstyle, NAA, BAandNaCltreatments, andcommonpolination.Resultsshowthattherewasa
bettercross-compatibilitybetweenL.lancifoliumandAsiatichybridswithaswelingrateof90.0% forcapsulesandarateofseedwithembryoof18.15%, whiletherewasapoorcross-compatibilitybetweenL.lancifoliumandOrientalhybrids
andnocapsuleswerefound.SeedsettingvariedwithdiferentpollinationmethodsbetweenL.lancifoliumandAsiatichy-
brids, andthebestpollinationmethodwas0.1mg/LNAAtreatmentwithaswelingrateof90.0%forcapsulesandafruit
settingrateof60.0%inL.lancifolium×Pollyanna, whilethebestpolinationmethodwas0.1mg/LBAtreatmentinPol-lyanna×L.lancifolium.TheswellingrateforcapsulesinL.lancifolium×Brunelloreached25.0% bycommonpolina-
tion, andtheapplicationofhormonecouldinducetheswellingofovaryinBrunello×L.lancifolium.
Keywords Lily;Liliumlancifolium;Interspecifichybridization;Polinationmethods
  卷丹(LiliumlancifoliumThunb.)别名虎皮百合 , 是百合科
百合属植物, 株高 100 ~ 150cm,中上部叶腋常有紫黑色珠芽 ,
花橙红色 ,花被片反卷下垂。卷丹为三倍体野生百合 , 适应性
强 ,是我国分布最广泛的一种野生百合 ,在全国各地均有分布 ,
一直被广泛用于庭院种植观赏。国内外均较早开展了百合种
间杂交工作, 在利用野生百合方面取得了一些进展 [ 1-4] , 但对
卷丹的杂交利用研究尚未见报道。本研究采用不同授粉方法 ,
利用卷丹与现代 2种主栽百合杂种系即亚洲百合和东方百合进
行正反交,以探讨卷丹与栽培品种杂交亲和性,为利用卷丹这一
珍贵三倍体资源提高现代栽培百合品种的抗逆性奠定基础。
1 材料与方法
试验材料来自于沈阳农业大学花卉基地 ,包括卷丹(Lili-
umlancifoliumThunb.)、亚洲百合杂种系品种多利安娜(Pol-
lyanna)和布鲁拉诺(Brunelo)、东方百合杂种系品种西伯利
亚(Siberia)和索蚌(Sorbonne)。
选取含苞待放的花蕾 , 取出花药放在玻璃皿中 , 室温条件
下自然干燥 , 散出花粉 ,收集备用。花粉生活力测定方法参照
年玉欣等 [ 5]的液体培养基法。
采用 5种授粉方法进行授粉 , 每种授粉方法授 10朵花左
右。选择即将开放的花朵 , 去雄授粉 ,以常规授粉作对照。授
1)辽宁省教育厅项目(202053092)。
第一作者简介:雷家军 ,男 , 1966年 10月生 ,沈阳农业大学园艺
学院 ,教授。
收稿日期:2009年 3月 23日。
责任编辑:潘 华。
粉时间为晴天上午 7:00— 10:00,授粉后用锡纸包扎 ,挂牌。 ①
常规授粉:不做处理正常授粉;②切割花柱授粉:在花柱基部
0.5cm处割断并授粉;③NAA处理:授粉前用 0.1mg/LNAA涂
抹柱头后授粉;④BA处理:授粉前用 0.1mg/LBA涂抹柱头后
授粉;⑤NaCl处理:授粉前用 3% NaCl涂抹柱头后授粉。授粉
后 30 ~ 50d观察蒴果膨大坐果情况 ,调查蒴果大小 、膨大率 、坐
果率及种子有胚率。蒴果膨大率 =膨大蒴果数量 /杂交花朵数
量 ×100%;坐果率 =蒴果坐果数量 /杂交花朵数量 ×100%;种
子有胚率 =有胚种子数量 /所获种子数量 ×100%。
2 结果与分析
2.1 卷丹与亚洲百合和东方百合杂交蒴果膨大情况
对花粉生活力测试结果表明 , 多利安娜的花粉生活力最
高 ,为 68.7%, 西伯利亚 、布鲁拉诺 、索蚌的花粉生活力分别
为 53.4%、 50.3%、 37.3%, 而三倍体卷丹的花粉生活力最
低 ,仅为 13.8%。
采用常规授粉方法对卷丹与亚洲百合和东方百合进行正
反交 ,发现卷丹与亚洲百合正反交均得到了杂交蒴果 ,而卷丹
与东方百合正反交都没有得到杂交蒴果 , 见表 1所示。其中
种子有胚率最高的杂交组合是卷丹 ×多利安娜(18.45%),
其次为多利安娜 ×卷丹(11.45%), 而卷丹 ×布鲁拉诺和布
鲁拉诺 ×卷丹的种子有胚率较低 ,说明卷丹与亚洲百合杂种
系品种多利安娜的正反交杂交亲和性相对较好。观察还发
现 ,以卷丹为母本的杂交组合中 , 卷丹 ×多利安娜的蒴果长 /
宽比值比卷丹 ×布鲁拉诺低。同一母本的不同杂交组合中 ,
蒴果长 /宽比值越大 ,说明膨大程度越小 , 亲和性越差。
DOI :10.13759/j.cnki.dlxb.2009.12.021
表 1 卷丹与亚洲百合和东方百合杂交的蒴果性状
杂交组合 蒴果长 /cm
蒴果
宽 /cm
蒴果
长宽比
种子有
胚率 /%
卷丹 ×多利安娜 2.93±0.33 1.75±0.19 1.67 18.45
多利安娜 ×卷丹 3.90±0.53 1.66±0.24 2.35 11.15
卷丹 ×布鲁拉诺 1.36±0.08 0.28±0.11 4.86 5.40
布鲁拉诺 ×卷丹 3.50±0.30 0.97±0.25 3.61 2.10
卷丹 ×西伯利亚 — — — —
西伯利亚 ×卷丹 — — — —
卷丹 ×索蚌 — — — —
索蚌 ×卷丹 — — — —
2.2 不同授粉方法对卷丹与亚洲百合和东方百合种间杂交
结实的影响
不同授粉方法对以卷丹为母本的百合种间杂交结实情
况 , 如表 2所示。卷丹 ×多利安娜 , NAA处理授粉蒴果膨大
率最高达 90%, 坐果率最高达 60%, 其次是 BA处理 ,蒴果膨
大率为 80%, 坐果率为 50%, 优于常规授粉(蒴果膨大率
50%, 坐果率 40%), NaCl处理蒴果膨大率 40%, 坐果率只有
20%, 切割花柱授粉蒴果膨大率仅为 20%, 且没有获得杂交
蒴果 , 说明切割花柱授粉对提高卷丹 ×多利安娜杂交坐果效
果不佳;卷丹 ×布鲁拉诺杂交组合常规杂交授粉蒴果膨大率
为 25%, 其次是 NAA处理授粉 , 切割花柱授粉 、BA处理和
NaCl处理授粉均没有得到杂交蒴果 。
表 2 不同授粉方法对卷丹作母本的种间杂交结实及有胚率的影响
杂交组合 授粉方法 杂交花朵数 /个
蒴果膨
大数 /个
蒴果膨
大率 /%
坐果数
量 /个
坐果
率 /%
卷丹 ×多利安娜 常规授粉 10 5 50.0 4 40.0
切割花柱 10 2 20.0 — —
NAA处理 10 9 90.0 6 60.0
BA处理 10 8 80.0 5 50.0
NaCl处理 10 4 40.0 2 20.0
卷丹 ×布鲁拉诺 常规授粉 20 5 25.0 2 10.0
切割花柱 20 0 0 — —
NAA处理 20 5 25.0 1 5.0
BA处理 20 2 10.0 — —
NaCl处理 20 3 15.0 — —
卷丹 ×西伯利亚 常规授粉 20 0 0 — —
切割花柱 20 0 0 — —
NAA处理 20 0 0 — —
BA处理 20 0 0 — —
NaCl处理 20 0 0 — —
卷丹 ×索蚌 常规授粉 20 0 0 — —
切割花柱 20 0 0 — —
NAA处理 20 0 0 — —
BA处理 20 0 0 — —
NaCl处理 20 0 0 — —
  不同授粉方法对卷丹为父本的百合种间杂交结实情况如
表 3所示。对于多利安娜 ×卷丹 , BA处理和常规授粉蒴果膨
大率均为 25.0%, 但前者坐果率略高于后者 , NAA处理授粉仅
获得 1个杂交蒴果 ,比常规授粉低 ,而切割花柱授粉和 NaCl处
理授粉仅使子房部分膨大而未得到杂交蒴果;对于布鲁拉诺 ×
卷丹 ,切割花柱授粉蒴果膨大率最高为 47.0%,常规授粉蒴果
膨大率 33.3%, NaCl处理授粉膨大率 13.3%, NAA和 BA处理
授粉能使子房膨大 ,但未得到杂交果实和有胚种子 ,推测子房
膨大是由于外源激素的刺激 , 并非受精作用。
3 讨论
三倍体卷丹在全国各地均有分布 ,适应性极强 , 可育种利
用。本试验观察到卷丹与亚洲百合正反交的杂交亲和性均较
好 , 可能是由于亚洲百合杂种系主要是由原产我国的卷丹
(L.lancifolium)、大花卷丹(L.leichtlinivar.maximowiczii)、
毛百合(L.dauricum)等种与渥丹(L.concolor)、朝鲜百合(L.
amabile)、细叶百合(L.pumilum)等种杂交后代再进一步杂交
得到的 [ 6] 。卷丹与东方百合正反交在 5种授粉方法中均未能
获得膨大的蒴果 , 呈现不亲和 ,如何克服卷丹与东方百合杂交
不亲和性有待进一步研究。
表 3 不同授粉方法对卷丹作父本的种间杂交结实及有胚率的影响
杂交组合 授粉方法 杂交花朵数 /个
蒴果膨
大数 /个
蒴果膨
大率 /%
坐果数
量 /个
坐果
率 /%
多利安娜 ×卷丹 常规授粉 20 5 25.0 2 10.0
切割花柱 20 1 5.0 — —
NAA处理 20 3 15.0 1 5.0
BA处理 20 5 25.0 3 15.0
NaCl处理 20 1 5.0 — —
布鲁拉诺 ×卷丹 常规授粉 15 5 33.3 1 6.7
切割花柱 15 7 47.0 1 6.7
NAA处理 15 7 47.0 — —
BA处理 15 5 33.3 — —
NaCl处理 15 2 13.3 1 6.7
西伯利亚 ×卷丹 常规授粉 6 0 0 — —
切割花柱 6 0 0 — —
NAA处理 6 0 0 — —
BA处理 6 0 0 — —
NaCl处理 6 0 0 — —
索蚌 ×卷丹 常规授粉 6 0 0 — —
切割花柱 6 0 0 — —
NAA处理 6 0 0 — —
BA处理 6 0 0 — —
NaCl处理 6 0 0 — —
  百合不亲和机制主要由花柱控制 , 切割花柱后可以消除
不亲和障碍 [ 7] 。但值得一提的是 ,并非所有组合都可以通过
切割花柱来克服杂交障碍 ,多数组合利用柱头直接授粉所得
胚的比例要高于切割手段 [ 8] 。 王丹菲等研究表明 , 对于花柱
较长且粗的百合种(如毛百合)切割花柱授粉大多能提高蒴
果的膨大程度 , 而对于花柱较短的百合种(如渥丹), 切割花
柱与否对其蒴果的膨大程度没有明显影响 [ 9] 。 本试验中切
割花柱并未有效克服卷丹与亚洲百合及东方百合种间杂交障
碍 ,也说明杂交不亲和主要与 2个亲本遗传因素有关。
试验表明激素处理对克服卷丹与亚洲百合的杂交障碍起到
一定作用。不同激素对不同杂交组合处理效果存在一定差异 ,
NAA处理卷丹×多利安娜使蒴果有效膨大 ,并提高了坐果率;BA
处理使多利安娜 ×卷丹蒴果膨大率和坐果率也有所提高。
参 考 文 献
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38            东 北 林 业 大 学 学 报               第 37卷