全 文 ：文章编号:1001 - 4829(2007)04 -0711 - 05
　　收稿日期:2006 - 03 - 08
　　基金项目:云南省基金(2003C028Q)资助
作者简介:屈云慧(1972 - )女 ,云南大理人 ,副研究员 ,多年从
事花卉组织培养技术及组培辅助花卉育种的相关技术研究。
百合不同远缘杂交基因型对胚培救效果的影响
屈云慧 ,熊　丽 ,吴学尉 ,王其刚
(云南省农业科学院花卉研究所 ,云南 昆明　650205)
摘　要:选择目标性状清楚的亲本配制远缘杂交组合类型(O×O , O ×A, O×L, O×野生种 , O×L A),对不亲合组合 10～ 20 d的授
粉子房进行了离体培养。不同种间及种系间杂交组合类型对百合幼胚的萌发及植株再生有一定的影响:O ×O , O ×A杂交类型的
授粉子房幼胚萌发率最高 , O×野生种的幼胚萌发率最低。子房切片培养是较适用的培养方法 ,但需在发现胚萌发初期使其与子
房壁剥离 ,以避免影响萌发杂种的真实性;胚培养效果还与培养条件有一定的关系 , MS+NAA 1 m g /L+蔗糖 6% +琼脂 6 %, pH
5. 5是最适用的培养基 ,较适的培养室温度 20±2℃,光照 10 h /d,光照强度 1000 ～ 1500 lx(1只日光灯);培养瓶采用不透气膜封
口。胚培养后代以瓶内结球的形式出瓶后,成活率达 100%。
关键词:基因型;胚培救;百合育种
中图分类号:S644. 1　　　文献标识码:A
Effect of d ifferent genotype crossing on embryo rescue of L ily
QU Yun-hu i, XIONG Li,WU Xue-w ei,WANG Q i-gang
(F low ers Research In stitu te ofYunnan A cadem y ofAg ricu ltu ralS ciences, YunnanKunm ing 650205, C h ina)
Abs tract:Reciprocal pol lination wasm ade b etw een O ×O , O×A , O ×L, O ×w ild s and O×L A hyb rids types of li ly. Ovaries w ere cu ltu red
in vitro w ith in 10 -20 days af ter po llination. Th e budd ing rate of young em bryo is d ifferent ef fect on b reeding of dif feren t genotype crossing.
The budd ing rate is h igh w ith the ovu les t issue ofO×O , O ×A hyb rids types, and the budd ing rate is low w ithO ×W hyb rid s. The appropri-
atem edia for ovu les excised form ovary of lily isM S+NAA 1m g /L+sugar 6%+agar 6%, and pH 5. 5, light is 10 h /d, in tensi ty is 1000
- 1500 lx. The su rvival rate is 100% ou t of tubes of the offsp rings of ovu les tissue cu ltu re.
Key words:genotype;emb ryo rescu e;b reed ing of lily
　　百合 (Lilium L. )花形优美 ,高贵典雅 ,是世界
上重要的切花材料之一 。百合属植物原种有 90多
种 ,因其花色丰富 ,杂交工作十分活跃 。 20世纪 20
～ 30年代一些国家即开始了对百合属种间杂交的
研究 ,并利用远缘杂交获得百合种间杂种 。
中国的百合育种工作起步较晚 ,目前生产上主
要使用引进的国外品种。充分利用云南省的百合种
质资源优势 ,选育具有云南特色 ,适于本省生产条件
的优质 、高效 、抗病百合新品种是云南球根花卉产业
发展亟待解决的关键问题 。
胚培救技术是百合远缘杂交育种中的关键技
术 ,子房切片培养 、胚珠培养 、胚培养等技术在国外
广泛应用于克服百合远缘杂交育种中受精后幼胚发
育障碍。由于不同杂交类型所需技术关键不同 ,各
种胚培救技术对不同基因型杂交组合的效应也不
同。本研究选择包括云南野生百合及国内外各类优
异亲本 ,以东方百合杂种系为母本 ,配制了 5个不同
的杂交组合类型 ,包括 4个远缘杂交组合类型 ,以子
房切片培养(ovary slice cu lture, OSC)方法为主 ,对
授粉后 8 ～ 23 d的子房和幼胚进行了离体培养挽
救 ,在探讨和评价百合远缘杂交胚培救效果 ,提高杂
交成功率的同时 ,对获得的杂种植株进行增殖培养 ,
为百合远缘杂交育种提供优化配套的胚培救技术和
大量远缘杂交材料 ,对开展具有云南特色的百合商
业新品种的选育提供技术支持。
711
2007年 20卷 4期
Vo l. 20　　No. 4　　　　　　　　　　　　　　
西　南　农　业　学　报
Southw est Ch in a Journal ofAgricu ltu ral S ciences
DOI牶牨牥牣牨牰牪牨牫牤j牣cnki牣scjas牣牪牥牥牱牣牥牬牣牥牬牬
表 1　百合远缘杂交胚培救材料
Tab le 1　The material of li ly b reed ing in test ing
编号
Num ber
母本
Fem ale
父本
M ale
组合类型
C om binations type
胚龄(d)
Em b ryo age
田间结果
Resu lt of farm
H1 Sorbonne B elpasso O ×O 23 采收到种子
H2 Sorbonne B ern in i 22 采收到种子
H3 Sorbonne B elpasso 23 采收到种子
H4 Sorbonne Gelria O×L 22 未采收到种子
H5 S tar Gazer 雷 2 13 未采收到种子
H6 Tom Gelria 17 未采收到种子
H7 Siberia 岷江百合 O×W 8 未采收到种子
H8 S tar Gazer 岷江百合 9 未采收到种子
H9 Tom 淡黄花百合 8 未采收到种子
H 10 S tar Gazer Royal Song O ×LA 8 未采收到种子
H 11 S tar Gazer Royal discover 12 未采收到种子
H 12 Tom Royal discover 8 未采收到种子
H 13 S tar Gazer Iberf lora O ×A 9 未采收到种子
H 14 Siberia S oleM io 12 未采收到种子
H 15 Siberia Adelina 9 未采收到种子
　　注:O为东方百合杂种系 ,为麝香百合;A为亚洲百合杂种系;W为中国野生百合。 Note:‘O ’ m eans Orien tal hybrid s;‘L’ m ean s Lilium longi-
florum;‘A ’ m eansA siatic hybrid s;‘W ’ means w i ld variety ofC hina.
1　材料与方法
1.1　供试材料
用于试验的材料由云南省农科院花卉研究所百
合选育种工作组提供 。共 5个杂交组合类型 , 15个
杂交组合(表 1)。
1.2　培养条件
1. 2. 1　取材与接种　将人工授粉后 15 d左右的受
精子房整个切割下来 ,经 40 ℃低温存放过夜。用 75
%的酒精棉球对其表面进行擦拭 2 ～ 3次 ,再用 75
%的酒精浸泡消毒 1m in,然后在 0. 1%升汞溶液中
处浸泡 15 m in,无菌水洗 2次 ,主要选取中间靠上略
有膨大的部位 ,将子房横切为 0. 2 cm的薄片进行培
养 。
图 1　经培养后褐化的了房切片
F ig. 1　The b row nig ovary s lice after tissue cu lture
1. 2. 2　培养条件　①杂种幼胚培养基:MS+NAA 1
mg /L +蔗糖 3 % +琼脂 6 %, pH 5. 5;②胚培后代
增殖培养基:MS +BA 1mg /L +NAA 0. 1mg /L+蔗
糖 3%+琼脂 6%, pH 5. 8;③胚培后代生根结球培
养基:MS+NAA 0. 1 mg /L +蔗糖 6 %+琼脂 5% ,
pH 5. 8。培养条件 培养室温度 20±2℃,光照 10 h /
d,光照强度 1000 ～ 1500 lx(1只日光灯 );培养瓶采
用不透气膜封口。
2　结果与分析
2.1　适合子房切片培养材料的选择
有报道已表明 ,百合幼胚的胚龄与胚培救效果
有一定的关系 。我们在试验中也证实了这一结论。
百合进行杂交授粉后 ,不同杂交组合的子房发育有
图 2　经培养后膨大的胚珠
F ig. 2　The expansion ovary after tissue cu ltu re
712 西　南　农　业　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　20卷
图 3　膨大胚珠中的幼胚萌发
F ig. 3　The young ovu le bou rgeon in the expan sion ovary
差异 ,有些不亲合的配组在发育的前期就表现出萎
缩的状况。选择合适的时期进行子房的离体培养 ,
对切片培养结果有明显的影响(试验方法与结果另
报道)。根据多次试验与观察 ,本试验根据子房发
育状况 ,主要是膨大及萎缩现象的观察 ,依照不同的
杂交配组 ,采取了授粉后 8 ～ 23 d,每个组合 2 ～ 3个
子房。
经灭菌处理后 ,主要切取顶端至中部 ,有膨大现
象的部位 ,由于子房的生长状况不同 ,每个子房可切
片 8 ～ 15片 。此时子房切片的胎座中 ,可肉眼看见
略为透明的膨大胚珠 。由于培养材料前期的生长状
况有差异 ,每个子房切片肉眼可见的胚珠为 9 ～ 15
个 。
图 4　胚培后代的结球培养
Fig. 4　The head ing cu ltu re of the offsp ring by em b ryo cu ltu re
2.2　不同杂交组合子房切片的膨大状况及胚珠萌
发情况
子房切片在培养基中培养 7 ～ 10 d后 ,子房壁
开始增厚 ,胎座中部的胚珠开始膨大;培养 25 ～ 30 d
以后 ,有的子房切片从胚珠处开始褐化 ,直到完全失
去生命力 (图 1);而有的切片中幼胚膨大明显 ,呈浅
绿色 (图 2)。在此期间多数培养材料经 3 ～ 4次转
瓶 ,少数长势较好的膨大胚珠在转接时 ,切去周边的
部分子房壁 ,采用胚珠结合胎座培养(ovule w ith p la-
centa culture, OPC)和胚独立培养方法 (young sing le
ovu le cu lture, YOC)进行。 100 d以后 ,陆续有胚珠
开始萌发 ,并长成幼苗(图 3)。
我们于培养 150 d后 ,比较了各个杂交组合幼
胚的出苗情况 (表 2)。
表 2　不同杂交组合子房切片的培养及胚珠萌发情况
Tab le 2　The ovary si lice cu ltu re in dif feren t hyb rids and ovu le bourgeon of li ly
杂交组合编号 接种子房切片(片) 培养胚珠数(株) 胚珠最初萌发时间(d) 胚珠萌发数(株) 萌发率(%)
H1 24 360 103 82 22. 8
H2 25 375 98 123 32. 8
H3 40 600 110 213 35. 5
H4 8 72 110 12 16. 7
H5 15 135 107 17 12. 6
H6 18 270 105 49 18. 2
H7 16 160 - 0 0
H8 20 180 135 11 6. 1
H9 18 162 130 7 4. 3
H10 19 190 110 49 25. 8
H11 24 240 108 40 16. 7
H12 25 250 128 50 20. 0
H13 28 336 122 74 22. 0
H14 24 288 120 68 23. 6
H15 20 240 125 43 17. 9
7134期 　　　　　　屈云慧等:百合不同远缘杂交基因型对胚培救效果的影响
　　从表 2的观察结果表明 ,由于百合各个杂交组
合亲本来源及遗传背景的不同 ,杂交配组的类型对
培养效果有明显的影响 。 O ×O类型的子房在取材
时表现出较好的长势 , 在培养过程中萌发率最高 ,
H3的萌发率达到 35. 5 %,而且胚珠的长势最好;O
×W类型的杂交子房在发育过程中 ,因在田间发育
的后期有萎缩现象 ,所以培养取材的胚龄较小 ,在培
养过程中萌发率最低 , H9仅为 4. 3 %,而且长势不
好 。尤其是 H7(S iberia×岷江百合 )的 3个培养子
房切片均未获得萌发的幼胚植株。其它组合类型 O
×A、O ×LA和 O ×L都有再生的幼胚植株。
从亲缘关系分析 , O ×O类型属种系内杂交 ,亲
和力较好 ,在田间也收到了一定数量的正常种子;其
它的组合均属于远缘的种系外杂交 ,但在发育前期
均有胚的生长。虽然所选取的 O ×W 类型中的野
生岷江百合和淡黄花百合均属于亚洲百合系列 ,但
可能由于其在人工栽培条件下的驯化生长仍存在一
定的不适应性 ,在杂交配组后子房的发育有障碍。
从整个培养结果观察 ,在经多次试验的改进后 ,
本试验所采取的培养方法是有效的 ,采用的取材方
法和培养条件对百合幼胚的生长有利 。所培养的材
料大部分均有萌芽现象 ,并获得了一定数量的杂交
幼胚再生植株。
2.3　胚龄(授粉的发育时间 )及培养条件对幼胚萌
发的影响
所培养材料的胚龄阶段内 ,胚龄对幼胚的萌发
无明显的影响。胚龄最小为 8 d ,最大为 23 d均可
培养出杂交后代 。但胚龄不同 ,胚萌发时间有一定
的差异 。在同一杂交类型中 , H12的胚龄 8 d,胚萌
发时间为 128 d, H11的胚龄 12 d, 胚萌发时间为
108 d;H14的胚龄 12 d ,胚萌发时间为 120 d, H15
的胚龄 9 d,胚萌发时间为 125 d。胚龄越小 ,胚萌发
需要的时间越长 。
本试验采取的不同培养方法主要针对培养材料
转接时的生长状况 ,未观察到对培养结果有明显的
影响。只是在培养过程中 ,子房壁 、胎座等组织可能
会因适宜的培养条件产生愈伤组织而分化出芽 ,影
响培养出的再生植株的杂种真实性 ,所以在试验后
期 ,我们采用 ARP-PCR(anchored random p rime r -
PCR)法对部分胚培后代进行了杂种鉴定 。
在培养过程中 ,对少数胚大明显的胚珠采取了
剥离培养 ,但培养材料均出现玻璃化和褐化现象 ,在
培养后期未观察到胚的萌发。可能试验所采取的培
养条件不适应于剥离胚的培养;培养基的 pH值对
培养效果有一定的影响 。当 pH 值超过 5. 8时 ,培
养物的褐化现象较明显。
2.4　胚培后代的结球培养
将萌发的胚培后代接种到培养基②中进行增殖
培养 ,继代 3次后 ,每个胚培后代增殖到 20株左右
后将其分离成单株 ,去除叶片后接种到培养基③中
培养 。 20 ～ 30 d后 ,瓶内直接生成的小籽球色白或
粉红 ,鳞片紧实 ,无叶片 ,根系发达 (图 4),出瓶后可
直接下地种植 ,定植后成活率达到 100%。
3　讨　论
　　云南有野生百合 20余个种 ,占世界百合资源的
1 /4。据资料报道在百合杂交育种历史中 ,已经用过
的中国百合种质资源不足一半 ,中国百合种质资源
培育新品种的潜力很大 。以现在最流行的东方百合
为例 ,有的香气浓郁闷人 ,有的清淡或无味。但在云
南的野生百合中 ,大理百合及玫红百合的香味雅淡
宜人;在花形方面 ,云南野生百合中的钟状花 (玫红
百合 、滇百合 、尖被百合等 )、喇叭状花 (王百合 、淡
黄花百合 、野百合 、泸定百合等 )及卷瓣形花 (紫斑
百合 、大理百合 、宝兴百合等 ),正是国际上丰富百
合花形育种发展的趋向 ,同时 ,云南野生百合资源在
抗性方面具有的优势 ,正吸引着育种家的注意。但
在百合的远缘杂交过程中 ,杂种胚不能正常发育。
本试验认为 ,在百合远缘杂交育种中 ,采用子房切片
离体培养技术进行胚挽救是一种有效的方法 。在合
适的胚龄阶段 ,不同种间及种系间杂交组合类型对
百合幼胚的萌发及植株再生有一定的影响 ,如 O ×
O、O ×A杂交类型的授粉子房幼胚萌发率最高 , O ×
野生种的幼胚萌发率最低。
培养基中的糖浓度 、激素浓度 、pH值的大小以
及培养条件不是各自独立地对培养有影响。胚培养
后代以瓶内结球的形式出瓶后 ,成活率大大提高。
出瓶的小籽球经过春化处理 ,可于次年长出地上茎 ,
在一定程度上缩短了杂种后代种球的培育周期 ,可
于 2 ～ 3年后开花筛选。
由于不同杂交类型所需技术关键不同 ,各种胚
培救技术对不同基因型杂交组合的效应也不同 ,因
此 ,在实际育种工作必须根据自己所使用的杂交材
料特点 ,进行深入的试验研究 ,才能达到育种的预期
目标 。
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(责任编辑　王家银)
7154期 　　　　　　屈云慧等:百合不同远缘杂交基因型对胚培救效果的影响