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有斑百合和亚洲百合杂交亲和性的研究



全 文 :中国农业大学学报 2013,18(2):71-78
Journal of China Agricultural University
有斑百合和亚洲百合杂交亲和性的研究
李 婕 高亦珂* 张启翔
(北京林业大学 园林学院/国家花卉工程中心 北京100083)
摘 要 为使我国野生百合资源用于新品种培育中,将有斑百合与亚洲百合进行杂交,评价其杂交亲和性。以有
斑百合和8个亚洲百合品种为试验试材,采用常规柱头授粉,切割花柱授粉和柱头KCl处理3种不同授粉方法进
行杂交。1)切割花柱的授粉方法能有效克服有斑百合为父本的组合的杂交障碍,其中‘Navona’×有斑百合、
‘Lolypop’×有斑百合、‘Apricot pixels’×有斑百合和‘Polyanna’×有斑百合的坐果率高达100% ,‘Loroto’×有
斑百合和‘Prato’×有斑百合的有胚率也分别提高到15.9% 和14.8% 。2)柱头KCl处理未能克服有斑百合和亚
洲百合之间的杂交障碍。3)有斑百合与亚洲百合杂交存在单向不亲和,有斑百合适合作父本。当父本花柱粗短
(如有斑百合),母本花柱细长(如亚洲百合)时,用切割花柱的方法可以克服杂交障碍,提高蒴果膨大度。
关键词 百合;种间杂交;亲和性;切割花柱
中图分类号 S 682.2   文章编号 1007-4333(2013)02-0071-08   文献标志码 A
收稿日期:2012-05-03
基金项目:“十二五”农村领域国家科技计划课题:月季、菊花、百合分子育种与品种创制(2011AA10020804)
第一作者:李婕,硕士研究生,E-mail:lijie7311558@163.com
通讯作者:高亦珂,教授,主要从事园林植物遗传育种及园林植物应用设计研究,E-mail:gaoyk@bjfu.edu.cn
Cross-compatibility of Lilium concolor var.
pulchelumand Asiatic hybrids
LI Jie,GAO Yi-ke*,ZHANG Qi-xiang
(Colege of Landscape Architecture,Beijing Forestry University,
National Engineering Research Center for Floriculture,Beijing 100083,China)
Abstract In order to breed new cultivars by using wild lily,interspecific crosses were made between Lilium concolor
var.pulchelumand Asiatic lily,and the cross compatibilities were evaluated.L.concolor var.pulchelumand Asiatic
lily were served as the experimental materials.The used three diferent polination methods were conventional stigma
polination,cut-style method and KCl treatment.The main results were obtained as folowing.1)Cuting-style method
efectively overcame fertilization barier when L.concolor var.pulchelum was used as the male parent.The highest
rate of sweling capsules was 100%in the combinations of‘Navona’×L.concolor var.pulchelum,‘Lolypop’×L.
concolor var.pulchelum,‘Apricot pixels’× L.concolor var.pulchelum and ‘Polyanna’×L.concolor var.
pulchelum.The embryo rate were improved by 5.9% and 14.8%,respectively,in the combinations‘Loroto’× L.
concolor var.pulchelumand‘Prato’×L.concolor var.pulchelum.2)KCl treatment had not positive efect on the
fertilization barier between Liliumconcolorvar.buschianim and Asiatic lily.3)There existed unilateral incongruity
between L.concolor var.pulchelumand Asiatic lily.L.concolor var.pulchelum was suitable for male parent.When
the male parent’s stigma length was shorter than the female parent’s,crossing barier could overcome by using cuting-
style method.The rate of sweling capsules could be thus dramaticaly improved.
Key words Lilium concolor var.pulchelum;interspecific hybridization;cross-compatibility cut-style method
  百合是百合科(Liliaceae)百合属(Lilium)多年
生球根花卉,是世界主要的商品花卉之一。亚洲百
合作为观赏百合中一个重要品系,在我国花卉市场
上占有相当大的比重[1]。亚洲百合需冷量少,种球
中 国 农 业 大 学 学 报 2013年 第18卷 
打破休眠冷藏处理时间为6~8周,开花早,但一些
观赏性状好的百合其露地栽培耐寒性差。有斑百合
是渥丹的变种,在我国北方分布广,主要分布在黑龙
江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、山西和山东等地[2],其
适应性强,耐寒性强。
远缘杂交育种是创造百合新类型的有效途径,
在百合育种中有着重要的现实意义,但其远缘杂交
障碍是百合育种面临的关键问题。前人研究证明,
百合远缘杂交存在受精前及受精后2种障碍,成功
地克服受精前障碍是获得新杂种的第一步。受精前
障碍主要是花粉不萌发,或花粉管在花柱里的伸长
受到抑制[3]。为了克服受精前障碍,国内外报道的
有切割花柱授粉,嫁接柱头、混合授粉、蒙导花粉与
先锋授粉、蕾期授粉、应用生长调节剂、应用花器官
提取物、热处理花柱和辐射处理等。其中,以切割花
柱授粉较为有效而且被广泛应用[4-13],取得了较好
的效果。Emsweler在1962年用切割花柱的方法
得到了Lilium speciosum×L.auratum的杂种。20
世纪80—90年代,黄济明[14]、杨利平等[15]率先开展
了野生百合的育种工作,用切割花柱的方法克服受
精前障碍,获得了种间杂种。采用盐处理柱头打破
合子前障碍,是克服百合远缘杂交不亲和的一个新
方法,在克服油菜等作物自交不亲和中也有类似的
研究[16]。罗凤霞[17]用食盐水处理,对‘索蚌’ב马
可波罗’、‘顶级’ב金色号角’这2个组合的结籽有
明显的促进作用。刘凤栾[18]用 KCl处理柱头后授
粉,‘多安娜’ב西伯利亚’的结实率提高5倍,种
子有胚率也提高。
我国野生百合资源丰富,以北方常见的有斑百
合与8个亚洲百合品种为试验材料,采用3种授粉
方法对其进行正反交,旨在克服远缘杂交障碍,将有
斑百合的优良性状引入到亚洲百合,得到新杂种,为
充分利用中国野生百合,培育出适合我国栽培的新
品种奠定基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验中亲本均来自于北京小汤山国家花卉基
地,包括8个亚洲百合品种:‘Navona’、‘Lolypop’、
‘Black out’、‘Polyanna’、‘Apricot pixels’、
‘Loreto’、‘Vermeer’、‘Prato’和有斑百合(Lilium
concolor var.pulchellum)。
1.2 花粉活力测试
选取含苞待放的花蕾,取出花药放在玻璃皿中,
置阴凉干燥处,室温条件下自然干燥,散出花粉,收
集备用。将待测新鲜花粉置于培养液A与B[19]中,
在25℃条件下光照培养12h,每处理3次重复,每
个重复观察3个视野,计算平均值。以花粉管长度
超过花粉粒直径作为发芽标准,发芽率=已萌发的
花粉粒数目/花粉粒总数×100% ,根据花粉的萌发
情况,比较各品种的花粉活力。
花粉培养液A:10% 蔗糖+20mg/L硼酸+10
mg/L氯化钙
花粉培养液B:10% 蔗糖+30mg/L硼酸+40
mg/L氯化钙
1.3 杂交方法
试验于2011年6—8月间进行,采用3种方法:
1)常规柱头授粉(NP):不做处理正常授粉;2)切割
花柱授粉(CSM):在距花柱基部0.5cm处割断并
纵切0.2cm后授粉;3)柱头 KCl处理(KT):授粉
前用3.5% KCl涂抹柱头后授粉。授粉后用锡纸包
住柱头并挂牌,注明杂交组合、授粉日期和方法。
1.4 杂交组合
L.cבNavona’、‘Navona’×L.c、L.c×’
Lolypop’、‘Lolypop’×L.c、L.cבBlack out’、
‘Black out’×L.c、L.c×’Vermeer’、‘Vermeer’
×L.c、L.cבPrato’、‘Prato’×L.c、L.c×
‘Loreto’、‘Loreto’×L.c和‘Apricot pixels’×L.
c、‘Polyanna’×L.c
1.5 统计方法
蒴果的膨大程度参照徐丽萍[23]的方法并略作
改进,分为未膨大、微膨大、明显膨大和全膨大4个
等级(见图1(a)~(d))。未膨大指子房没有膨大,
出现一定程度的皱缩,没有有胚种子;微膨大指子房
比未授粉时稍微膨大一些,有的会有少量有胚种子;
明显膨大指子房上部明显膨大,但下部没有膨大,膨
大部分有有胚种子;全膨大指子房的上下部都膨大,
有胚种子比其他3个等级明显多。授粉后40d对
杂交所得蒴果进行调查,记录各级膨大程度的蒴果
数,计算膨大率;果实采收时统计蒴果长、蒴果宽、蒴
果长/宽及种子有胚率,以这些指数作为判断杂交亲
和性的指标。
其中膨大率(S值)=明显膨大以上蒴果数/总蒴
果数,有胚率=有胚种子数/所获的种子数×100%。
27
 第2期 李婕等:有斑百合和亚洲百合杂交亲和性的研究
1.6 种子千粒重的测定和种子的培养
从干燥种子(测定种子水分为12.6%)中随机
取100粒,3个重复,分别称取重量,保留3位小数,
换算成平均千粒重[20]。
授粉后60d采收果实,选取有胚种子,无菌条
件下接种于 MS,附加6g/L 琼脂、30g/L 蔗糖、
0.01mg/L NAA,pH 5.8的培养基上进行培养。培
养温度25℃ ,光照强度2 000lx,光照时数12h/d。
1.7 花粉管生长状态观察
采用柱头授粉法和切割花柱的方法各授40朵,
取授粉后4、8、12、24、48、72、96、120和144h的花
柱和子房3~5个,用FAA固定液固定24h。压片
前用蒸馏水冲去花柱和子房表面的固定液,用2
mol/L Na2SO3 溶液于沸水浴中软化20min,取出
用蒸馏水冲洗3次,放入0.1%苯胺蓝(0.1mol/L
K2HPO4)溶液中染色,用解剖针将花柱和子房纵向
剖开压片,用Olympus荧光显微镜观测、记录和拍照。
2 结果与分析
2.1 百合花粉活力的测试结果
常温条件下,用液体培养基培养3~4h后花
粉开始萌发,12h后花粉萌发率趋于恒定。不同
百合的最适培养液存在一定程度的差别,为了更加
准确的测定其花粉萌发率,采用2种花粉培养液培
养,其萌发率如表1所示。‘Vermeer’、‘Loreto’、
‘Polyanna’、‘Black out’和‘Prato’的花粉在花粉
培养液 A 中萌发率高,而‘Lolypop’、‘Apricot
pixels’、‘Navona’和有斑百合的花粉在花粉培养液
B中萌发率高。花粉基本上满足授粉要求,但
‘Prato’、‘Navona’和‘Vermeer’的花粉活力相对其
他亚洲百合的要低,在杂交中需重复授粉,以提高杂
交成功率。
表1 各组合父本花粉生活力
Table 1 Viability of male parent polen of every cross combination
亲本
Parent
花粉萌发率/%Polen germination rate
花粉培养液a
Polen culture fluida
花粉培养液b
Polen culture fluid b
亲本
Parent
花粉萌发率/%Polen germination rate
花粉培养液a
Polen culture fluid a
花粉培养液b
Polen culture fluid b
‘Lolypop’ 28.76(±16.76) 29.02(±7.34) ‘Prato’ 10.2(±2.85) 6.75(±0.95)
‘Vermeer’ 10.63(±3.94) 6.48(±1.48) ‘Polyanna’ 26.63(±3.53) 12.23(±4.7)
‘Navona’ 0.83(±1.44) 3.98(±4.55) ‘Black out’ 22.18(±4.87) 15.6(±4.38)
‘Loreto’ 39.8(±1.57) 22.98(±8.33) L.c. 28.47(±6.4) 63.33(±4.17)
  注:*括号里的数代表标准误,以后所有表格中出现的括号都代表标准误差。
Note:*The value in the parentheses means Standard Error of Mean.The folowing parentheses have the same meaning.
2.2 正反交对杂交组合膨大率的影响
有斑百合和不同的亚洲百合栽培品种进行种间
杂交,其蒴果的4级膨大程度如图1所示。蒴果膨
大程度间接反映种间杂交的亲和性。从表2中可以
看出,以有斑百合为母本的6个杂交组合中,S值最
高的 杂 交 组 合 是 有 斑 百 合 × ‘Black out’,为
20.00% ,得到全膨大的蒴果1个,明显膨大的蒴果
2个。其次为有斑百合בNavona’,为8.33% ,得
到全膨大的蒴果1个,明显膨大的蒴果2个。有斑
百合בVermeer’和有斑百合בLoreto’的膨大率
都为0。
有斑 百 合 为 父 本 的 8 个 杂 交 组 合 中,
‘Vermeer’× 有斑百合的蒴果膨大率最高,为
61.90%,‘Apricot pixels’×有斑百合为58.97% ,
接下来是‘Polyanna’×有斑百合,‘Black out’×
有斑百合,‘Prato’×有斑百合,‘Lolypop’×有
斑百合,分别为 42.86%,28.13%,24.24% 和
9.09%。
有斑百合和亚洲百合正反交对蒴果的膨大情况
影响不同,有斑百合为父本时所有的组合都得到了
膨大的蒴果,且膨大率大于其为母本的组合。由此
可见,有斑百合作父本时与亚洲百合亲和性高。
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中 国 农 业 大 学 学 报 2013年 第18卷 
(a)未膨大;(b)微膨大;(c)明显膨大;(d)全膨大;(e)种子;(f)组培20d;(g)组培2个月。
(a)No sweling;(b)Slight sweling;(c)Half sweling;(d)Ful sweling;(e)seeds;(f)20days after tissue culture;
(g)2months after tissue culture.
图1 蒴果膨大程度的等级及杂交所得的种子和幼苗
Fig.1 Sweling degree of capsules,seeds and seedings
表2 百合种间杂交蒴果的膨大情况
Table 2 Sweling of the capsules from inter specific hybridization in Lilium
组合
Combination
授粉数/个
No.of
flower
全膨大/个
No.of ful
sweling
capsule
明显膨大/个
No.of half
sweling
capsule
微膨大/个
No.of slight
sweling
capsule
未膨大/个
No.of no
sweling
capsule
膨大数/个
No.of
sweling
ovary
S值/%
L.cבNavona’ 36  1  2  1  32  3  8.33
‘Navona’×L.c  36  12  3  5  16  15  41.67
L.c×’Lolypop’ 23  1  0  3  19  1  4.35
‘Lolypop’×L.c  22  0  2  1  19  2  9.09
L.cבBlack out’ 15  1  1  0  13  2  13.33
‘Black out’×L.c  32  9  0  2  21  9  28.13
L.c×’Vermeer’ 25  0  0  0  0  0  0.00
‘Vermeer’×L.c  42  23  3  0  16  26  61.90
L.cבPrato’ 15  0  1  0  14  1  6.67
‘Prato’×L.c  33  7  1  3  17  8  24.24
L.cבLoreto’ 15  0  0  0  15  0  0.00
‘Loreto’×L.c  33  10  5  2  15  15  45.45
‘Apricot pixels’×L.c  39  21  1  0  17  23  58.97
‘Polyanna’×L.c  35  13  2  3  18  15  42.86
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 第2期 李婕等:有斑百合和亚洲百合杂交亲和性的研究
2.3 不同授粉方式对以有斑百合做母本的杂交组
合结实情况的影响
不同的授粉方式对以有斑百合为母本杂交组合
的结实情况的影响不同。从表3中可知,有斑百合
בNavona’、有斑百合בLolypop’、有斑百合×
‘Black out’和 有斑百合בPrato’用常规授粉方法
得到了膨大的蒴果。有斑百合בNavona’用切割
柱头授粉法也得到了1个膨大的果实,但膨大率降
低了4.24% 。有斑百合בBlack out’用柱头涂
KCl的方法也得到了1个膨大的果实。有斑百合×
‘Lolypop’最终用常规授粉的方法得到了有胚的种
子,说明其他组合存在受精后障碍。有斑百合×
‘Loreto’和 有斑百合בVermeer’用3种授粉方法
都没有得到膨大的蒴果(表中未列)。
表3 不同授粉方式对杂交结实性的影响
Table 3 Effects of different polination methods on fruit-setting
组合
Combination
授粉方法
Polination
method
授粉数/个
No.of flower
膨大数/个
No.of
sweling ovary
S值/%
有胚种子数/粒
No.of embryo
有胚率/%
Rate of embryo
L.cבNavona’ NP  15  2  13.33  0  0
CSM  11  1  9.09  0  0
L.cבLolypop’ NP  9  1  11.11  3  1.67
L.cבBlack out’ NP  5  1  20.00  0  0
KT  5  1  20.00  0  0
L.cבPrato’ NP  5  1  20.00  0  0
‘Navona’×L.c  CSM  15  15  100.00  176  5.41(±1.34)
‘Lolypop’×L.c  CSM  10  2  20.00  17  3.10(±3.1)
‘Black out’×L.c  CSM  11  9  81.82  93  3.62(±0.7)
‘Vermeer’×L.c  CSM  26  26  100.00  242  4.97(±0.58)
‘Prato’×L.c  CSM  13  8  61.54  483  14.40(±2.1)
‘Loreto’×L.c  CSM  16  15  93.75  283  18.60(±3.29)
‘Apricot pixels’×L.c  CSM  22  22  100.00  273  9.17(±4.15)
‘Polyanna’×L.c  CSM  15  15  100.00  364  17.91(±3.08)
2.4 不同授粉方式对以有斑百合做父本的杂交组
合结实性的影响
用不同授粉方法对有斑百合做父本的8个杂交
组合的蒴果膨大程度进行调查,见表3。结果表明,
有斑百合做父本时,常规柱头授粉和柱头KCl处理
都没有得到膨大的蒴果(表中未列),只有切割花柱
的授粉方法得到了膨大的蒴果和有胚的种子。切割
花柱的 授粉方法对结实性有显著影 响,其 中
‘Navona’×有斑百合,‘Vermeer’×有斑百合,
‘Polyanna’×有斑百合和‘Apricot pixels’×有斑
百合用切割柱头授粉的方法,坐果率都高达100%,
有效地克服了受精障碍。其它组合的坐果率依次为
‘Loreto’×有斑百合,‘Black out’×有斑百合,
‘Prato’×有斑百合和‘Lolypop’×有斑百合。据
授粉后40d蒴果膨大程度统计结果,柱头用KCl处
理的授粉方法没有得到膨大的蒴果,没有克服柱头
和花柱上端对花粉的抑制作用,未克服合子前障碍。
用切割花柱的方法可以去除抑制柱头和上端花柱对
花粉的抑制作用。根据‘Black out’×有斑百合花
粉管在柱头和花柱的荧光观察(图2),用常规柱头
授粉后48h,花粉管在柱头下1cm左右处开始出现
生长异常的现象,包括花粉管卷曲,花粉管顶端膨
大,花粉管横向生长。花粉管不能正常伸长,出现受
精前障碍。直到授粉后144h,花粉管未能进入胚
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中 国 农 业 大 学 学 报 2013年 第18卷 
(a)花粉在柱头上的萌发;(b)花粉管的伸长 ;(c)~(d)为切割花柱授粉花粉管的正常生长;(c)花粉管进入子房;(d)花粉
管进入胚珠 ;(e)~(g)为常规柱头授粉花粉管的异常情况;(e)花粉管顶端膨大;(f)花粉管卷曲 ;(g)花粉管横向生长。
(a)Polen began to germinate;(b)Polen tubes grew along the stylar canal;(c)~(d)Normal growth of polen tube using
CSM;(c)Polen tube into the ovary;(d)Polen tube into the ovule;(e)~(g)Abnormal growth of polen tube using NP;(e)
Sweling of tube-tip;(f)Turning of polen tubes;(g)Grow in vertical direction.
图2 花粉管荧光观察
Fig.2 Fluorescence observation of polen tube
珠。而采用切割花柱的授粉方法后,花粉管能正常
生长,授粉后120h顺利地进入胚珠,完成受精。有
斑百合的花柱长度仅为1cm左右,用切割花柱的方
法使父本花粉管和花柱的长度匹配,这是能成功的
完成受精作用的一个重要条件。
2.5 正反交对结实性的影响
据表2和3可知,正反交对其结实性的影响较
大,尤其对有胚率有显著影响。有斑百合为母本的
杂交,仅有4个组合得到膨大的蒴果,而且每个组合
只有1~2个膨大的蒴果,但最终仅有斑百合×
‘Lolypop’得到了有胚的种子。而有斑百合为父本
的杂交,每个组合用切割花柱的授粉方法都得到了
膨大的蒴果和有胚的种子。有斑百合和亚洲百合之
间的杂交存在单向不亲和[21,23],单向不亲和可用切
割花柱的方法来克服,且只在有斑百合为父本的方
向是有效的。
2.6 各杂交组合蒴果膨大情况
有斑百合为母本的杂交组合蒴果膨大情况见表
4,其蒴果大小相差不大,蒴果长/宽都在2以上,膨
大系数较大。有斑百合× ‘Lolypop’的蒴果长/宽
表4 百合种间杂交蒴果性状
Table 4 Characters of capsules from interspecific hybridization in Lilium
杂交组合
Combination
蒴果长/cm
Length of capsule
蒴果宽/cm
Width of capsule
蒴果长/宽
Length/width of capsule
种子有胚率/%
Rate of embryo
L.cבNavona’ 3.7  1.6  2.31  0
L.cבLolypop’ 3.2  1.5  2.13  1.67
L.cבBlack out’ 3.10(±0.57) 1.20(±0.14) 2.63(±0.78) 0
L.cבLoreto’ 3.3  1.5  2.2  0
‘Navona’×L.c  4.07(±0.69) 2.77(±0.51) 1.48(±0.12) 5.41(±1.34)
‘Lolypop’×L.c  3.19(±0.79) 1.39(±0.67) 1.94(±0.42) 3.10(±3.1)
‘Loroto’×L.c  4.67(±0.60) 2.89(±0.38) 1.62(±0.15) 18.60(±3.29)
‘Black out’×L.c  3.48(±0.37) 1.55(±0.21) 2.86(±0.94) 3.62(±0.7)
‘Vermeer’×L.c  2.88(±0.49) 2.29(±0.31) 1.71(±0.16) 4.97(±0.58)
‘Prato’×L.c  4.21(±0.41) 2.59(±0.23) 1.57(±0.13) 14.40(±2.1)
‘Polyanna’×L.c  4.82(±0.48) 2.10(±0.23) 2.30(±0.21) 17.91(±3.08)
‘Ap’×L.c  3.59(±0.50) 1.99(±0.34) 1.89(±0.59) 9.17(±4.15)
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 第2期 李婕等:有斑百合和亚洲百合杂交亲和性的研究
最小,为2.13,最终得到有胚的种子,而其他组合的
蒴果长/宽都大于2.13,没有得到有胚的种子。蒴
果长/宽与有胚率有明显的对应关系。蒴果长/宽越
小,其有胚率越高。
有斑百合作父本,蒴果的大小因母本的不同而
有较大的差异,见表4。‘Loroto’,‘Polyanna’因母
本的原因,本身结实的蒴果较大,蒴果长均在4.6
cm以上。‘Prato’和‘Navona’的蒴果长也达到4
cm 以上,而 ‘Lolypop’、‘Vermeer’和 ‘Apricot
pixels’母本本身属于矮生品种,所得的蒴果也相对
较小。虽受母本本身的影响蒴果大小差异比较大,
但其蒴果长/宽与有胚率有一定规律性的。当蒴果
长/宽的比值大于2,其种子有胚率都相对较低。比
值小于2,其种子有胚率都相对较高。‘Prato’×有
斑的蒴果长/宽为1.57,其有胚率高达14.8% 。
‘Loroto’×有斑的蒴果长/宽为1.62,其有胚率达
到15.9%。而‘Black out’×有斑的蒴果长/宽为
2.86,有胚率仅为3.27%。总体上看,蒴果长/宽越
小,其种子有胚率相对越大。对于大多数杂交组合,
蒴果长宽比比值和有胚率所表示的结论基本一
致[8],进一步说明了蒴果的膨大程度可以作为判断
杂交亲和性的外观指标。
2.7 种子千粒重和种子的生长发育
有斑百合与亚洲百合的杂交种种子(图1(e))
的千粒重见表5,从表中可知,千粒重与母本有关,
‘Loroto’×有斑百合和‘Prato’×有斑百合的蒴果
比较 大,所 得 种 子 相 对 大,千 粒 重 也 大。而
‘Vermeer’和‘Apricot pixels’2个品种属于矮生系
列,其种子也相对较轻。千粒重不仅反映了种子的
大小,还反应了其饱满度。千粒重大的种子相对饱
满,胚乳发育好,可为种子的初期萌发提供营养。杂
种种子接于培养基上,3周左右种子开始陆续萌发
(图1,(f)~(g)),千粒重大的组合的最终得到了幼
苗。现已得到组合‘Loroto’×有斑百合的幼苗70
株,组合‘Prato’×有斑百合的幼苗64 株,组合
‘Vermeer’×有斑百合的幼苗7株,组合‘Apricot
pixels’×有斑百合的幼苗2株。组合‘Polyanna’×
有斑百合,‘Navona’×有斑百合,‘Lolypop’×有
斑百合和‘Black out’×有斑百合的种子最终没有
萌发。
表5 杂交种子的千粒重
Table 5 1000-grain weight of hybrid seeds
杂交组合
Combination
千粒重/g
1000-grain weight
杂交组合
Combination
千粒重/g
1000-grain weight
‘Loroto’×L.c  2.486 ‘Polyanna’×L.c  1.739
‘Vermeer’×L.c  1.946 ‘Apricot pixels’×L.c  1.801
‘Prato’×L.c  3.982
3 讨 论
有斑百合的花柱属于短粗型,花柱长约1cm。
大部分亚洲百合品种的花柱长约4~6cm,属于细
长型。在有斑百合为母本的杂交组合中,采用切割
花柱的授粉方法,仅有斑百合בNavona’坐果,但
其坐果率下降,其他组合均未得到膨大的蒴果。切
割花柱的授粉方法对有斑百合为母本的杂交组合没
有积极影响。而有斑百合为父本的杂交组合中,用
切割花柱的授粉方法克服了受精前障碍,显著的提
高蒴果膨大率,最终得到有胚的种子。采用切割花
柱的授粉方法,使亚洲百合切割后的花柱长度与短
粗的有斑百合的花柱长度保持一致,父母本花柱长
度的匹配使父本的花粉管长度能够到达胚珠,提供
了杂交成功的前提条件。因此当父本花柱长度小于
母本时,父本的花粉管长度不够常常是杂交不成功
的关键因素。这种情况下用切割花柱的授粉方法能
提杂交的坐果率。Van Tuyl[22]在L.dauricum ×
渥丹、L.candidum ×渥丹、麝香百合×渥丹、麝香
百合×L.candidurn、湖北百合×L.candidurn这5
个组合中,父本渥丹和L.candidum的花柱长度都
比母本短,采用切割授粉的方法受精效率提高,与本
研究的结论一致。
在百合的亲本间不存在因花粉管长度不够限制
杂交时,柱头蛋白的识别作用是花粉管能否达到胚
珠的关键因素。胡代泽[16]等认为盐处理将柱头蛋
白识别系统破坏,使其对异源花粉排斥力下降,即
‘允许’更多的远缘花粉水合、萌发,进而增加了进入
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中 国 农 业 大 学 学 报 2013年 第18卷 
花柱内花粉管数量及子房胚珠实现受精的几率。但
NaCl对杂交结籽的作用因亲本组合的不同而不同,
有的组合盐处理对结籽有明显的促进作用,而有的
组合则降低结籽数。本研究采用3.5% 的 KCl处
理柱头后授粉,没有克服杂交障碍,与罗凤霞[17]结
果一致。可能因为亚洲百合柱头上的抑制物质因
KCl处理被去除,而花柱中仍存在抑制花粉管伸长
的物质,也可能因为3.5% 的KCl没有破坏亚洲百
合柱头对有斑百合的花粉的识别蛋白,其具体原因
有待进一步研究。
在百合的杂交育种尤其是远缘杂交中,父母本
的差异相对较大,花柱长度与花粉管长度的不匹配
是常是杂交失败的关键。当父母本的花柱长度差异
显著时,可通过花粉管荧光观察确定花粉管长度是
否为限制因素,如花粉管的长度不够,可以采用合适
的正反交,以切割花柱的授粉方法克服受精前障碍,
提高百合的远缘杂交成功率。
参 考 文 献
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责任编辑:王燕华
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