全 文 ：植物学通报Chinese Bulletin of Botany 2008, 25 (6): 656-664, w w w .chinbullbotany.com
收稿日期: 2008-02-28; 接受日期: 2008-07-07
基金项目: 国家自然科学基金(No.30560016)
*通讯作者。E-mail: jiangyc804@163.com
.研究论文.
新疆野生郁金香与栽培品种的杂交性状
欧阳彤 1 , 姜彦成 2*, 栾启福 1 , 王彩霞1
1中国林业科学研究院亚热带林业研究所, 富阳 311400; 2新疆大学生命科学与技术学院, 乌鲁木齐 830046
摘要 为研制具有自主知识产权的郁金香(Tulipa gesneriana)新种质, 本实验选择6种栽培郁金香品种为母本, 5种野生郁金
香为父本进行杂交试验。结果显示, 平均受精率为(84.8±3.5)%, 母本受精率最高的是克斯奈丽斯, 平均为(94.0±2.3)%, 受精
率最低的是蒙特卡罗, 平均为(71.0±3.8)%。果实发育1个月最高坐果率为100.0%, 平均为(75.2±4.1)%, 2个月最高坐果率
为(90.0±3.6)%, 平均为(47.0±3.4)%; 杂交种子平均结实率为24.3%。研究结果表明, 母本与杂交组合对受精率、坐果率和
结实率有显著影响, 父本则没有显著影响; 杂交组合小黑人×伊犁郁金香、小黑人×柔毛郁金香及小黑人×天山郁金香亲合性较
好, 其杂交种子结实率分别为78.2%、68.4%和57.5%。
关键词 杂交育种, 受精率, 坐果率, 结实率, 新疆郁金香
欧阳彤 , 姜彦成 , 栾启福 , 王彩霞 (2008). 新疆野生郁金香与栽培品种的杂交性状. 植物学通报 25, 656-664.
郁金香(Tulipa gesneriana)是百合科(Liliaceae)郁金
香属(Tulipa L. )的多年生鳞茎植物, 其花色艳丽且高贵典
雅, 是世界著名的四大切花之一。郁金香原产于小亚细
亚、中亚(包括我国新疆)和地中海沿岸地区, 约有 100
余种。在国外, 杂交育种是培育郁金香新品种的主要方
法, 根据亲本的亲缘关系杂交育种大致可分为品种间杂
交、品种群(型、系)间杂交和种间杂交 3 类。微繁殖
(Custers, 1986)、子房手术、胚珠培养(van Creij et
al., 2000)、胚培养(Custers et al. , 1992)和胚拯救
(Custers et al., 1995)等生物技术被广泛应用于郁金香
的快速繁殖及新品种培育。远缘杂交育种常常被用来
拓宽花色变异、花型、植株高度、抗病性以及确定亲
缘关系(van Eijk et al. , 1986)。而用约占原种 10% 的
新疆野生郁金香进行杂交育种的报道较少, 国内关于郁
金香育种方面的正式报道也不多见。
目前, 国内相关报道多集中在郁金香的引种栽培(张
乔松和杨伟儿, 1996)、病虫害防治(楼兵干等, 2003)、
种球繁殖与复壮(夏宜平等, 1996)、鲜切花保鲜及储藏
(李宪章和唐定台, 1995)等领域的研究。近年来对郁金
香愈伤组织诱导和组培快繁技术的研究逐渐增多(曹前进
和何明勋, 2003)。我国郁金香资源的研究工作主要包
括新疆野生郁金香的种质资源(谭敦炎, 2001)、生物学
特性和种子发芽特性(陈芳等, 2001)等方面。由于受病
害和种球退化的困扰, 我国每年需要大量进口郁金香种
球。受国际知识产权保护公约限制, 培育有自主知识产
权的郁金香新品种的需求更加迫切, 而目前国内关于郁
金香遗传育种方面的报道还较少。新疆有 13种野生郁
金香, 约占世界郁金香资源的 10%。
由于特殊的地理环境, 新疆野生郁金香在长期的自
然选择下形成了对逆境(寒冷、干旱和炎热)很强的抵抗
力, 而居群的多样性也为培育抗病品种提供了基因基础, 是
良好的育种材料。本研究将新疆野生原种郁金香和进口
栽培品种进行杂交并对杂交性状作了初步分析, 为进一步
获得具有抗逆性和抗病性的郁金香新种质奠定了基础。
1 材料与方法
1.1 杂交亲本材料
郁金香(Tulipa gesneriana L.)亲本选择的主要原则是花
期相对吻合、有抗性且流行。6 个与野生种花期较为
657欧阳彤等: 新疆野生郁金香与栽培品种的杂交性状
吻合的母本[蒙特卡罗(T . gesne ri ana L . ‘Mont e
Carlo’)、小黑人(T. gesneriana L. ‘Negrita’)、克斯
奈丽斯(T. gesne riana L. ‘Kees Nelis’)、干杯(T.
gesneriana L. ‘Cheers’)、 法国之光(T. gesneriana L.
‘Ile de France’)和荷兰小姐(T. gesneriana L. ‘Miss
Holland’)]是从22个目前国内外比较流行的栽培品种中
筛选出的, 5种父本[新疆郁金香(Tulipa s ink iangens is
Z. M. Mao)、伊犁郁金香(T. i l iens is Regel)、阿尔
泰郁金香(T. altaica Pall. ex Spreng.)、天山郁金香
(T. t ianschanica Regel)和柔毛郁金香(T. buheseana
Boiss .)]则选择观赏性和抗性均比较有特色的野生种。
栽培种的种球直接从荷兰进口, 分别于 2005年和 2006
年10月20日左右种植于新疆吉木萨尔县泉子街镇博林
公司试验地(43°48 N, 89°8 E), 海拔 1 350 m。2006
年和 2007年 4月在中天山乌鲁木齐、昌吉以及西天山
伊犁霍城、特克斯和新源等地共收集5种新疆野生郁金
香种球及花粉带回实验室保存备用。郁金香种球及花
粉由姜彦成教授鉴定, 亲本的代码、品种名称及主要性
状特征见表 1。
1.2 实验方法
1.2.1 杂交父本花粉萌发率测定
2006年4月, 收集新疆野生郁金香花粉分别做新鲜花粉
和 4°C低温储藏 14天的花粉萌发实验。用镊子取下刚
开放的雄蕊, 放置在干净的硫酸纸上, 25°C下阴干 2小
时, 收集阴干的花粉, 置于塑料管中, 管口用棉球封住,
再将塑料管放置于装有干燥硅胶的大容器中、密封, 放
置在冰箱内(4°C)储藏。以浓度为 10 mg.L-1的硼酸分
别附加 5%(S1)、10%(S2)、15%(S3)和 20%(S4)蔗糖
的 4种溶液于 28°C培养 5种父本的花粉。每 12小时在
显微镜下观察 1次萌发情况, 连续 4次。每个处理统计
5个视野, 每个视野统计 30个花粉, 计算花粉萌发率。
1.2.2 授粉方式筛选
设置 4种授粉方式。M1: 去雄后第 2日用冷藏 14天的
花粉授粉; M2: 去雄后第 3日用冷藏 14天的花粉授粉;
M3: 去雄后第 2日用新鲜的花粉授粉; M4: 去雄后第 3表
1

杂
交
亲
本
的
背
景
资
料
T
ab
le
1

B
ac
kg
ro
un
d
of
t
ul
ip
p
ar
en
ts
f
or
c
ro
ss
in
g







F
em
al
e
pa
re
nt
s
M
al
e
pa
re
nt
s
C
od
e
C
ul
tiv
ar
C
ul
tiv
ar
P
et
al
F
lo
w
er
E
ar
ly
C
od
e
W
ild
P
et
al
F
lo
w
er
E
ar
ly
C
ol
le
ct
io
n
C
ha
ra
ct
er
gr
ou
p
co
lo
r
di
am
et
er
flo
w
e
ri
n
g
sp
ec
ie
s
co
lo
r
di
am
et
er
flo
w
e
ri
n
g
ar
ea
(c
m
)
se
as
on
(c
m
)
se
as
on
6#
T
ul
ip
a
D
ou
bl
e
Y
el
lo
w
8.
0-
15
.0
28
A
pr
il
A
T
ul
ip
a
Y
el
lo
w
2
.5
-3
.5
17
-2
5
U
ru
m
ch
i
E
nd
em
ic
s
pe
ci
es
,
ge
sn
er
ia
na
ea
rly
si
nk
ia
ng
en
si
s
A
pr
il
po
ly
an
th
us
, d
ro
ug
ht
‘M
on
te
C
ar
lo
’
gr
ou
p
Z
. M
. M
ao
re
si
st
an
ce
8#
T
. g
es
ne
ri
an
a
T
riu
m
ph
A
ub
er
gi
ne
4
.0
-8
.0
10
M
ay
B
T
.
ili
e
n
si
s
Y
el
lo
w
2
.5
-4
.5
18
A
pr
il-
Ili,
H
uo
ch
en
g
B
ig
ge
r
flo
w
er
, d
iff
er
-
‘N
eg
rit
a’
tu
lip
R
eg
el
2
M
ay
en
ce
in
p
op
ul
at
io
n
1
0
#
T
.
g
e
sn
er
ia
na
T
riu
m
ph
R
ed
w
ith
5
.0
-7
.0
29
A
pr
il
C
T
. a
lt
a
ic
a
Y
el
lo
w
3
.0
-4
.5
17
-2
7
U
ru
m
ch
i
B
ig
ge
r
flo
w
er
,
ha
rd
y
‘K
ee
s
N
el
is
’
tu
lip
w
h
it
e
P
al
l.
ex
A
pr
il
ed
gi
ng
S
pr
en
g.
11
#
T
. g
es
ne
ri
an
a
T
riu
m
ph
Iv
or
y
4
.0
-6
.0
10
M
ay
D
T
. t
ia
ns
ch
an
ic
a
Y
el
lo
w
2
.5
-3
.5
15
-3
0
Ili
, T
ek
es
Lo
ng
er
fl
or
es
ce
nc
e,
‘C
he
er
s’
tu
lip
R
eg
el
A
pr
il
di
ffe
re
nc
e
in
p
op
ul
at
io
n
1
3
#
T
.
g
e
sn
er
ia
na
S
in
gl
e
R
ed
4
.5
-8
.0
30
A
pr
il
E
T
. b
uh
es
ea
na
W
hi
te
2
.0
-3
.0
25
A
pr
il-
B
ol
e
an
d
P
ol
ya
nt
hu
s,
d
ro
ug
ht
‘I
le
d
e
F
ra
nc
e’
la
te
g
ro
up
B
oi
ss
.
10
M
ay
H
uo
ch
en
g
re
si
st
an
ce
,
ha
rd
y
1
7
#
T
.
g
e
sn
er
ia
na
T
riu
m
ph
R
ed
20
M
ay
‘
M
is
s
H
ol
la
nd
’
tu
lip
658 植物学通报 25(6) 2008
日用新鲜的花粉授粉。父本为 5种新疆野生郁金香, 母
本为法国之光和小黑人, 共计 40个组合, 每个组合重复
2次, 每组 10 朵。统计受精率, 方法见 1. 3节。
1.2.3 杂交试验
2007年4月中下旬野生郁金香开放之时, 收集即将散粉
的花药, 置于室内 25°C左右较干燥的地方, 让花粉散出
并收集在存放有干燥剂的密闭容器中, 最后连同密闭容
器一起置于 2-4°C 冰箱贮存备用。
根据 2006年花粉萌发实验和授粉方式的初选, 确
定较好的授粉方式为: 在母本花苞即将开放且花药未散
开之前去雄并套袋隔离, 并在去雄后第2天柱头呈现晶
莹的黏液时, 用 2-4°C低温储藏不超过 2周的花粉进
行杂交授粉。
2007年5月1-4日进行杂交, 每个杂交组合重复3
次, 每次重复 10朵花, 共计 30个组合。授粉后再次套
袋隔离, 并挂好标签, 注明其母本、父本及授粉日期,
记录杂交组合个数。
1.3 统计方法
授粉 6天后去除隔离袋, 并于授粉后 7、30、60和 75
天对杂交情况进行调查, 记录受精个数、坐果个数、硕
果大小和结实率。以授粉 7天后子房比原来膨大 1/2为
受精(受精率 =子房膨大数 /授粉数); 以授粉后 7天内子
房黄化萎蔫为未受精; 以果实中途黄化为胚发育失败(坐
果率 =保持绿色的果实数 /受精数; 结实率=有胚种子 /
种子总数)。用卡尺测量硕果最宽处和高, 求平均值。
用反正弦转换统计数据, 使用唐启义和冯明光(2002)开
发的 DP S 数据处理软件(DP S ©da t a p roc ess i ng
sy stem )进行方差分析。用受精率、坐果率和结实率
等指标综合判断杂交亲和性。
2 结果与分析
2.1 父本花粉萌发率测定
5种新疆野生郁金香花粉粒呈近圆形或椭圆形, 柔毛郁金
香花粉粒最大, 为 199.3×142.9(长轴×短轴, 单位: mm,
下同), 新疆郁金香花粉粒最小, 为154.0×132.5, 阿尔泰
郁金香花粉粒较近圆形, 为161.1×145.9, 天山郁金香为
166.6×131.3, 伊犁郁金香为 167.7×141.3。冷藏 2周
的 5个原种花粉及新鲜花粉在 4种溶液中培养 4个时间
段的萌发情况分析见表 2和表 3。
表 2 花粉萌发率方差分析(随机模型)
Table 2 A nalysis of variance f or pollen germination rate (random model)
Source of variation Sum of squares Degree of freedom Mean square F value P value
Among block 0.04 4 0.022 1.89 0.153 3
A × 937.725 1 937.72 81 111.36 0.000 1
B × 5 788.85 4 1 447.21 125 181.30 0.000 1
S × 984.89 3 328.29 28 397.12 0.000 1
D × 511.69 3 170.56 14 753.51 0.000 1
A×B× 1 277.99 4 319.49 27 635.89 0.000 1
A×S× 564.31 3 188.10 16 270.60 0.000 1
A×D× 60.01 3 20.00 1 730.22 0.000 1
B×S× 3 670.09 12 305.84 26 454.68 0.000 1
B×D× 1 703.69 12 141.97 12 280.48 0.000 1
S×D× 2 568.31 9 285.37 24 683.88 0.000 1
A×B×S× 2 764.23 12 230.35 19 925.08 0.000 1
A×B×D× 526.25 12 43.85 3 793.33 0.000 1
A×S×D× 1 061.05 9 117.89 10 197.69 0.000 1
B×S×D× 4 152.66 36 115.35 9 977.72 0.000 1
A×B×S×D× 1 527.23 36 42.42 3 669.52 0.000 1
Difference 3.68 318 0.01 　 　
Total 28 102.70 479 　 　 　
A: 花粉状态(冷藏花粉与新鲜花粉); B: 5个父本; S: 4种花粉萌发处理方式; D: 4个萌发时间
A : State of pollen (cold storage pollen and f resh pollen); B: Five w ild tulip spec ies; S: Four treats for pollen germination; D: Time of
pollen germination
659欧阳彤等: 新疆野生郁金香与栽培品种的杂交性状
从表 2可知, 花粉萌发率除了在区组内差异不显著
外, 在 5个原种间、4种处理方式间、4种萌发时间处
理及它们的交互作用间均达到极显著差异。由于冷藏
花粉与新鲜花粉只有2个处理, 不能进行多重比较, 但方
差分析显示, 它们在萌发上具有极显著差异。各因子的
多重比较表明, 冷藏花粉、伊犁郁金香花粉、S2 培养
液和培养 24 小时可以获得较高的萌发率。各野生种冷
藏花粉萌发率最高, 分别为(35.5±0.2)%(伊犁郁金香花
粉, S4处理, 12小时)、 (26.3±0.2)%(阿尔泰郁金香花
粉, S2处理, 12小时)、 (25.8±0.1)%(柔毛郁金香花粉,
S2处理, 36小时)、 (22.2±0.2)%(天山郁金香花粉, S2
处理, 12小时)和(17.1±0.1)%(新疆郁金香花粉, S3处理,
12小时)。花粉管长度也在相应的处理和处理时间内达
到最大, 分别为 350.0 mm(新疆郁金香花粉)、1 244.2
mm(伊犁郁金香花粉)、1 204.8 mm(阿尔泰郁金香花
粉)、1 414.0 mm(天山郁金香花粉)和 2 285.0 mm(柔
毛郁金香花粉)。可见S2溶液(10 mg.L-1硼酸附加10%
蔗糖)有利于阿尔泰、天山和柔毛郁金香花粉萌发, S3
和 S4溶液(10 mg.L-1硼酸分别附加 15%和 20% 的蔗
糖)则分别有利于新疆和伊犁郁金香花粉萌发。冷藏花
粉的萌发率高于新鲜花粉, 可能是由于野生郁金香花粉
需要后熟作用, 此现象在栽培品种的花粉萌发实验中也
有发现。选择一定浓度的硼酸和蔗糖作为花粉萌发溶
液, 是因为硼酸有促进花粉萌发的作用, 而蔗糖一方面可
以维持溶液渗透压, 另一方面可以为花粉萌发提供营
养。本实验 4 个蔗糖浓度下基本没有出现花粉破壁现
象, 说明此种蔗糖浓度范围可以满足维持渗透压的需
要。另外, 实验还表明不同种的花粉萌发除需要的条件
不同外, 也与种间花粉自身结构差异有关。总之, 在本
实验中野生郁金香花粉萌发率不高, 扩大实验条件也许
能获得更高的花粉萌发率, 这需要进一步研究。
2.2 授粉方式筛选结果
4种不同授粉方式的受精结果见表 4。从表 4中可以看
表 3 花粉萌发的多重比较
Table 3 Mult iple comparisons of pollen germination
Treat A1 A2 B2 B3 B5 B4 B1 S2 S1 S4 S3 D2 D1 D4 D3
Mean value (%) 12.31 9.51 17.44 11.16 9.58 8.89 7.48 12.44 12.02 10.35 8.83 12.14 11.72 9.99 9.79
5% diff erent - - a b c d e a b c d a b c d
1% diff erent - - A B C D E A B C D A B C D
小写字母表示差异显著水平为5%(P<0.05) , 大写字母表示差异显著水平为1%(P <0.01), 可对比的处理之间, 不同字母表示存在差异。
A1: 冷藏花粉; A2: 新鲜花粉; B1: 新疆郁金香花粉; B2: 伊犁郁金香花粉; B3: 阿尔泰郁金香花粉; B4: 天山郁金香花粉; B5: 柔毛郁金香
花粉; S1: 10 mg.L-1硼酸附加 5%蔗糖的溶液; S2: 10 mg.L-1硼酸附加10%蔗糖的溶液; S3: 10 mg.L-1硼酸附加 15%蔗糖的溶液; S4:
10 mg.L-1硼酸附加20%蔗糖的溶液; D1-D4: 4个萌发时间(12、24、36和 48小时)
Small letters mean dif ference at 5% (P <0.05); capital letters mean difference at 1%( P <0.01); diff erent leffers mean dif ference at
1% (P <0.01). A1: Cold storage pollen; A2: Fresh pollen; B1: Pollen of Tulipa s inki angensi s; B2: Pollen of T. ili ensi s; B3: Pollen of
T. altaica ; B4: Pollen of T.tianschani c; B5: Pollen of T. b uheseana; S1: 10 mg.L-1 boric acid+5% sucrose; S2: 10 mg.L-1 boric
ac id+10% sucrose; S3: 10 mg.L-1 boric acid+15% suc rose; S4: 10 mg.L-1 boric acid+20% sucrose; D1-D4: Time of germination
(12, 24, 36 and 48 h)
表 4 不同授粉方式的受精率比较
Table 4 Comparison of rate of fecundation by dif ferent w ays of pollination
Parent Tuli pa gesneri ana ‘Ile de France’ ( ) T. gesneri ana ‘Negrita’ ( )
Pollination w ays M1 M2 M3 M4 M1 M2 M3 M4
Mean rate of f ecundation (%) 91.0 a 90.7 a 86.9 ab 82.4 b 78.1 aA 75.8 bAB 75.2 bAB 71.6 bB
Duncan新复极差法比较: 小写字母表示在5%水平上差异显著; 大写字母表示在1%水平上差异显著。M1: 去雄后第2日用冷藏 14天
的花粉授粉; M2: 去雄后第 3日用冷藏 14天的花粉授粉; M3: 去雄后第 2日用新鲜的花粉授粉; M4: 去雄后第 3日用新鲜的花粉授粉
Compar ison w ith new Duncan’s method. Small letters indicate 5% signif icance of dif ference and capital letters indicate 1%
signif icance of diff erence. M1: Pollination on the second day after emasculation w ith pollen refrigerated for 14 days; M2: Pollination
on the third day after emasculation w ith pollen refr igerated for 14 days; M3: Pollination on the second day after emasculation w ith
fresh pollen; M4: Pollination on the third day after emasculation w ith f resh pollen
660 植物学通报 25(6) 2008
出, 2个母本(法国之光和小黑人)的M1与M4在 5% 水
平上差异显著, 说明用冷藏14天的花粉直接授粉比新鲜
花粉要好, 这也与冷藏花粉萌发率较高的结果一致; 法国
之光的M1与M2、M3与M4差异不显著, 仅有小黑人
的M1与M2之间的差异达到显著水平, 说明授粉时间对
受精率影响不大, 由此初步选定授粉方式为M1。
2.3 杂交性状的总体分析与比较
2007年5种野生郁金香与6种栽培郁金香杂交后受精率
及坐果率统计见表 5。从表 5可知, 30个杂交组合, 平
均受精率为(84.8±3.6)%, 受精率最高的是组合14和26,
均为 100.0%, 最低的是组合 3, 为(53.3±4.5)%; 30天
坐果率最高的组合是 29和30, 分别达到(99.3±0.6)%和
(99.7±0.6)%, 坐果率最低的是组合 5, 为(44.4±5.0)%,
平均坐果率为(75.2±4.1)%; 2个月坐果率最高的是组合
30, 为(90.0±3.6)%, 最低的是组合18, 为(3.4±0.4)%, 平
均坐果率为(47.0±3.4)%。从表 5中可以看出受精率高
的组合坐果率并不一定高, 以 10#为母本的 5个杂交组
合受精率和 2 个月坐果率都保持了较高的水平, 而以
17#为母本的5个杂交组合, 尽管平均受精率低于以11#
和 13#为母本的杂交组合, 但其 2个月的坐果率却保持
了较高的水平, 说明杂交受精前和受精后的胚发育障碍,
因亲本的不同组合而不同。
通过对坐果率进行分组分析(表6), 可以看出, 30天
内有 20个杂交组合坐果率较高, 维持在 70% 以上, 低
于 70%的 10个杂交组合中有 8个是以 11#和 6#为母
本的组合; 在 60天内, 坐果率显著下降, 下降最少的是
组合 30, 以 11#和 6#为母本的杂交组合坐果率均降至
35%以下, 下降最多的是以 11#为母本的杂交组合 16、
17、18和 19, 坐果率不足 5%, 坐果率高于 80% 的杂
交组合是 30、29 和 14, 坐果率低于 20% 的杂交组合
是 2、1 9、1 7、1 8 和 1 6。
由杂交性状的方差分析(表 7)可知, 受精率、30天
和 60 天坐果率在母本间以及两亲本的杂交组合间均有
极显著差异, 而在父本间则差异不显著。从方差分量值
来看, 对受精率和坐果率影响最大的是母本, 其次是父本
和母本杂交组合的交互作用, 最后才是父本。这说明对
受精率和坐果率而言, 母本的选择十分重要, 亲本间杂交
组合的作用次之, 父本的影响力则相对较弱。
2.4 亲本对杂交性状影响的多重比较
受精率和坐果率等杂交性状受父本、母本及杂交组合
的影响。杂交性状的亲本间多重比较见表 8。
从母本方面来看, 受精率最高的是10#, 其平均受精
率可达(94.0±2.3)%, 最低的是 6#, 平均为(71.0±3.8)%。
30天内坐果率最高的母本是17#, 达到(90.0±2.8)%, 最
低的是 6#, 为(59.7±6.3)%; 60天坐果率并不是 30天
坐果率的同步下降, 最高的依然是17#, 为(75.8±4.0)%,
表 5 杂交受精率和坐果率均值
Table 5 The mean rate of f ecundation and fruit bearing w ithin
30 and 60 days
Cross Parental Rate of Rate of Rate of
No. combination fecundation fruit bearing in fruit bearing in
(%) 30 days (%) 60 days (%)
1 6#×A 80.0±3.6 75.0±4.6 25.0±2.6
2 6#×B 88.0±2.8 61.0±3.6 15.7±4.0
3 6#×C 53.3±4.5 62.4±7.3 25.3±4.4
4 6#×D 60.0±3.6 55.6±11.1 33.3±3.1
5 6#×E 73.7±4.5 44.4±5.0 27.3±3.1
6 8#×A 74.6±2.9 80.0±4.2 48.2±2.8
7 8#×B 75.0±7.5 80.3±4.0 40.3±3.8
8 8#×C 80.3±6.0 93.8±4.9 50.1±3.6
9 8#×D 72.5±4.0 69.2±2.2 41.4±3.7
10 8#×E 70.3±3.1 76.6±3.4 60.9±2.6
11 10#×A 90.3±3.1 77.4±5.3 66.9±6.0
12 10#×B 99.7±0.6 80.1±4.7 70.1±5.1
13 10#×C 90.3±4.7 88.9±4.6 66.7±3.8
14 10#×D 100.0±0 90.3±4.0 80.0±4.6
15 10#×E 90.0±3.4 77.8±3.8 66.7±3.4
16 11#×A 90.0±3.6 55.6±5.1 3.7±0.6
17 11#×B 93.3±5.8 60.7±5.6 3.6±0.7
18 11#×C 96.7±2.5 48.3±3.0 3.4±0.4
19 11#×D 80.0±6.0 75.2±3.3 4.2±0.8
20 11#×E 96.7±1.9 62.1±4.2 20.7±2.0
21 13#×A 81.8±5.1 66.7±6.1 33.3±3.1
22 13#×B 90.0±3.1 74.1±4.8 59.3±6.4
23 13#×C 93.3±3.2 89.3±0.6 71.5±3.8
24 13#×D 96.7±2.9 89.6±0.7 72.6±4.5
25 13#×E 90.0±3.6 70.4±4.1 41.3±4.0
26 17#×A 100.0±0 80.0±5.6 70.0±4.4
27 17#×B 93.6±3.2 80.0±3.6 66.7±3.5
28 17#×C 91.1±4.8 91.0±3.6 63.6±3.4
29 17#×D 75.0±3.6 99.3±0.6 88.9±5.1
30 17#×E 76.9±3.2 99.7±0.6 90.0±3.6
Total mean 84.8±3.6 75.2±4.1 47.0±3.4
A-E、6 #、8#、1 0#、1 1#、1 3# 和 1 7# : 同表 1
A-E, 6#, 8#, 10#, 11#, 13# and 17#: See Table 1
661欧阳彤等: 新疆野生郁金香与栽培品种的杂交性状
表 6 授粉后 30天和 60天坐果率分组分析
Table 6 Grade analys is of the rate of fruit bearing w ithin 30 and 60 days
30(d) 60 (d)
Grade of rate of Es timate Group Crosses Grade of rate of Es timate Group Crosses
fruit bearing number fruit bearing number
90% rate of fruit Best 5 30, 29, 8, 28, 14 80% rate of fruit Better 3 30, 29, 14
bearing 100% bearing 90%
80% rate of fruit Better 8 24, 23, 13, 7, 12, 70% rate of fruit Good 4 24, 23, 2, 26
bearing＜ 90% 27, 26, 6 bearingt＜80%
70% rate of fruit Good 7 15, 11, 10, 19, 1, 60% rate of fruit Moderate 6 11, 27,15,
bearing＜ 80% 22, 25 bearing＜ 70% 13, 28, 10
60% rate of fruit Moderate 6 9, 21, 3, 20, 2, 17 40% rate of fruit Bad 6 22, 8, 6, 9, 25, 7
bearing＜ 70% bearingt＜60%
40% rate of fruit Bad 4 16, 4, 18, 5 20% rate of fruit Worse 6 21, 4, 5, 3, 1, 20
bearing＜ 60% bearing＜ 40%
Rate of fruit bearing<20% Worst 5 2, 19, 16, 17, 18
杂交组合编号: 同表 5 Cross No: See Table 5
表 7 杂交性状分析(随机模型)
Table 7 A nalysis of variance f or cross charac ter ist ic (random model)
Source of Degree of Rate of fecundation (%) Rate of fruit bearing in 30 days(%) Rate of fruit bearing in 60 days (%)
variation freedom Mean F value Variance Mean F value Variance Mean F value Variance
square component square component square component
Block 2 47.1 3.4 5.3 0.5 2.1 0.3
Female 5 1 094.5 5.1** 45.2 1 289.2 7.2** 52.5 4 670.5 35.9** 83.5
Male 4 142.9 0.7 4.9 195.2 1.1 6.3 250.2 1.9 3.6
Female×Male 20 213.3 15.5** 41.7 178.1 15.8** 34.3 130.2 20.2** 11.1
Difference 58 13.8 　 11.3 　 6.4 　
Total variation 89 　 　 　 　 　 　
** 在 1%水平上差异显著 ** 1% s ignif icance of difference
表 8 亲本间 3个杂交性状的多重比较
Table 8 Mult iple comparisons of three characteris tic s of c ross ing among parents
Female Average value Average value Average value Male Average value Average value Average value
parent of rate of of rate of fruit bearing of rate of fruit bearing parent of rate of of rate of fruit bearing of rate of fruit bearing
fecundation (%) in 30 days (%) in 60 days (%) fecundation (%) in 30 days (%) in 60 days (%)
10# 94.0±2.3 Aa 82.9±4.5 Bb 70.1±4.5 Bb B 89.9±3.5 Aa 72.7±4.4 Bb 42.6±3.9 Cc
11# 91.3±3.9 Bb 60.4±4.2 Cd 7.1±0.9 Ff A 86.1±3.0 Bb 72.4±5.2 Bb 41.2±3.5 Cc
13# 90.4±3.6 Bb 78.0±3.3 Bc 55.6±4.4 Cc C 84.2±4.3 Bbc 79.0±4.0 Aa 46.8±3.2 Bb
17# 87.3±3.0 Bb 90.0±2.8 Aa 75.8±4.0 Aa D 80.7±3.4 Bc 79.9±3.6 Aa 53.4±3.6 Aa
8# 74.5±4.7 Cc 80.0±3.7 Bbc 48.2±3.3 dD E 82.9±3.3 Bc 71.8±3.5 Bb 51.2±2.9 Aa
6# 71.0±3.8 Cc 59.7±6.3 Cd 25.3±3.4 Ee
A-E、6#、8#、10 #、11 #、13 #和 17# : 同表 1; 小写字母表示在 5%水平上差异显著, 大写字母表示在 1% 水平上差异显著。
A-E, 6#, 8#, 10#, 11#, 13# and 17#: See Table 1; Small letters indicate 5% signif icance of diff erence and capital letters indicate 1%
signif icance of difference
最低的是 11#, 只有(7.1±0.9)%, 各母本间均差异显著。
综合考察受精率及坐果率, 母本表现由好至差依次为
17#、10 #、13 #、8#、6# 和 11 #。
父本方面, 5个野生原种平均受精率大致在80.7%-
89.9%, B(伊犁郁金香)受精率最高, 为(89.9±3.5)%, 其
余 4个父本与其差异显著; 另外, 5个野生原种 1个月平
均坐果率维持在 71.8%-79.9%; 2个月坐果率最低为
(41.2±3.5)%, 最高为(53.4±3.6)%。总体来看, 父本无
论受精率还是坐果率, 变化幅度均比母本小, 说明父本对
杂交性状的影响较小。但值得注意的是父本 D(天山郁
662 植物学通报 25(6) 2008
金香)受精率虽然较低, 但其后期坐果率下降速度却比较
缓慢, 坐果率保持相对较高水平, 可能是其受精前发育
障碍较大, 而受精后障碍较小的缘故。
2.5 杂交种子特性
杂交 75天后收获杂交果实共计 65颗, 获得有胚杂交种
子 22份, 总收获率为 7.2%。郁金香杂交果实为三棱柱
形硕果。收获后, 晾晒 1周左右, 果皮干裂, 小心剥开
果皮, 统计种子性状的各参数。杂交种子特性见表 9(由
于收获果实多少不一, 不便进行生物学统计分析, 表9为
实际统计结果的算术平均值)。
从表9可知, 杂交种子平均千粒重为 3.1 g, 平均结
实率为 24. 3%。最大千粒重和最高结实率均发生在杂
交组合 7, 分别为 9.9 g和 78.2%。最小千粒重的是杂
交组合 17, 仅为 0.44 g; 结实率最低的是杂交组合 11,
仅为 0.42%。结实率较高的组合是 7、9和 10, 分别为
78.2%、68.4%和 57.5%; 有 6个组合结实率在 30%-
50% 之间, 分别是 24、1、23、25、5和 12 杂交组
合; 有 8个组合结实率不足 3%, 分别是 13、17、20、
26、14、30、29和 11组合; 最差的组合是 29和 11,
结实率分别为 0.55% 和 0.42%。杂交种子结实率与受
精率、坐果率之间呈非线性关系, 坐果率高的 29和 30
组合并没有获得对应的高结实率。本研究发现, 以 17#
为母本的杂交组合收获时, 果实单果较大, 果皮颜色较
青, 但在晾干后, 种子仅剩种皮及边缘不完整的胚乳, 没
有胚结构, 这是种子发育不完全的原因。杂交种子结实
率是杂交亲和性的最终表现。本实验表明, 杂交组合
7、9和 10(小黑人×伊犁郁金香、小黑人×柔毛郁金香
及小黑人×天山郁金香)具有较好的亲和性, 是比较好的
杂交组合。
3 讨论
据文献报道(刘青林, 2003), 新疆 13种郁金香只有迟花
郁金香参与了种间杂交, 其余均未参与。本研究首次尝
试用新疆野生郁金香原种与进口栽培郁金香品种的杂交
属远缘杂交, 取得了初步进展, 并且获得 3 000余粒杂
交种子。杂交种子的萌发实验及未成熟胚的离体培养
研究正在进行中。研究结果为获得在抗性及花期调控
等方面有特质的且有自主知识产权的郁金香新种质奠定
了基础。
本研究以栽培郁金香品种作为母本, 获得了较好的
杂交结果。研究表明母本对杂交亲和性影响较大, 其次
是亲本组合, 此结果与 van Eijk 等(1991)对郁金香的研
究结果相似。他们用 76个栽培品种作为母本, 28个原
种作为父本先正交, 然后反交, 结果获得的杂交种子主要
来源于正交, 显然母本基因型对受精前后的过程有十分
显著的影响。综合考察本实验 6 个母本的受精率、坐
果率和杂交种子结实率, 发现 8#、13#和 10#是较好的
母本。17#在受精率和坐果率方面均表现良好, 收获果
实数量也较多, 但杂交种子结实率很低。实验中发现,
17#亲本花期较晚, 果实成熟期较长, 杂交胚发育成熟需
要较长的时间, 然而至 7月中旬母本地上部分已经开始
萎蔫, 故而胚未发育完全, 所以获得成熟种子较少。6#
表 9 郁金香杂交种子特性
Table 9 Charac terist ic of seeds of Tuli pa gesneriana crosses
Cross Capsule Number of Kernel Seed setting
No. number seeds in one w eight rate (%)
capsule (g)
1 2 177 3.20 42.4
4 1 231 1.93 11.7
5 1 285 2.28 32.6
7 3 326 9.91 78.2
9 6 256 9.0 68.4
10 8 200 5.7 57.5
11 1 238 0.6 0.42
12 2 244 5.6 31.2
13 2 237 0.7 2.5
14 1 320 0.6 1.3
15 5 327 2.1 18.4
16 2 460 2.00 11.7
17 1 411 0.44 2.4
20 2 418 0.58 2.2
21 2 301 2.85 19.9
22 4 260 2.8 18.5
23 5 352 3.9 37.5
24 4 370 4.9 37.6
25 2 332 6.1 44.3
26 3 300 0.8 1.7
29 4 361 1.0 0.55
30 4 546 1.3 1.1
Mean 320 3.1 24.3
杂交组合编号: 同表 5 Cross No: See Table 5
663欧阳彤等: 新疆野生郁金香与栽培品种的杂交性状
亲本受精率和坐果率虽然不高, 但结实率却接近 30%,
也是一个可以选择的亲本材料。11#为白色系, 柱头为
不规则的菜花状, 实验结果表明它与野生郁金香的杂交
组合亲和性较差。杂交组合小黑人 ×伊犁郁金香、小
黑人×柔毛郁金香及小黑人×天山郁金香的杂交种子结
实率分别为 78.2%、68.4% 和 57.5%, 表明其亲和性
较好, 是较有前途的杂交组合。花粉萌发实验显示, 低
温冷藏14天的花粉萌发率高于新鲜花粉, 此现象也出现
在栽培品种花粉萌发实验中, 可能是花粉有后熟现象, 具
体原因有待进一步研究。
本实验样地设置在海拔 1 600 m的山前地带, 气温
较低, 延长了郁金香的生长时间, 使杂交后子房有较长
的时间发育。授粉 3天后子房开始明显膨大, 但最终能
否得到可育的种子, 却是多因素共同作用的结果。Kho
和 Baër(1971)的研究表明, 花粉在柱头上萌发受限及花
粉管在胚囊内发育不正常都会造成杂交结实率低下, 而
控制实验环境温度在14°C时, 可以获得最高种子收获率
(180粒 /27朵)。从本研究的花粉萌发实验来看, 花粉
管在体外萌发时基本可以正常生长, 与栽培郁金香品种
杂交时, 平均受精率均较高, 甚至1个月的平均坐果率也
比较高, 但最终发育为成熟的种子却很少, 相当比例的胚
在发育中途死亡。如果在胚败育之前采取子房和胚珠
离体培养等胚拯救措施, 则有希望获得可育的杂交种子
或杂交后代 (Custers, 1986; Custers et al., 1992, 1995;
van Creij et al. , 2000; Bach and Ptak, 2001)。因而,
胚拯救是获得郁金香远缘杂交后代的关键。坐果率的
变化为选择实施胚拯救的时机提供了实践依据。本
研究结果表明, 至少有 10个杂交组合需要在杂交后1
个月内进行胚拯救, 而在 2个月内需要胚拯救的杂交
组合则急剧上升为 22个。不同杂交组合实施胚拯救
的时间不同, 具体的时间应视子房发育情况来定, 一
般是在种子未成熟, 而硕果即将黄化之前将果实采下,
进行子房或胚的离体培养 , 使杂交胚能够发育完全。
目前, 本研究获得的新疆野生郁金香与栽培郁金香品
种的杂交种子的萌发实验及未成熟胚的离体培养研究
正在进行中。
参考文献
曹前进 , 何明勋 (2003). 我国郁金香组织培养的研究进展. 上海农
业科技 1, 9-10.
陈芳 , 刘彤 , 周玲玲 (2001) . 新疆野生郁金香生物学特性及种子发
芽特性的研究. 石河子大学学报 3, 197-200.
李宪章 , 唐定台 (1995) . 不同保鲜液对郁金香切花保鲜及其贮藏
的影响. 植物学通报 12 (增刊), 66-68.
楼兵干 , 楼晓明 , 杨合同 (2003). 郁金香种球腐烂病的病原鉴定.
浙江农业学报 15, 302-305.
刘青林 (2003). 郁金香育种. 见: 张天真主编. 作物育种学总论. 北
京: 中国农业出版社. pp. 328-339.
谭敦炎 (2001). 新疆的郁金香属种质资源. 植物杂志 6, 1-1.
唐启义 , 冯明光 (2002) . DPS数据处理系统. 北京: 科学出版社. pp.
58-123.
夏宜平 , 王闯 , 郑献章 (1996). 郁金香退化种球的高山复壮试验.
浙江农业大学学报 22, 534-537.
张乔松 , 杨伟儿 (1996). 郁金香种球冷藏对促成栽培的影响. 园艺
学报 23, 371-374.
Bach A, Ptak A (2001). Somatic embryogenesis and plant regen-
eration from ovaries of Tulipa gesneriana L.in in vitro cultures.
Acta Hortic 560, 391-394.
Custers JBM (1986) . Tissue culture in lily and tulip. Ac ta Bot
Neerl 35, 527-528.
Cus ters JBM, Eikelboom W, Ber gervoet JHW, van Eijk JP
(1992). In ovule embryo culture of tulip (Tul ip L.): ef fects of
culture condit ions on seedling and bulblet formation. Sci Hortic
51, 111-122.
Cus ters JBM , Eikelboom W, Berge rvoe t JHW (1995) . Em-
bryo-rescue in the genus Tuli pa L: successful direct transfer
of T. kaufmanniana Regel germplasm into T. gesneriana L.
Euphytica 82, 253-261.
Kho YO, Bae r J (1971) . Incompatibility problems in spec ies
crosses of tulips. Euphytica 20, 30-35.
van Cr e ij M GM , Ke r ck hof fs DM FJ, de Br ui jn SM ,
Vreugdenhil D, van Tuyl JM (2000). The effec t of medium
composit ion on ovary -slice culture and ovule culture in in-
664 植物学通报 25(6) 2008
Characters of Crossing of Botanical Tulipa Species from Xinjiang
and Tulipa gesneriana Cultivars
Tong Ouyang1, Yancheng Jiang2*, Qifu Luan1, Caixia Wang1
1 Re sea rch In sti tute o f Subt rop ica l Fore stry, Chi ne se Aca demy o f Fore stry, Fuyang 31140 0, Chi na
2Co lle ge of Life Scie nce an d Tech nol ogy, X in jia ng Uni versit y, Uru mqi 83 004 6, Chi na
Abstr act Cross-breeding experiments w ere car ried out betw een 6 Tulipa gesneriana cult ivars and 5 botanical Tulipa species
from Xinjiang. The mean, max imum and minimum rates of fecundation w ere (84.8±3.5)%, 100.0% and (53.3±4.5)%, respectively. T.
gesneri ana ‘Kees Nelis’ had the highest mean rate of fecundation (94.0±2.3)% and T. gesner iana ‘Monte Carlo’ the low est (71.0±
3.8)%. The highest rate of f ruit bearing w ithin 30 days af ter crossing w as 100.0% and the mean rate w as (75.2±4.1)% but
decreased to (90.0±3.6)% and (47.0±3.4)%, respectively af ter 60 days . The mean rate of seed setting among the combinations
w as 24.3%. Both the effect of the 5 male parents and the dif ference among the 5 male parents on the cross characteris tic s w ere
not s ignif icant, w hereas the 6 female parents and the combinations of parents had signif icant ef fects on the cross character istics.
The f avorable combinations w ere T. gesner iana ‘Negrita’ ×T. il iensi s Regel, T. gesner iana ‘Negrita’ ×T. buheseana Boiss, and T.
gesner iana ‘Negrita’ ×T. ti anschanica Regel, w ith rates of seed setting being 78.2%, 68.4% and 57.5%, respectively.
Ke y w ords cross-breed ing , fecun dat ion ra te, rate o f f rui t b eari ng, se ed set ting ra te, Tu lip a s inki ang ensis
Ouyang T, Jiang YC, Luan QF, Wang CX (2 008). Characters of crossing o f botanica l Tu lip a sp ecies from Xinji ang an d Tul ipa ge sneri ana
cu ltivars. Ch in Bull Bo t 25 , 65 6-66 4.
* Author for correspondence. E-mail: jiangyc804@163.com
(责任编辑: 孙冬花)
traspecif ic Tulipa gesneriana crosses. Plant Cell Tissue Organ
Cult 60, 61-67.
van Eijk JP, Eike lboom W, Custers JBM, Franke n J, van
Raam sdonk LWD (1986). Interspecif ic crosses in tulip
breeding. Acta Hortic 177, 590-590.
van Eijk JP, van Ramsdonk LWD, Eike lboom W, Bino RJ
(1991). Interspecif ic crosses between Tulipa gesneriana culti-
vars and wild tulipa species: a survey. Sex Plant Reprod 4, 1-5.