全 文 ：28
文章编号 ：11300．8551(2008)01．028．04
授粉方法对克
马
服百合‘cordelia’X
远缘杂交障碍的影响
核 农 学 报 2008，22(1)：28～31
Joarna／ofNuclear Agricultural Sciences
毛百合
莉 张克中 张启翔 贾月慧 王 哲
(1．北京林业大学，北京 100083；2．北京农学院，北京 102206)
摘 要：研究了辐照花粉辅助授粉、杂交液辅助授粉及切割花柱授粉等措施对克服百合‘cordelia’(早)×
毛百合远缘杂交障碍的影响。结果表明：采用普通柱头授粉能够获得许多膨大果实和饱满种子，表 明该
杂交组合为亲合性组合 。用经 1000Gy或 2500Gy剂量∞C0辐照的母本花粉进行辅助授粉明显地提 高了
座果率和饱满种子结籽数，表明两种剂量的辐照花粉辅助授粉均能有效地克服该组合的杂交障碍。结
籽数的提高有利于后续的选育工作。采用杂交液辅助授粉，座果率和饱满种子结籽数有所提高。而切
割花柱授粉明显地减少了座果率和结籽数，表明该方法不适合于克服‘cordelia’(旱)×毛百合杂交障碍。
关键词：百合 ；远缘杂交；辐照花粉；切割花柱授粉 ；杂 交液辅助授粉
THE EF ECTS oF DI咖 RENT POLLINATIoN METHoDS oN oVERCo删 G DIsTANT
CRoSS BARRIERS OF THE LILY ‘C0RDEm ’× 髓um dauricum
MA Li ZHANG Ke。zhong2 ZHANG Qi．xiang JIA Yue。hui WANG zhe
(1．Beijing For~try University，Beijing 100083；2．BeijingAgricultural Colege，Beling 102206)
Abstract：The application of irradiated pollen assisting polination，cross chemical assisting pollination and cut—style polination
in overcoming the CROSS bariers of lily‘cordelia’(旱)×Lilium dauricum were investigated．A number of fruits and plump
seeds were produced by using the normal stigma polination，which indicated that the CROSS was a compatible CROSS．The fact
that the application of 1000Gy or 2000Gy iradiated pollen assisting pollination increased the fruitset and seedset obviously
exhibited that this methods could overcome the CROSS barriers efectively．More hybrid seeds would have a positive effect on the
future breeding selection．Application of CROSS chemical S assisting polination raised the fruitset and seedset to some extent．
Th e cut—style pollination method deduced the fruitset and seedset，which suggested that the method was not suitable for
bypassing the CROSS barriers．
Key words：Lily；distant CROSS；iradiated pollen assisting pollination；cut—style polination；CROSS chemical ’S assisting
polination
百合‘cordelia’是目前市场上较为流行的鲜花商业
品种，花黄色，但是抗病性差，种球贮藏过程中和连作
栽培时极易遭受尖孢镰刀菌(Fusarium oxyporum)侵染，
导致种球腐烂，影响种球贮藏和鲜切花生产。毛百合
Hlium dauricum为原产我国东北的一种野生百合，花
冠钟 形 ，为 橙 红 色 或 红 色 ，具 有 紫 红 色 斑 点 ，抗
Fusarium oxyporum强⋯。用 ‘cordelia’与毛百合杂交，
有可能产生花色新颖、斑点增多及抗病性增强的百合
新品种。该杂交组合为栽培品种与野生百合之间的杂
交，属远缘杂交。克服百合远缘杂交障碍的方法很多，
常用的有切割花柱授粉 、加热处理 、激素处理n 、
辐照花粉辅助授粉H 、离体技术辅助杂交(如离体授
收稿 日期 ：2007—09．20 接受 日期：2007．12—02
基金项目：北京市科技新星项目(2003B013)，国家“十五”科技攻关项 目(2004BA525BI1)
作者简介：马莉(1984一)，江西南昌人，硕士生，主要从事园林植物资源与育种研究。E-mail：malimaty1984@163．COIl1
通讯作者：张克中(1％8一)，湖北应城人，副教授，主要从事花卉遗传育种工作。E-mal：zkzzxd@vip．sina．corn
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1期 授粉方法对克服 合‘cordelia’×毛百合远缘杂交障碍的影响
粉 、离体花柱嫁接 、离体 子房胚珠培养 。 、离 体
胚救护培养 j等 )等技术 。蒙 导花粉和先锋花粉授 粉
的原理是采用各种措施 ，比如辐照 、反复冷冻 和解 冻
等 ，使亲和花粉不具有供精能力 ，再让亲和花粉与父本
花粉混合 同时授粉或先用丧失供精能力的亲和花粉授
粉，过一段时间后 ，再用父本花粉授粉 。上述措施的作
用主要是使花粉染色体得 到破坏 ，但并不破坏花粉表
面的蛋白质 ，而这些蛋 白质对 于花粉与柱头的识别 等
杂交亲和性方面起着重要 的作用。
国内外还没有关于 ‘cordelia’×毛百合杂交育种的
报道。本试验拟采用辐照花粉辅助授粉 、切割花柱授
粉以及杂交液辅助授粉等措施来克服百合的远缘杂交
障碍，以期使该组合的杂交获得成功，并且能获得更多
的杂交种子，便于后续的选育工作。
1 材料与方法
1．1 材 料
以亚 洲 百 合 ‘cordelia’为 母 本 ，毛 百 合 Lilium
dauricum为父本 ，种球于 2007年 2月种植在北京农学
院温室，于5月底至6月初开花期间进行花粉的辐照
及杂交工作 。
1．2 辐照花粉辅助授粉
1．2．1 花粉的辐照 于开花前 ld(此时花蕾完全露
色)剥开 10朵 ‘cordelia’花蕾 ，取出花药，置于室内干燥
处使其自然开裂，收集花粉，每朵花花粉各自混匀后单
独用硫 酸 纸包好 ，共 10包，每朵 花花粉 平均 重量 为
0．25g，花粉当天送至北京师范大学低能核物理所暨北
京 辐 照 中 心 钴 源 室 进 行 辐 照，剂 量 为 0、1000和
2500Gv，剂量率 为 100Gy／min。辐 照完成后 ，一部 分用
于花粉活力测定 ，一部分贮藏于 4℃冰箱用 于辅 助授
粉。
1．2．2 辐照花粉活力的测定 向洗净的青霉 素小瓶
中注入 2ml花粉 萌发液 (1mmol／L硼酸 、0．5mmol／L蔗
糖 ，1 mmol／L MgS04，2mmol／L CaC1，)，称量 10mg花粉放
进青霉素小瓶。青霉素小瓶置人恒温水浴振荡器中进
行振荡 培养 ，水 浴 温度 25℃，转速 为 100r／min，培养
2．5h后用胶头滴管从青霉素小瓶取适量花粉混合液
滴在载玻片上，加盖盖玻片后置光学显微镜下观察，进
行花粉萌发数的统计及花粉管长度的测量 。每个处理
观察5张片子，每个片子观察 6个视野(约 200～300
个花粉粒)。
1．2．3 蒙 导花粉 辅 助授 粉 于 开花 前 ld对 母 本
‘cordelia’去雄、套袋，当其柱头出现分泌物时，用经辐
照的‘cordelia’花粉与未辐照的毛百合(父本)花粉等量
混合均匀后授粉。
1．2．4 先锋花粉辅助授粉 用辐 照的‘cordelia’花粉
授于 自身柱头 24h后 ，再用毛百合(父本)花粉授粉。
1．3 切割花柱授粉与杂交液辅助授粉
1．3．1 杂 交液辅助授粉 配制含 4％ 蔗糖 、100mg／L
H BO 、+100mg／L CaC1 和 2mg／L GA 的杂交液涂抹母
本柱头，然后用毛百合花粉授粉。
1．3．2 切割花柱授粉 +涂抹杂 交液 将母本花柱切
短至 0．5cm或 3cm，在柱头横切面上纵切 0．5mm后滴
人杂交液 ，然后用毛百合花粉授粉 。
本试验设置了 11种授粉方法 ，其中以普通柱头授
粉为对照，如表 1。每处理分别 授粉 l4到 30朵不等 。
授粉后立即套袋 ，以后加强母本的肥水管理 。
1．4 杂交结果及结籽情况统计
授粉后 75～85d，杂交果实已变硬 ，将要变黄时进
行座果率的统计 。然后掰开果实 ，将种子全部剥出，放
到一张干净的纸上，按饱满 、空壳两种类型进行分类 。
空壳种子只有一个种皮，有 的种皮上有早期退化的胚
的印迹，但是空壳种子不能成苗，因此，只统计饱满种
子描述结籽情况。
2 结果与分析
2．1 辐照对百合‘cordelia’花粉活力的影响
不同剂量辐照对花粉萌发率和花粉管长度的影响
见表 2。
由表 2的结果 可见 ，‘cordelia’的花粉 即使 经过
1000Gv或 2500Gy高剂量 的∞co射线辐照 ，离体萌发试
验仍有色观察到少量花粉萌发，但其花粉管长度比未辐
照花粉萌发的花粉管短。因此 ，不能 以零萌发率作为
确定适宜剂量的标准。
2．2 不同授粉方法对百合 ‘cordelia’×毛百合远缘杂
交结果率和结籽数的影响
授粉后 75～85d，对经过 11种不同授粉方法处理
后结实及种子形成情况进行统计 ，结果见表 3。
由表 3的结果可以看出 ，母本百合 ‘cordelia’自交
亲合，其结果率最高。百合‘cordelia’×毛百合普通柱
头授粉可以获得一些膨大果 和饱满种子。在柱头授
粉同时滴加杂交液也起到一定的促进作用。
母本‘cordelia’用 1000Gy或 2500Gy Co辐照 的花
粉自交，没有获得任何膨大果实和种子，表明 1000、
2500Gy辐 照 剂 量 使母 本 花 粉 完 全 丧 失 供 精 能 力。
1000Gv和 2500Gy的蒙导花粉辅助授粉每个果平均 比
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核 农 学 报 22卷
表 1 11种不 同的授粉方式
Table 1 The presentation of 1 1 diferent polination methods
授粉方法简写
po Hinafion method
授粉具体方法描述
description of diferent pollination methods
S(F)
S(F 1000Gy)
S(F 2500Gy)
C(F 1000Gy+M)
C(F 2500Gy+M)
C(F 1000Gy／M／24h)
C(F 25o0Gy／M／24h)
C(M直 )CK
C(M直 +杂交液)
C(M短切 +杂交液)
C(M长切 +杂交液)
用未经辐照处理的母本花粉进行自花授粉
self-pollination with the untreated female po Hen ，
用经 1000Gy辐照的母本花粉进行自花授粉
self-polination with iradiated female poHen atl000Gy
用经2500Gy辐照的母本花粉进行自花授粉 ‘
self-pollination with irradiated female pollen at2500Gy
蒙导花粉授粉方式：1000Gy辐照的母本花粉与父本花粉等量混合均匀后授粉
the mentor polination methods：polination with the mixed polen of half i~adiatod female polen atl000Gy and a half male pollen
蒙导花粉授粉方式：2500Gy辐照的母本花粉与父本花粉等量混合均匀后授粉
the mentor polination methods：pollination with the mixed polen of half irradiated female polen at2500Gy and a half male pollen
先锋花粉授粉方式：先用 1000Gy辐照母本花粉授粉，24h后再用父本花粉授粉
the pioneer pollination methods：pollination with irradiated female pollen at 1000Gy first，and with male pollen 24h late
先锋花粉授粉方式：先用 2500Gy辐照母本花粉授粉，24h后再用父本花粉授粉
the pi0neer polination methods：polination with iradiated female polen at 2500Gy first，and with male polen 24h late
用父本花粉直接授粉于母本柱头上
female polen was direcdy app~ed onto the male stigma
用父本花粉授粉于涂抹了杂交液的母本柱头上
female polen Was applied onto the male stigma which covered with the cross chemical
在短截为 0．5cm的母本花柱上滴入杂交液后，用父本花粉授粉
female polen Was applied onto the cut male style(0．5cm length)which covered with the cross chemical
在短截为 3cm的母本花柱上滴入杂交液后，用父本花粉授粉
female polen Was applied onto the cut male style(3cm length)which covered with the cros chemical
注：S代表自交；C代表杂交；F代表母本；M代表父本。下表同。
Note：S：selfing；C ：cro~ ；F：female parent；M：male parent．The same as folowing table
表2 辐照对花粉活力及花粉管长度的影响
Table 2 The efects of irradiation on pollen vigour
and polen tube length
对照多结 39．3粒和 28．5粒种子；1000Gy和 2500Gv的
先锋花粉辅助授粉则每个果平均比对照多结 35．5粒
和 26．2粒种子，说明这两种授粉方法均能促进杂交结
果及杂种种子的形成 。由于辐照剂量使母本花粉完全
丧失受精能力，所以用其参加的蒙导、先锋花粉辅助授
粉后所获得的种子 ，极有可能是真杂种。
切割花柱授粉法显著地降低了结果率和杂种种子
的形成 ，表 明切 割花 柱授粉 法不 适合用 于 ‘cordelia’
(旱)×毛百合的杂交。
3 结论与讨论
本试验将父、母本栽种于同一温室内并且分布面
积不大(15m2)，所以土地肥力、温度、光照、水分等条件
表3 授粉方法对百合‘cordelia’×毛百合远缘
杂交结果及形成种子的影响
Table 3 e efects of polination methods on fruitset
and seedset of ‘cordelia’× L．dauricum
处理 方法
treatment
误差很小。试验共设有 l1种不同的授粉方法，每天开
花的朵数除以 1l，以决定当天每种授粉方法处理多少
朵，如有不足，第二夫补齐。由于土地、气候、试验操作
安排误差小，所以没有安排重复。试验结果的差异是
显著可靠的。
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率 ，
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Journal of Nuclear Agricultural Sciences
2008，22(1)：28—31
花粉辐照是较为有效的使亲和花粉不具有供精能
力的方法 ，其 中首要考虑 的问题是选择一个合适 的剂
量，过高的剂量可能会导致蛋白质等亲和性识别物质
被破坏。在 Vantuyl的试验 中，认 为 1000Gy和 2500Gy
是麝香百合适宜的辐照剂量 。从本试验结果来看 ，
对于亚洲百合‘cordelia’，上述两种剂量也是适宜的。
虽然 ‘cordelia’与毛百合杂交亲合 ，但毕竟是百合栽培
品种与野生种之间的远缘杂交 ，‘cordelia’柱头和花柱
上的蛋白会对异种材料 毛百合花粉的萌发有一定拒绝
反应 ，但是 ‘cordelia’辐照花粉的“蒙导”和“先锋”作用 ，
会消耗掉一定量 的拒绝蛋 白 ，从 而促进 了毛百合花
粉在异种柱头上的萌发和伸长 ，导致结果率和形成种
子的数量大大增加。
切割花柱授粉曾被认为是克服百合远缘杂交受精
前障碍的最佳方法之一 “ ，因为它能减少异种花粉
在柱头和花柱 中的不亲合 障碍 。但本研究结果表明 ：
切割花柱反而比常规柱 头授粉明显减少结果率和种子
形成量。可能‘cordelia’和毛百合亲合性较高，切割后
的花柱缺少了具有 良好缓冲能力 的柱头及柱头分泌物
来促使花粉萌发 ，因而导致结果率低 ；同时，由于柱
头切短后 ，造成花粉管未完全伸长(即未成熟)即达到
胚囊 ，无法提供成熟精子用于受精 ，造成种子形成
率低。
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