全 文 ：植物生理学通讯 第 45卷 第 11期，2009年 11月1098
收稿 2009-07-07 修定 　2009-10-27
资助 国家自然科学基金(30 5 60 0 1 6)。
* 通讯作者(E-mail: jiangyc804@163.com; Tel: 0991-
8 5 2 2 8 1 8 )。
新疆野生种与栽培种郁金香的杂交种子无菌萌发和鳞茎形成
王彩霞 1, 欧阳彤 1, 姜彦成 2,*
1中国林业科学研究院亚热带林业研究所, 浙江富阳 311400; 2新疆大学生命科学与技术学院, 乌鲁木齐 830046
提要: 新疆野生种与栽培种郁金香的杂交F1种子于4 ℃低温下培养36~67 d后萌发, 随后于15 ℃下培养3~5个月形成鳞茎。
‘小黑人’×柔毛郁金香、‘小黑人’×天山郁金香和‘小黑人’×伊犁郁金香F1种子的萌发率差异显著, 分别为60.37%~63.89%、
80.28%~81.25%和3.75%~4.45%。‘小黑人 ’×柔毛郁金香和‘小黑人 ’×天山郁金香F1的鳞茎分别在添加6-BA 2.0 mg·L-1 (单
位下同)+KT 1.0+TDZ 0.1和 6-BA 5.0+KT 0.4的 1/2 MS培养基中增殖。‘小黑人 ’×天山郁金香 F1种子萌发后有 41.67%呈
畸形, 畸形的萌芽在添加 6-BA 2.0+KT 0.4的 1/2 MS培养基中可诱导出鳞茎并增殖。
关键词: 郁金香; 种间杂种; 种子萌发; 鳞茎形成
Aseptic Germination and Bulblet Formation of Interspecific Hybrids between
Wild Species and Cultivar of Tulip (Tulipa L.)
WANG Cai-Xia1, OUYANG Tong1, JIANG Yan-Cheng2,*
1Research Institute of Subtropical Forestry, China Academy of Forestry, Fuyang, Zhejiang 311400, China; 2College of Life Science
and Technology, Xinjiang University, Urumqi 830046, China
Abstract: The F1 seeds of interspecific hybrids between wild species and cultivar of tulip (Tulipa L.) germi-
nated after 36–67 days cultured in 4 ℃ and formed subsequently bulblets after 3–5 months cultured in 15 ℃.
The germination rates of F1 seeds of ‘Negrita’× Tulipa buhseana, ‘Negrita’×T. tianschanica, and ‘Negrita’×T.
iliensis were 60.37%–63.89%, 80.28%–81.25%, 3.75%–4.45% respectively and there were significant differ-
ences among them. ‘Negrita’×T. buhseana F1 bulblets proliferated in 1/2MS medium supplemented with 2.0
mg·L-1 6-BA, 1.0 mg·L-1 KT and 0.1 mg·L-1 TDZ, meanwhile, ‘Negrita’×T. tianschanica F1 bulblets proliferated
in 1/2 MS medium supplemented with 5.0 mg·L-1 6-BA and 0.4 mg·L-1 KT. There were 41.67% ‘Negrita’×T.
tianschanica showed abnormal morphology, which could induce bulblets in 1/2MS medium supplemented with
2.0 mg·L-1 6-BA and 0.4 mg·L-1 KT.
Key words: Tulip (Tulipa L.); interspecific hybrid; seed germination; bulblet formation
我国新疆的野生郁金香有很强的抗逆(寒冷、
干旱、炎热)性, 其与栽培品种杂交是培育抗性强
和观赏价值高的郁金香新品种的有效手段之一(谭
敦炎 2001)。但这方面的研究鲜有报道。通过人
工杂交, 我们曾获得一批新疆野生种与栽培种郁金
香的杂交 F1种子(欧阳彤等 2008)。此外, 由于亲
本间的遗传关系相对较远, 一般在植物远缘杂交过
程中常会出现各种障碍, 如杂交不亲和、胚败育、
杂交种子不萌发、幼苗畸形或夭折等(高新起和王
秀玲1998)。杂交种子能否正常萌发和发育是远缘
杂交育种中的关键环节之一。无菌播种培养是植
物远缘杂种培育中常用的技术(张志胜等 2001)。
据此, 本文探讨新疆野生种与栽培种郁金香的杂交
F1种子的无菌萌发和鳞茎形成, 以了解其萌发特性,
并建立无菌萌发和鳞茎形成体系, 最终获得F1小鳞
茎以培育新的郁金香种质。
材料与方法
实验用的郁金香杂交种子共3份, 分别为郁金
香 ‘小黑人 ’(Tulipa gesneriana L. cv. ‘Negrita’)×柔
毛郁金香(Tulipa buhseana Boiss.) F1种子、‘小黑
人 ’×天山郁金香(Tulipa tianschanica Regel) F1种
子、‘小黑人 ’×伊犁郁金香(Tulipa iliensis Regel)
F1种子。其中 ‘小黑人 ’为栽培品种, 柔毛郁金香、
天山郁金香、伊犁郁金香为新疆野生种。杂交实
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验于 2006和 2007年的花期在新疆进行。采集成
熟杂交果实, 晒干, 挑选饱满的种子置于 4 ℃冰箱
中用硅胶干燥保存备用。
接种前, 种子先用 75%酒精消毒 30 s, 0.1%
HgCl2消毒 5 min, 无菌水冲洗 3~5次。灭菌后, 以
无菌水为对照, 分别用 100、300和 500 mg·L-1赤
霉素(GA3)溶液浸泡种子 24 h, 接种于同一种培养
基中。另外, 种子萌发和鳞茎形成的培养基以1/2MS
为基本培养基, 附加 5.5 g·L-1琼脂、500 mg·L-1蛋
白胨、40 g·L-1 (种子萌发)或 60 g·L-1 (鳞茎形成)蔗
糖以及不同浓度的 6-BA、KT、TDZ和NAA。培
养基于 120 ℃下灭菌 20 min, 灭菌前 pH调至 5.8。
暗培养或 12 h·d-1光照培养, 光照强度为 30~40
μmol·m-2·s-1。温度分别为 4、15和 24 ℃。
实验结果
1 种子的萌发
表 1和图 1显示, (1)种子接种后, 在 15和 24
℃下暗培养或 12 h·d-1光照培养均不萌发。在 4 ℃
暗培养或 12 h·d-1光照培养环境中, 接种 36~67 d
后种子萌发(图1-a)。(2)与不做GA3处理相比, 接种
前分别用 100、300和 500 mg·L-1 GA3浸种 24 h, 3
种F1种子的萌发率均无显著升高(表1)。种子接种
在添加不同浓度 6-BA、KT、TDZ和NAA的培养
基中, 种子萌发率在各培养基之间的差异不显著(数
据未列出)。不同杂交组合F1种子之间的萌发率差
异显著, 其中 ‘小黑人 ’×天山郁金香F1种子的萌发
率最高, 达 80.28%~81.25%, ‘小黑人 ’×柔毛郁金
香 F1种子次之, 为 60.37%~63.89%, ‘小黑人 ’×伊
犁郁金香 F1种子最低, 仅 3.75%~4.45% (表 1)。
表 1 赤霉素(GA3)对郁金香种间杂交 F1种子萌发的影响
Table 1 Effects of GA3 on seed germination of interspecific hybrids of tulip
F1种子萌发率 /%
GA3浓度 /mg·L-1
‘小黑人 ’×柔毛郁金香 ‘小黑人 ’×天山郁金香 ‘小黑人 ’×伊犁郁金香
0 63.89b 80.28a 3.75c
100 61.39b 80.97a 4.45c
300 62.54b 80.39a 4.16c
500 60.37b 81.25a 3.97c
　　不同字母表示在 P≤ 0 .0 5 水平差异显著。
2 鳞茎的形成
从图 1可见, (1)种子萌发后, 置于 4 ℃暗培养
或 12 h·d-1的光照培养条件下鳞茎不能形成, 在 24
℃暗培养或 12 h·d-1光照下培养的芽逐渐死亡, 而
在15 ℃暗培养或12 h·d-1光照培养条件下可形成鳞
茎。出芽后 3~5个月, 芽端开始膨大, 逐渐形成小
鳞茎, 再自小鳞茎长出真叶(图 1-b~d)。(2)‘小黑人 ’×
柔毛郁金香F1种子萌发后, 所有种子均能继续正常
发育形成小鳞茎, 并在添加 2.0 mg·L-1 6-BA、1.0
mg·L-1 KT和 0.1 mg·L-1 TDZ的培养基中增殖(图 1-e)。
‘小黑人’×天山郁金香F1种子萌芽后, 有58.33%的
芽可继续正常发育形成小鳞茎, 41.67%的芽出现畸
形(图 1-f)。正常发育的小鳞茎在添加 5.0 mg·L-1
6-BA和 0.4 mg·L-1 KT的培养基中可增殖, 畸形的
萌芽在添加2.0 mg·L-1 6-BA和0.4 mg·L-1 KT的培养
基中可诱导出小鳞茎并增殖(图 1-g)。‘小黑人 ’×
伊犁郁金香 F1种子在萌发后均能正常发育形成小
鳞茎, 但在所有培养基中均不增殖。
讨　　论
种子的萌发和发育取决于其自身的生理特性
和遗传背景。郁金香种子有胚休眠现象, 低温可打
破其休眠(Fortanier和Van Brenk 1975; Niimi 1980)。
本文的新疆野生种和栽培种郁金香的杂交 F1种子
于 4 ℃低温下培养 36~67 d后萌发, 随后于 15 ℃
下培养3~5个月形成鳞茎, 与自然环境下的郁金香
的物候特性一致, 说明温度是影响其萌发和鳞茎形
成的重要因素。陈芳等(2001)以及朱新霞等(2005)
报道, 赤霉素对解除伊犁郁金香种子休眠有良好效
果, 但本文中并未观察到此现象, 这可能与各自所
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用种子的遗传背景差异有关。‘小黑人 ’×柔毛郁
金香 F1种子和 ‘小黑人 ’×天山郁金香 F1种子萌发
相对比较容易, 而 ‘小黑人 ’×伊犁郁金香F1种子则
难萌发, 而且 ‘小黑人 ’×天山郁金香F1种子萌发后
部分呈畸形, 这可能是杂交亲本遗传关系的远近不
同所致。在培养基中添加外源生长调节物质虽然
不能促使萌发率升高, 但添加 6-BA 2.0 mg·L-1 (单
位下同) +KT 1.0+TDZ 0.1和6-BA 5.0+KT 0.4则分
别促进 ‘小黑人 ’×柔毛郁金香、‘小黑人 ’×天山郁
金香 F1鳞茎增殖, 而且添加 6-BA 2.0+KT 0.4能诱
导‘小黑人’×天山郁金香F1的畸形萌芽长出鳞茎并
增殖, 这对克服郁金香远缘杂交中种子量少、幼苗
畸形障碍和获取新种质来说都是有意义的。
图 1 郁金香种间杂交 F1种子萌发及鳞茎形成
Fig.1 Seed germination and bulblet formation of interspecific hybrids of tulip
a: 种子萌发; b、c、d: 鳞茎形成; e: 鳞茎增殖; f: 畸形鳞茎; g: 自畸形鳞茎诱导出的正常鳞茎。
参考文献
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芽特性的研究. 石河子大学学报(自然科学版), 5: 197~200
高新起, 王秀玲(1998). 植物远缘杂交的障碍及其克服. 生物学通
报, 33 (2): 12~14
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 (6): 656~664
谭敦炎(2001). 新疆的郁金香属种质资源. 植物杂志, 6 : 1
张志胜, 何琼英, 傅雪琳, 欧秀娟, 林伟强, 蒋俊岳(2001). 中国兰
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朱新霞, 孙黎, 乐锦华(2005). 野生郁金香的室内萌发研究. 种子,
24: 63~64
Fortanier EJ, Van Brenk G (1975). Dormancy of seeds as compared
with dormancy of bulbs in tulips. Acta Horticul, 47: 331~338
Niimi Y (1980). Histological observations on the initiation of
the vegetative apex in tu lip seeds cultured under low
temperatures. Sci horticul, 13: 161~171