全 文 ：第 26 卷 第 2 期 作　物　学　报 V o l. 26, N o. 2
2000 年 3 月 A CTA A GRONOM ICA S IN ICA M ar. , 2000
甘薯与低倍体种间杂种杂交低结实性的克服X
王兰珍　李惟基　周海鹰　葛玉梅　刘庆昌　陆漱韵
(中国农业大学植物遗传育种系　北京, 100094)
提　要　通过观察花粉萌发、花粉管生长、受精、胚发育等过程, 发现甘薯与低倍体 (3 x, 5 x) 种间杂
种杂交低结实性的原因: 一是花粉附着量少、花粉萌发量少、花粉管生长缓慢导致子房受精不足, 使
子房出现第一次大量脱落; 二是胚发育异常导致子房出现第二次大量脱落。这种胚发育异常对甘薯×
5 x 杂种来说是受精卵发育缓慢; 对甘薯×3 x 杂种来说是胚发育停滞于球形胚阶段。
研究了克服甘薯×低倍体种间杂种低结实性的方法。结果表明: 甘薯与 5 x 杂种反交, 其受精前
障碍较小。植物生长调节剂 (共 6 种配方) 处理子房可改善甘薯×低倍体种间杂种的结实性, 其中配方
É
(100 m g ö L NAA + 50 m g ö L 62BA ) 效果较好。利用配方 É 做两次处理可使甘薯×5 x 种间杂种的结
实率进一步提高。通过观察植物生长调节剂处理对子房寿命和胚发育过程的影响, 发现植物生长调节
剂通过提高有效胚存在率而提高甘薯×3 x 种间杂种的结实率; 通过促进胚的发育和延长子房寿命而
提高甘薯×5 x 种间杂种的结实率。
关键词　甘薯; 低倍体种间杂种; 种间杂交; 结实性
Overcom ing of L ow Seedset in Sweet Pota to×Tr iplo idy ö Pen taplo idy
In terspec if ic Hybr ids
W AN G L an2Zhen　L IW ei2J i　ZHOU H ai2Y ing　GE Yu2M ei　L IU Q ing2Chang
LU Shu2Yun
(D ep. P lan t Gen. & B reed ing , Ch ina A g ri U niv , B eij ing , 100094)
Abstract　T he cau ses of low seedset in the hyb rid iza t ion s betw een sw eet po ta to and 3 x ö 5 x
in terspecif ic hyb rids w ere found as: ① few po llen s a t tached to st igm a, few po llen s germ ina t2
ed, and slow grow ing of po llen tube led to low fert ility ra te w h ich resu lted in the first ab scis2
sion of po llina ted ovu les; ② slow differen t ia t ion of fert ilized egg ( in sw eet po ta to×5 x) o r
em b ryo developm en ta l cease a t g lobu lar stage (in sw eet po ta to×3 x) , resu lted in the second
ab scission of po llina ted ovu les.
Som e m ethods w ere tried to overcom e the low seedset. Sw eet po ta to to be u sed as m ale
paren t w as ava ilab le to overcom e the p re2fert iliza t ion barrier. A pp lica t ion of NAA (100 m g ö
L ) + 62BA (50 m g ö L ) w as availab le to ex tend ovary life, so tha t the num ber of em b ryo in
po llina ted ovu les m igh t be increased ( in sw eet po ta to×3 x) , o r em b ryo developm en t m igh t
be im p roved ( in sw eet po ta to×5 x). D up lica t ing app lica t ion of NAA (100 m g ö L ) + 62BA (50
m g ö L ) cou ld fu rther increased the seedset in sw eet po ta to×5 x.
Key words　Sw eet po ta to; 3x ö 5x in terspecif ic hyb rids; In terspecif ic cro ss; Seedset
X 属国家攻关 962002202217 专题
收稿日期: 1998207222, 接收日期: 1998212230

在甘薯近缘野生种的第1群中, 对与甘薯倍性相同的 I. trif id a 6 x 的育种利用是成功
的[ 1, 2 ], 但低倍体种 ( I. trif id a 2 x, 4 x)相互杂交或与甘薯杂交, 其后代一般结薯性很差, 尽
管它们具有很多优良性状, 如抗旱、抗寒、抗黑斑病、高干率等, 在生产上却没有应用价
值[ 3 ]。用这些低倍体种间杂种作为育种材料与甘薯杂交又发现结实率很低[ 4, 5 ]。为解决这些
问题所作的研究, 至今还不多见[ 4～ 8 ]。本研究意在进一步的探索导致甘薯×低倍体种间杂种
低结实性的原因, 并找出相应的克服方法, 以利甘薯低倍体野生种应用于育种实践。
1　材料与方法
1. 1　杂交亲本
高自1号等6个甘薯品种, 代表不同的不孕群。甘薯×I. trif id a 4 x 的五倍体杂种后代的
3个株系5402、5502和5522。I. trif id a 2 x×I. trif id a 4 x 的杂交后代株系3210, 其2 n 大粒
可育花粉频率为10%。
1. 2　柱头上花粉萌发与花柱中花粉管的生长状况的观察
在授粉8 h 后采摘授粉花朵, 每组合10朵。卡诺液中固定24 h, 70% 酒精保存。苯胺蓝染
色, 荧光显微镜观察, 统计柱头上花粉附着量、萌发量和花柱上、下部的花粉管数。
1. 3　受精情况观察
授粉后一天取子房10枚, 卡诺液固定24 h, 常规石蜡切片, 厚11 Lm。番红2固绿对染, 显
微观察受精情况并统计受精率。卵核受精后, 可观察到核与壁之间的细胞质呈星网状。
1. 4　子房寿命与胚发育观察
授粉后1、3、5、7、10、15天统计子房存留率, 测定子房的大小 (mm ×mm ) , 并取子房10
枚以卡诺液固定, 石蜡切片法观察胚发育情况, 并计算存留胚珠含胚率和有效胚存在率。子
房存留率 (% ) = 存留的子房数÷授粉花数×100; 存留胚珠含胚率 (% ) = 观察到的胚的个数
÷观察胚珠数×100; 有效胚存在率 (% ) = 存留胚珠含胚率×子房存留率×100。
1. 5　结实率及结蒴率的统计
结蒴率 (% ) = 所得蒴果数÷杂交花数×100; 结实率 (% ) = 收获的种子数÷ (杂交花数×
4)×100。
1. 6　植物生长调节剂处理
配方为: É 100 m g ö L NAA + 50 m g ö L 62BA ; ˚ 50 m g ö L 62BA + 20 m g ö L 2, 42D; ¸
30 m g ö L NAA ; Ì 50 m g ö L 62BA ; V 500 m g ö L GA 3; ˛ 100 m g ö L NAA + 50 m g ö L 62BA +
500 m g ö L GA 3。授粉后立即用注射器将植物生长调节剂滴1～ 2滴到子房周围。二次处理在授
粉后5天进行。
2　结果与讨论
2. 1　甘薯×低倍体种间杂种低结实性的原因
2. 1. 1　柱头上花粉萌发和花柱中花粉管生长状况
甘薯×5 x 作高自1号×5402, 高自1号×5502, 向阳红×5402, 向阳黄×5402; 甘薯×3 x
作高自1号3210, 向阳黄×3210, 向阳红×3210, 观察结果表明, 甘薯×低倍体种间杂种的各
组合, 母本平均每个柱头附着花粉数只有1. 8～ 5. 8个, 萌发花粉数只有0. 8～ 2. 0个, 到达花
柱基部的花粉管数只有0. 1～ 1. 1个, 由此推算允许的最大受精率为2. 5%～ 28%。而据侯利
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霞等[ 4 ]观察, 自交结实率高的甘薯品种授粉后8 h 到达花柱基部的花粉管数目可达4个以上,
允许的最大受精率达到100%。可见在甘薯与低倍体种间杂种的杂交中存在较严重的受精前
障碍, 与前人[ 4, 5 ]研究结果一致。
2. 1. 2　甘薯×低倍体种间杂种的受精状况观察
作高自1号×5402, 向阳红×5402, 向阳黄×5402, 高自1号×3210, 向阳红×3210, 于授
粉后一天观察受精状况。结果表明甘薯×低倍体种间杂种各组合受精率为0～ 17. 6% , 与根
据花柱下部花粉管数推算的允许的最大受精率范围2. 5%～ 28% 较为接近, 花粉管长入胚珠
后的受精过程似乎没有明显障碍。
2. 1. 3　甘薯×低倍体种间杂种的子房寿命和胚发育过程
2. 1. 3. 1　甘薯×低倍体种间杂种的子房寿命
观察甘薯×5 x 组合高自1号×5502, 甘薯×3 x 组合向阳红×3210的子房寿命, 结果如
图1、图2所示。
图1　甘薯×5 x 的子房寿命
F ig. 1　O vary life of sw eetpo tato×5 x
图2　甘薯×3 x 的子房寿命
F ig. 2　O vary life of sw eetpo tato×3 x
注: 在图1、2中大小×20、大小×10表示在数值上将原始数据放大的倍数
N o te: ×20 and ×10 in F ig. 1 and F ig. 2 m ean that the o riginal data to be ex tended as tho se tim es
从图1、图2可看出, 甘薯与低倍体种间杂种杂交后子房经历两次大量脱落, 其后存留率
接近结蒴率。对甘薯×3 x 来说, 第一次大量脱落出现在授粉后1～ 5天, 第二次大量脱落出现
在10～ 15天。从存留子房的大小变化来看, 子房在授粉后渐次膨大; 但在两次大量脱落之间,
子房的平均大小变化不大。而且发现有些存留子房萎蔫、变黄, 不同子房之间出现明显的大
小差异。甘薯×5 x 的情况也相似, 只是第一次大量脱落出现在1～ 3天, 第二次大量脱落出现
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在5～ 10天。以上观察到的子房脱落趋势, 在同类型研究中未见报道。
2. 1. 3. 2　甘薯×低倍体种间杂种的胚发育过程
石蜡切片观察胚发育过程, 结果表明高自1号×5502胚发育进程缓慢, 授粉后1天和3天
都只观察到受精卵 (见图版 É —1、2) , 授粉后5天才观察到多细胞胚 (见图版 É —3) , 而在甘
薯不同的不孕群的品种间杂交中, 授粉5天后, 胚已发育到球形胚或心形胚阶段[ 9, 10 ] , 可见甘
薯×5 x 杂种存在受精卵分化缓慢的障碍。向阳红×3210, 则在授粉后1天的胚珠中发现了受
精卵, 在授粉后3天的胚珠中发现了多细胞胚 (见图版 É —4) , 在授粉后5天的胚珠中发现了
球形胚 (见图版É —5) , 这说明甘薯×3 x 在授粉后1～ 5天胚发育基本正常。但在授粉后7天、
10天发现胚珠中的胚仍为球形胚 (图版 É —6) , 在授粉后10天发现胚乳退化。已知甘薯不同
的不孕群的品种间杂交中, 授粉后5～ 6天胚发育到心形胚阶段, 胚乳开始解体, 授粉后7～ 8
天胚发育到鱼雷形胚阶段, 授粉后10天可观察到子叶和退化的胚乳[ 10 ]。可见在甘薯×3 x 杂
种时, 胚在发育过程中停滞于球形胚阶段, 而胚乳却正常退化。综合以上分析可知, 甘薯×
低倍体种间杂种的杂交中普遍存在胚发育障碍, 只是甘薯×5 x 杂种的胚发育障碍发生较早,
而甘薯×3 x 杂种的胚发育障碍发生较晚。这在同类型研究中也未见报道。
2. 1. 3. 3　甘薯×低倍体种间杂种的子房寿命与胚发育之间的关系
子房脱落导致的直接后果是结蒴率的降低, 而胚发育正常与否则直接关系到种子能否形
成。阐明二者之间的内在联系有助于找出导致低结实的真正原因。有效胚存在率是联系二者
的桥梁, 甘薯×低倍体种间杂种的有效胚存在率的计算结果见表1。
表1　甘薯×低倍体种间杂种的有效胚存在率 (% )
Table 1　Ava ilable embryo percen tages of sweetpotato×tr i- ö pen ta-plo idy hybr ids
组　　合
Com bination
　观察项目
　 Item observed
授粉后天数 (D ays after po llination)
1 3 5 7 10 15
成熟M aturity
高自1号×5502 　子房存留率 100. 0 70. 0 70. 8 - 5. 3 4. 0 3. 3
Gaozi21×5502 　Percen tage of staying ovary
　存留胚珠含胚率 11. 1 40. 0 15. 8 - - - -
　Percen tage of em bryo in staying ovule
　有效胚存在率 11. 1 9. 3 11. 2 - - - 0. 8
　A vailab le em bryo percen tage
向阳红×3210 　子房存留率 100. 0 68. 7 25. 6 31. 1 20. 0 3. 3 5. 8
X iangyanghong 　Percen tage of staying ovary
×3210 　存留胚珠含胚率 10. 0 13. 0 26. 3 26. 7 45. 4 - -
　Percen tage of em bryo in staying ovule
　有效胚存在率 10. 0 8. 9 6. 7 8. 3 9. 1 - 1. 9
　A vailab le em bryo percen tage
从表1可看出, 第一次子房大量脱落前后, 子房存留率变化大, 高自1号×5502 (授粉后1
～ 3天) 的存留率下降30个百分点, 向阳红×3210 (授粉后1～ 5天) 的存留率下降74. 4个百分
点, 同时存留胚珠含胚率逐渐上升, 但有效胚存在率变化不大, 这说明这次脱落的主要是未
受精子房。由此可知, 受精不足是造成子房脱落、导致低结实的重要原因。通过石蜡切片的
观察还看到, 在子房第一次大量脱落之后, 高自1号×5502和向阳红×3210的存留胚珠含胚
率分别为10. 5% 和45. 5% , 据此推算, 子房中有胚子房的比例大约分别为40% 和100%。但此
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后又经历第二次大量脱落使子房存留率分别下降到4. 0% 和3. 3% , 有效胚存在率也明显下
降, 可见第二次大量脱落的子房大多数是有胚子房。而胚发育过程的观察结果又表明, 在子
房第二次大量脱落前夕, 胚发育不正常。由此可以推知正是胚发育异常导致子房的第二次大
量脱落, 使结实率进一步降低。前人[ 4, 5 ]在研究中也发现了甘薯×低倍体种间杂种存在子房
受精不足和胚发育障碍, 但观察较为笼统, 对胚发育障碍的发生阶段不甚明了, 也未能说明
子房受精不足和胚发育障碍是导致低结实的内因, 子房脱落只是其外在表现, 而是将这三者
都作为导致低结实的原因。
2. 2　甘薯×低倍体种间杂种低结实性的克服方法
2. 2. 1　反交对结实率的影响
种植过程中发现5 x 有些株系结有种子, 说明这些5 x 株系也具有做母本的能力, 因此用
甘薯与5 x 株系做反交, 结果见表2。
表2　甘薯×5 x 种间杂种正反交结实率
Table 2　Rec iprocal crossing seedsets of sweetpotato×5 x
群别
Group
杂交类型
T ype of
cro ssing
组合
Com bination
　
杂交花数 (朵)
N um ber of flow er
cro ssed
结实数 (粒)
N um ber of seed
obtained
结实率 (% )
Seedset
B 正交 徐18×5402 31 0 0
Po sit ive Xu218×5402
反交 5402×徐18 6 1 4. 2
N egative 5402×Xu218
C 正交 向阳黄×5402 30 0 0
Po sit ive X iangyanghuang×5402
反交 5402×向阳黄
N egative 5402×X iangyanghuang 29 9 7. 8
正交 农大红×5402
Po sit ive N ongdahong×5402 30 0 0
反交 5402×农大红
N egative 5402×N ongdahong 27 8 7. 4
D 正交 乌尖苕×5402 28 1 0. 9
Po sit ive W ujianshao×5402
反交 5402×乌尖苕 25 0 0
N egative 5402×W ujianshao
E 正交 向阳红×5402 65 3 0. 2
Po siive X iangyanghong×5402
反交 5402×向阳红 26 3 2. 9
N egative 5402×X iangyanghong
高自1号 正交 高自1号×5402 46 0 0
群 Po sit ive Gaozi21×5402
Gaozi21 反交 5402×高自1号 28 0 0
group N egative 5402×Gaozi21
　　如表 2 所
示, 用 5402 作
母本与5个甘薯
不孕群的6个代
表品种杂交的
结实率多比正
交的高, 其中
C 群品种最为
突出, 其正交
结实率均为零,
而反交结实率
都在7% 以上。
为弄清甘
薯× 5 x 杂种
反交比正交更
易结实的原因,
观察了向阳黄
×5402在正反
交时的花粉萌
发和花粉管生
长的情况。结
果反交时柱头
上粘附的花粉
数为 23. 5 个,
萌发的花粉数为9. 0个, 比正交分别增加17. 7个和8. 2个 (见图版 É —7, 8) , 到达花柱基部的
花粉管数为2. 4个, 比正交增加2. 1个, 允许的最大受精率为60% , 比正交增加57. 5个百分点。
由此可见, 反交的受精前障碍比正交小得多, 因而较易结实。其原因具体可能在于: 正交时5
x 杂种产生的花粉多为非整倍体。尽管在基因补偿的作用下, 有大量花粉具有生活力, 但与
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正常花粉相比仍有许多缺陷, 因此在花粉附着、花粉萌发及花粉管生长中出现障碍, 导致受
精率低; 在反交中, 甘薯品种作父本, 花粉不仅具有正常的育性, 而且具有正常的萌发和花
粉管生长能力, 因而使受精的可能性大为提高。
由于5 x 杂种通常由甘薯 (作母本) ×野生种获得, 本试验采用的5 x 杂种5402和5502亦
然, 故这些5 x 杂种作母本 (反交) 时不会使其子代含有野生种的细胞质, 从而也就不致在群
体水平上比正交表现很差的结薯性。但甘薯任何杂交组合的子代都表现广泛分离, 因而这一
推测有待于另作具有一定规模的试验加以证实。
但是, 5 x 杂种是奇倍体, 作为母本利用时可能存在雌配子不育对结实性的影响, 曾经发
现有些5 x 株系就不结籽, 所以利用反交只能利用雌配子败育率不高的5 x 株系。
2. 2. 2　植物生长调节剂处理
2. 2. 2. 1　植物生长调节剂对子房寿命的影响
用植物生长调节剂配方É (以下简称配方É ) 对子房进行一次处理和二次处理, 以不处理
为对照, 观察一次、二次处理对子房寿命的影响。
结果表明, 高自1号×5502授粉后3天、10天、15天的子房存留率分别为70%、5. 3% 和
4. 0% , 一次处理的子房存留率分别为90. 9%、9. 1% 和4. 2% , 说明植物生长调节剂的作用随
着时间的延长而减弱。在授粉后5天第二次处理子房, 则使授粉后10天、15天的子房存留率和
成熟期的结蒴率得到显著提高, 它们分别为80%、66. 7% 和16. 7%。从存留子房的大小来看,
在授粉后5天以内, 配方 É 处理过的子房平均大小比对照略小, 而在授粉10天之后, 处理过的
子房平均大小较对照大, 这表明植物生长调节剂克服甘薯×5 x 杂种低结实的作用主要在于
维持了有胚子房的发育而使结蒴率得到提高。
对于向阳红×3210来说, 则从授粉后3天一直到蒴果成熟, 处理的子房存留率较对照高,
而且随着时间的推移, 提高的幅度在不断地增加。授粉后1、3、5、7、10、15天和成熟时对照
的子房存留率分别为100% , 68. 7% , 25. 6% , 31. 1% , 20. 0% , 3. 3%和5. 8% ; 一次处理则
分别为100% , 76. 9% , 40. 3% , 42. 5% , 58. 0% , 35. 3%和33. 3%。但在授粉后5天进行二次
处理反而不如一次处理 , 使授粉后10天、15天和成熟时的子房存留率分别降至35. 3% ,
5. 33% 和11. 4%。可见植物生长调节剂对甘薯×3 x 杂种的子房寿命的影响主要在于抑制了
授粉后1～ 5天的第一次子房脱落, 授粉后5天补施的配方 É 使子房激素水平不适当的提高,
产生了不利的影响。
2. 2. 2. 2　植物生长调节剂对胚发育的影响
选取高自1号×5502和向阳红×3210进行配方 É 一次处理和二次处理, 用石蜡切片法观
察两种处理对胚发育的影响。
结果表明, 高自1号×5502经配方 É 一次处理后, 有效胚存在率在授粉后1、3、5天分别
由11. 1% 提高到21. 4% , 由9. 3% 提高到11. 5% , 由7. 4% 提高到13. 1% ; 二次处理后, 在授
粉后10天、15天的子房中观察到球形胚 (图版 É —9, 10)。这说明二次处理促进了甘薯×5 x
杂种的胚进一步发育。据此推测甘薯×5 x 杂种的受精子房可能由于种种原因不能产生足够
的内源激素刺激受精卵分裂, 幼胚不能形成, 而幼胚又是子房生长发育过程中产生内源激素
的一个来源, 因此子房的激素水平进一步降低, 导致子房脱落; 经植物生长调节剂处理之后,
则子房的激素水平提高, 受精卵得以分裂。授粉5天之后, 外源激素的作用减弱, 而幼胚又不
能产生足够的内源激素维持子房的生长, 因而导致子房脱落, 使胚失去了发育的条件。及时
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第二次补施植物生长调节剂之后, 子房激素水平的提高使子房继续生存, 胚继续发育。
对向阳红×3210来说, 观察结果表明, 在授粉后一天, 配方 É 处理的有效胚存在率由对
照的6. 7% 提高到11. 1% , 在授粉后3天, 由对照的8. 9% 提高到23. 0% , 授粉后5天由对照的
6. 7% 提高到14. 1% , 在此之后一直到授粉后15天有效胚存在率提高的幅度保持较平稳的水
平。由此推测在授粉后1～ 3天之间配方 É 处理的子房中又有一部分卵细胞完成受精作用。结
果还表明一次和二次处理子房在授粉后7、10天的胚仍然停留在球形胚阶段, 这说明该配方
É 一次或二次处理均不能促进甘薯×3 x 杂种的球形胚进一步发育。
表3　植物生长调节剂一次处理对结实率的影响
Table 3　Effect on seedset by one- time treatmean t of plan t growth regulator
组合类型
T ype of com bination
组合
Com bination
观察项目
Item observed
对照
CK
植物生长调节剂 (P lan t grow th regulato r)
É ˚ ¸ Ì ˝ ˛
甘薯×3 x 高自1号×3210 杂交花数 (朵) 29 56 20 30 29 26 30
Sw eet po tato×3 x Gaozi21×3210 N o. of flow er cro ssed
结实数 (粒) 0 0 0 0 0 0 0
N o. of seed obtained
结实率 (% ) 0 0 0 0 0 0 0
Seedset (% )
向阳红×3210 杂交花数 (朵) 52 48 30 25 28 25 -
X iangyanghong×3210 N o. of flow er cro ssed
结实数 (粒) 4 19 4 0 5 0 -
N o. of seed obtained
结实率 (% ) 1. 9 9. 9 3. 3 0 4. 5 0 -
Seedset (% )
甘薯×5 x 高自1号×5402 杂交花数 (朵) 46 30 30 30 31 29 30
Sw eet po tato Gaozi21×5402 N o. of flow er cro ssed
×5 x 结实数 (粒) 0 0 0 0 1 0 0
N o. of seed obtained
结实率 (% ) 0 0 0 0 0. 8 0 0
Seedset (% )
高自1号×5502 杂交花数 (朵) 31 40 - - - - -
Gaozi21×5502 N o. of flow er cro ssed
结实数 (粒) 1 3 - - - - -
N o. of seed obtained
结实率 (% ) 0. 8 1. 9 - - - - -
Seedset (% )
向阳红×5402 杂交花数 (朵) 65 34 29 30 30 30 30
X iangyanghong×5402 N o. of flow er cro ssed
结实数 (粒) 3 0 0 0 0 0 0
N o. of Seed obtained
结实率 (% ) 1. 15 0 0 0 0 0 0
Seedset (% )
向阳红×5522 杂交花数 (朵) 48 44 36 32 39 - -
X iangyanghong×5522 N o. of flow er cro ssed
结实数 (粒) 3 2 2 2 43 - -
N o. of seed obtained
结实率 (% ) 1. 6 1. 7 1. 4 1. 6 2. 6 - -
Seedset (% )
　　注 (N o te) : É 100 m g ö L NAA + 50 m g ö L 62BA 　˚ 30 m g ö L 62BA + 20 m g ö L 2, 4D　¸ 30 m g ö L NAA 　Ì 50 m g ö
L 62BA 　˝ 500 m g ö L GA 3　˛ 100 m g ö L NAA + 500 m g ö L 6BA + 500 m g ö L GA 3
　　3 其中有3粒是皱缩小种子, 经解剖发现胚珠内没有胚结构
N o em bryo in the th ree seeds of them.
041　　　　　　　　　　　　　　　　　作　　物 　　学　　报　　　　　　　　 　　　　　　　　26 卷

2. 2. 2. 3　植物生长调节剂对结实率的影响
在甘薯×低倍体种间杂种中的各组合中, 用不同配方的植物生长调节剂处理子房, 计算
其结实率, 结果见表3。
从表3可看到, 总体来说配方 É 的效果最好, 可以使向阳红×3210的结实率由1. 9% 提高
到9. 9% , 使高自1号×5502的结实率从0. 8% 提高到1. 9%。
用效果较好的剂配方É 进行二次处理, 统计其结实率, 结果见表4。
表4　配方É 二次处理对甘薯×低倍体种间杂种的结实率的影响
Table 4　Effect on seedset by two- times treatmean t with rec ipe É of plan t growth regulator
组合类型
T ype of com bination
组合
Com bination
观察项目
T erm observed
对照
CK
一次处理
O ne2t im e treatm ent
二次处理
Two2t im es
treatm ent
甘薯×3 x 高自1号×3210 杂交花数 (朵) 29 29 26
Sw eet po tato×3 x Gaozi21×3210 N o. of flow er cro ssed
结实数 (粒) 1 0 1
N o. of seed obtained
结实率 (% ) 0. 96 0 1. 0
Seedset (% )
向阳红×3210 杂交花数 (朵) 52 48 35
X iangyanghong×3210 N o. of flow er cro ssed
结实数 (粒) 4 19 4
N o. of seed obtained
结实率 (% ) 1. 9 9. 9 2. 9
Seedset (% )
甘薯×5 x 高自1号×5402 杂交花数 (朵) 30 30 30
Sw eet po tato×5 x Gaozi21×5402 N o. of flow er cro ssed
结实数 (粒) 0 0 0
N o. of seed obtained
结实率 (% ) 0 0 0
Seedset (% )
高自1号×5502 杂交花数 (朵) 31 40 20
Gaozi21×5502 N o. of flow er cro ssed
结实数 (粒) 1 3 3
N o. of seed obtained
结实率 (% ) 0. 8 1. 9 3. 8
Seedset (% )
从表4可以看出, 用配方 É 二次处理使高自1号×5502的结实率由对照的0. 8% 提高到
3. 8% , 而用配方 É 一次处理, 仅能将结实率提高到1. 9%。这是二次处理继续延长了该杂交
组合子房寿命的必然结果。对甘薯×3 x 杂种来讲, 配方 É 二次处理的效果不明显, 甚至不如
一次处理, 这是二次处理降低了该杂交组合子房存留率的必然结果。
本研究通过以上实验获得了一批甘薯×低倍体种间杂种的种子。处理所得种子总数为对
照所得种子总数的4. 28倍。播种部分种子, 获得后代植株, 发现块根干率普遍高于其甘薯亲
本, 单株鲜薯重变异于0至1150 g 之间, 从中初步选到3个高产株系。
1412 期　　　　　　　　　王兰珍等: 甘薯与低倍体种间杂种杂交低结实性的克服　　　　　　　　　　　　

3　结　论
3. 1　甘薯×低倍体种间杂种低结实的原因有二。花粉附着量少、花粉萌发量少、花粉管生长
缓慢导致的子房受精不足是导致低结实的一个重要原因。胚发育障碍是导致低结实的另一重
要原因。对甘薯×5 x 杂种来说胚发育障碍表现为受精卵发育缓慢。对甘薯×3 x 杂种来说,
胚发育障碍表现为胚发育停滞于球形胚阶段。
3. 2　甘薯与5 x 杂种之间的杂交, 实行反交 (以甘薯为父本)有利于克服受精前障碍。
3. 3　植物生长调节剂NAA (100 m g ö L ) + 62BA (50 m g ö L ) 可改善甘薯×低倍体种间杂种的
结实性。对甘薯×3 x 杂种来说, 它的主要作用在于延长受精时间, 提高有效胚存在率; 对甘
薯×5 x 杂种来说它的主要作用在于促进胚的发育和延长子房寿命。用上述配方对甘薯×5 x
杂种进行二次处理, 可进一步增强效果。
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