全 文 ：湖 北 农 业 科 学 2014 年
收稿日期：2014－03－14
基金项目：国家自然科学基金项目（30960231）
作者简介：巴春影（1988－），女，吉林四平人，在读硕士研究生，研究方向为果树遗传育种，（电话）18844702710（电子信箱）15144589828＠163.com；
通讯作者，曹后男，女，教授，博士，硕士生导师，主要从事果树遗传育种和种质资源方面的研究，（电话）0433－3264624（电子信箱）
hncao＠ybu．edu．cn。
牛皮杜鹃（Rhododendron chrysanthum Pall．）为
常绿小灌木，花冠漏斗状，花淡黄色或白色，十分美
观，可观花、观叶及观果，是东北稀有的阔叶常绿植
物，具有抗寒耐风、保持水土的生态功能 ［1］。 但牛皮
长白山杜鹃花属种间杂交亲和性的研究
巴春影，曹后男，宗成文，刘 淼，李英男
（延边大学农学院，吉林 延边 133002）
摘要：为了探索长白山杜鹃花属种间杂交的亲和性及种间杂交在种质创新中的可行性，以 5 种长白山杜
鹃花属植物为试材，进行种间正反杂交，并对杂种胚进行离体培养。 结果表明，杜鹃花属种间正反杂交亲
和力有显著差异，以牛皮杜鹃为母本，与迎红杜鹃、白花迎红杜鹃、亚布力杜鹃杂交有较高的亲和性，与
母本的自然授粉坐果率无显著差异， 分别为 92．55％、94．14％、92．42％， 杂种胚的萌发率分别为 13．60％、
11．59％、4．12％；杂种苗生长势微弱，呈白化状态，有败育迹象，经继代培养 2～3 次后，生长势得到一定的
恢复，且分化率明显高于牛皮杜鹃种胚苗，但植株的颜色仍是黄绿色。 而反交时，坐果率明显降低，坐果
率最高的组合为亚布力杜鹃×牛皮杜鹃，为 36．51％；与迎红杜鹃的杂交坐果率为 6．52％；而与大字杜鹃的
杂交坐果率为 0，但反交时亚布力×牛皮杜鹃的种胚萌发率极显著地高于正交，为 39．81％，而且种胚苗生
长健壮，无需继代，可直接进行炼苗移栽。
关键词：牛皮杜鹃（Rhododendron chrysanthum Pall．）；种间杂交亲和性；种胚培养
中图分类号：S685．21 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2014）14－3310-03
Inter－specific Cross Compatibility of Rhododendron in Changbai Mountain
BA Chun－ying， CAO Hou－nan， ZONG Cheng－wen， LIU Miao， LI Ying－nan
（Agricultural College， Yanbian University， Yanbian 133002，Jilin，China）
Abstract： Five species of hododendron in Changbai Mountain were used to make reciprocal cross to study the inter－specific
cross compatibility and feasibility in germplasm innovation． The hybrid embryos were cultured in vitro． The results showed that
the species of rhododendron in Changbai Mountain had significant difference in reciprocal cross compatibility． Using
Rhododendron chrysanthum Pall． as female parent， Rhododendron mucronulatum Turcz．， Rhododendron mucronulamm Turcz． f．
album Nakai and Yabuli rhododendron showed high compatibility with 92．55％ ， 94．14％ and 92．42％ ， respectively． No
significant differences was observed in fruit setting rate by self －pollination. The germination rate of hybrid embryo was
13．60％， 11．59％ and 4．12％， respectively． The growth vigor of hybrid seedlings were weak， in albino status and trended to
abortion． After subcultured two or three generations， the growth vigor of hybrid seedlings were recovered gradually， and the
differentiation rate was significantly higher than the seedlings of Rhododendron chrysanthum Pall． The color of plants was still
yellowish green． Among reciprocal crosses， the fruit setting ratios were significantly decreased． The combination with highest
fruit setting rate was Yabuli Rhododendron×Rhododendron chrysanthum Pall．． The fruit setting rate of each reciprocal cross of
Rhododendron chrysanthum Pall． with Yabuli Rhododendron， Rhododendron mucronulatum Turcz． and Rhododendron
schlippenbachii Maxim． was 36．51％ ， 6．52％ ， and 0， respectively． The hybrid embryo’s germination rate of Yabuli
Rhododendron ×Rhododendron chrysanthum Pall． in reciprocal cross was significantly higher than that of original cross， which
was 39．81％． The seedlings of hybrid grew strongly and could be directly transplanted without subculture．
Key words： Rhododendron chrysanthum Pall.； interspecific cross compatibility； embryo culture
第 53卷第 14期
2014年 7 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol． 53 No.14
Jul．，2014
第 14 期
杜鹃在中国分布甚狭，仅在长白山国家自然保护区
内有一定分布，由于人类的乱采滥挖，已被列为国
家保护濒危种［2，3］。 牛皮杜鹃的种子萌发率低，移栽
成活率极低，另外牛皮杜鹃是性喜冷凉作物，能在
零上较低温度的环境中生长发育，但在高温和干燥
条件下，生长缓慢、生育衰弱，还容易遭病虫害的侵
扰，这大大限制了对牛皮杜鹃的开发利用。
目前，中国对于牛皮杜鹃的研究仅限于组织培
养［4，5］、药用成分［6－8］及解剖结构 ［9］等方面。 对牛皮杜
鹃引种驯化的研究几乎没有。 本试验以长白山杜鹃
花属植物为试材初步探讨了不同种间杂交亲和性，
并通过成熟胚培养，获得一批杂种苗，为长白山杜
鹃花属植物种质资源创新奠定了物质基础。
1 材料与方法
1．1 试验材料
供试材料为牛皮杜鹃、迎红杜鹃、白花迎红杜
鹃、亚布力杜鹃及大字杜鹃。
1．2 试验方法
1．2．1 花粉的采集
于大蕾期将即将开放的花蕾采回室内，取其花
药在室温条件下控干后， 收集花粉并装入花粉瓶，
置－20℃冰箱内保存备用。
1．2．2 长白山杜鹃花属种间正反杂交 2011 年 6
月初在长白山小天池采用人工去雄法，以长白山野
生牛皮杜鹃为母本，迎红杜鹃、白花迎红杜鹃、亚布
力杜鹃为父本进行杜鹃花属种间杂交。 杂交后套袋
隔离，并作标记，10 d后摘袋。 每周观察一次坐果及
果实发育情况，待杂交果实成熟开裂前（8 月末），调
查坐果率并采摘果实放入室温条件下散种，分别收
集种子置于 4 ℃冰箱中冷藏备用。
2012 年 4 月末在延边州农业科学院植物园分
别以迎红杜鹃、亚布力杜鹃、大字杜鹃为母本，以牛
皮杜鹃为父本进行反交。 试验方法同上。
花朵坐果率＝坐果数 ／杂交花朵数×100％。
1．2．3 不同杂交组合成熟胚的离体培养 参考徐
颖等 ［10］的种胚培养试验结果，将对照（自然授粉的
牛皮杜鹃）及所有杂交组合的成熟胚在无菌室内进
行消毒。 首先用无菌水清洗种子 2 次，倒入 75％酒
精消毒 30 s，之后迅速将 0．1％ 升汞倒入瓶内消毒 5
min， 用无菌水冲洗 4～5 次后接种于 Read＋GA2．0
mg ／ L ＋蔗糖 30g ／ L ＋琼脂粉 7g ／ L，pH 5．4 的培养基
中，置于培养架上培养。 培养条件：白天 25 ℃，夜间
20 ℃， 光照强度 1 500～2 000 lx， 光照时间 12 h ／ d。
20d 后开始观察种子萌发及小苗生长情况，60 d 后
统计萌发率。
萌发率＝萌发种胚数 ／接种种胚数× 100％
种间杂交的种胚苗非常细弱，为了保证炼苗移
栽后能得到所有的杂种个体， 将获得的种胚苗，单
株转接到改良 MS ＋ ZT 0．2 mg ／ L ＋ IBA 0．5 mg ／ L 的
培养基中进行壮苗增殖培养，每个单株继代增殖 10
株以上，培养条件同上。
2 结果与分析
2．1 不同杂交组合采收期的坐果率
从表 1 可以看出， 以牛皮杜鹃为母本的各杂
交组合坐果率分别为 92．55％、94．14％、92．42％，与
牛皮杜鹃自然授粉坐果率没有明显的差异，说明具
有较高的亲和性。 授粉后 2 周，各杂交组合的果实
逐渐开始膨大，稍早于自然杂交组合，后期的果实
发育速度及发育状态与自然杂交组合没有显著差
异。 待果实成熟时，得到了大量的蒴果（图 1）。 而以
牛皮杜鹃为父本的各杂交组合坐果率明显低于正
交，3 个组合的坐果率分别为 6．52％、36．51％、0。 在
采收果实时观察发现，自花授粉的大字杜鹃座果率
也为 0。
2．2 不同杂交组合成熟胚离体培养与种胚苗继代
增殖培养
2．2．1 成熟胚离体培养 杂种胚进行离体培养之
前，用光学显微镜对杂种胚进行了观察（图 2），牛皮
表 1 不同杂交组合采收期坐果率
杂交组合
N×H
N×B
N×Y
H×N
Y×N
D×N
N×N
授粉花朵数//个
255
222
132
230
126
141
202
坐果数//个
236
209
122
15
46
0
195
坐果率//%
92.55
94.14
92.42
6.52
36.51
0
96.53
注：N.牛皮杜鹃；Y.亚布力杜鹃；B.白花迎红杜鹃；H.迎红杜鹃；
D.大字杜鹃。 下表同。
图 1 牛皮杜鹃×迎红杜鹃的果实
巴春影等：长白山杜鹃花属种间杂交亲和性的研究 3311
湖 北 农 业 科 学 2014 年
杜鹃自然授粉的种子最为饱满，N×H 组合的种子接
近牛皮杜鹃自然授粉的种子， 而 N×B 与 N×Y 组合
的杂种种子相对小一些。 通过对杂种成熟胚的离体
培养， 发现种间正反杂交的种胚萌发率有显著差
异。 从表 2可以看出，以牛皮杜鹃为母本时，N×H的
种胚萌发时间最早， 约 20 d 就有种胚开始萌发，培
养至 60 d 后，萌发率为 13．6％；其次是 N×B 的种胚
萌发率为 11．59％，与牛皮杜鹃自然授粉的萌发率相
近，而 N×Y 的萌发率较低，仅有 4．12％，长势较弱，
个别苗体呈透明状（图 3）。反交时，H×N的种胚萌发
率为 0，而 Y×N的萌发率明显高于正交，为 39．81％，
且随着培养时间的延长，种胚苗的叶色浓绿，胚根
较发达，分生出数条根系，长势明显强于正交时各
杂交组合的杂种苗，甚至超越了牛皮杜鹃自然授粉
的种胚苗。
2．2．2 种胚苗继代增殖培养 经种胚培养获得的
杂种苗，长势瘦弱，叶色淡黄，为了避免材料的损
失， 将获得的种胚苗转接到牛皮杜鹃继代培养基
中。 在所有杂交组合中，牛皮杜鹃×亚布力杜鹃的杂
种苗长势最弱，个别杂种苗趋于透明状。 随着继代
次数的增加， 观察发现杂种苗的叶色有所恢复，但
大多也只是黄绿色。 在杂种苗中有大部分芽体是淡
黄色或白化苗，但其分化能力明显高于牛皮杜鹃自
然授粉的种胚苗，这可能是杂交种具有较强的杂种
优势， 从而使其在分化能力上得到了显著的提高
（图 4）。经过继代增殖培养后，牛皮杜鹃的种胚苗只
见叶色和叶面积有所增大， 未分生出新的不定芽，
而其他 3 种杂交种胚苗的分化能力相对较强，可以
观察到杂种苗的分化能力明显强于伸长生长的能
力，整体的株高较低（图 5）。
3 讨论
从试验结果可以看出，在正交中，以牛皮杜鹃
为母本，3 个杂交组合的杂交坐果率均在 92．00％以
上。 而且 3 个正交组合均获得大量蒴果，可见牛皮
杜鹃与迎红杜鹃、亚布力杜鹃、大字杜鹃之间有较
高的杂交亲和性。 而反交时，各杂交组合间坐果率
也有很大差异，也可看出，正反杂交坐果率有显著
差异。 在杂交育种中，种胚培养是克服远缘杂交不
育性，获得种间杂种胚的有效方法之一 ［11］。 本试验
证明了杜鹃花属种间杂交是可行的，增加了种质资
图 4 白化苗在继代培养基中的生长状况
表 2 不同杂交组合成熟胚离体培养 60 d 后萌发情况
杂交组合
N×H
N×B
N×Y
H×N
Y×N
N×N
接种胚数//个
240
117
240
106
108
60
萌发数//个
32
14
10
0
43
6
萌发率//%
13.60
11.59
4.12
0
39.81
11.67
萌发起始时间//d
20
25
26
-
15
26
图 2 光学显微镜下观察的部分种子形态（×100）
N×B N×H
CK N×Y 图 3 不同杂交组合成熟胚离体培养 60 d 后萌发情况
N×Y Y×N
N×H N×B
（下转第 3319页）
3312
第 14 期
N×Y CK
图 5 种胚苗培养 3 个生长周期的状况
N×H N×B
（责任编辑 程碧军）
源创新的途径。 杜鹃花属种间杂交不仅可以有效利
用长白山牛皮杜鹃资源，也可通过杂交获得大量杂
交种杜鹃，这不仅在保护好野生资源的同时丰富了
长白山杜鹃种质资源，也为今后的种质资源研究和
遗传多样性的检测奠定了基础。
参考文献：
［1］ 周 繇．长白山国家级自然保护区观赏植物资源及其多样性［J］．
东北林业大学学报，2004，32（6）：45－50．
［2］ 张永辉，姜卫兵，翁忙玲．杜鹃花的文化意蕴及其在园林绿化中
的应用［J］．中国农学通报，2007，23（9）：376－380．
［3］ 李章汀，林方喜，魏云华，等．杜鹃育种进展及品种开发建议［J］．
台湾农业探索，2007（4）：97－99．
［4］ 丁洪玲．牛皮杜鹃组织培养及植株解剖学研究［D］．吉林延边：延
边大学，2008．
［5］ HAPPNEL， ETAL D J． Micropropagation of native rhododen-
dron specis［J］． Hortscience， 1981（15）： 394．
［6］ 郎永生．长白山的野生杜鹃花［J］．中国花卉园艺，2012（14）：37．
［7］ 于秋艳，宗成文，赵金伟，等．长白山牛皮杜鹃组培苗与野生苗药
用成分含量分析［J］．湖北农业科学，2010，49（11）：2892－2894．
［8］ 宫汝淳．长白山区野生杜鹃花属种质资源及其开发利用［J］．林业
科技，2004，29（5）：55－56．
［9］ 张春影． 不同海拔牛皮杜鹃叶片解剖结构的比较及遗传多样性
研究［D］．吉林延边：延边大学，2012．
［10］ 徐 颖，金 灿，宗成文，等．长白山牛皮杜鹃组培快繁及初步
驯化栽培研究［J］．江苏农业科学，2010（2）：47－49．
［11］ 陈会敏，刘从霞．浅析我国花卉育种途径及研究进展［J］．河北林
业科技，2011（1）：70－71．
（上接第 3312页）
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（责任编辑 田宇曦）
土壤中氮素的吸收，环神农架地区烟叶成熟期降雨
量大，因此应注意氮肥的用量，以免造成烟叶中氮
含量过高，影响烟叶品质；钾含量与伸根期平均温
度和旺长期平均温度关系密切，并与伸根期平均温
度显著负相关，说明环神农架地区烟叶中钾含量主
要受大田前期平均温度的影响。
钾含量在竹山与房县两地间表现显著差异，可
能是因为这 2 个县土壤中钾含量的差异较大，因此
为了保持“金神农”烟叶品牌烟叶特色的稳定性，在
烟叶生产上推广平衡施肥时，应重点关注土壤中钾
含量的变化。
烟碱含量、钾含量、钾氯比、氮碱比的逐步回归
分析中影响因素的数量与简单回归分析中的不一
致，而且有的气象因素在简单回归分析和逐步回归
模型中存在显著性不一致和相关性相反的结果，如
烟碱含量与成熟期平均温度在简单相关中表现正
相关，但在逐步回归模型中是负相关，邓建华等 ［10］
对云南省烤烟化学品质的气候生态基础分析中也
出现了同样的结果，这种情况可能是因为烤烟的化
学品质指标同时受几个气象条件因素的综合影响，
而不是单一地受某个气象因素的影响，或气象因素
与化学品质不是呈简单的线性关系。 因此，环神农
架地区烤烟清香淡雅的风格特色是该地区光、 温、
水综合作用的结果。
环神农架地区主要化学品质指标及协调性指
标受该地区光、温、水的综合作用，因此为了保持该
地区“金神农”特色优质烟叶清香淡雅的风格特色，
应该保护当地的生态环境，在烟叶生产过程中注重
对当地土壤、水源、植被等自然资源的保护。
参考文献：
［1］ 秦 松，刘洪斌，王正银． 贵州植烟区气象因素对烤烟评吸质量
的影响［J］． 中国农学通报，2006，22（6）：375－378．
［2］ 贺升华，任 炜 ． 烤烟气象［M］． 昆明：云南科学技术出版社，
2001．
［3］ 许自成，刘国顺，刘金海，等． 铜山烟区生态因素和烟叶质量特
点［J］． 生态学报，2005，25（7）：1749－1753．
［4］ 温永琴，徐丽芬，陈宗瑜，等． 云南烤烟石油醚提取物和多酚类
与气候要素的关系 ［J］． 湖南农业大学学报 （自然科学版），
2002，28（2）：103－105．
［5］ 许自成，王 林，王金平，等． 湖南烤烟化学成分与土壤有机质
含量的关系［J］． 生态学杂志，2006，25（10）：1186－1190．
［6］ 何结望，毕庆文，袁家富，等． 湖北烟区气候与土壤生态因素分
析［J］． 中国烟草科学，2006，27（4）：13－17．
［7］ 李进平，高友珍． 湖北省烤烟生产的气候分区［J］． 中国农业气
象，2005，26（4）：250－255．
［8］ 中国农业科学院烟草研究所． 烟草栽培学［M］． 上海：上海科学
技术出版社，2005．
［9］ 高远峰，曹仕明，吴自友，等 ． 环神农架地区烤烟施肥技术研
究［J］． 贵州农业科学，2009，37（7）：57－59．
［10］ 邓建华，李向阳，逢 涛，等． 云南烤烟化学品质的气候生态基
础分析［J］． 西南农业学报，2011，24（2）：513－516．
董继国等：环神农架地区气候因素对烟叶化学品质的影响 3319