水芹杂交育种初报
2010-06-19尹渝来鲍忠洲蒋树德林惠民
尹渝来,鲍忠洲,蒋树德,林惠民
(苏州市蔬菜研究所,江苏苏州,215008)
水芹是伞形科多年生草本蔬菜,但多作一年生或二年生栽培。水芹的花为复伞形花序,在茎上顶生或侧生,花小,白色,花瓣和雄蕊5枚,雌蕊2枚,花后结双悬果,长卵圆形,略扁,绿色,成熟后由黄绿色转为褐色,每一单果内含种子1粒,在常温条件下不能发芽,因此生产上不用种子繁殖,也未见利用有性繁殖器官杂交育种的报道。
苏州的水芹种植面积较大,是秋冬蔬菜供应的主要种类之一。为了提高植株的抗逆性和产量,实现市场品种供应的多样化,我们在通过种子处理提高发芽率试验的同时,开展了水芹品种间杂交,并通过选育获得了2个高产优质新品系。
1 材料与方法
1.1 选择亲本
为获得较大的杂种优势,我们选择了不同熟性、抗逆性和植物学性状差异大的品种为亲本材料来配制杂种一代,最终选择了“常熟白芹×玉祁红芹”、“常熟白芹×车坊白芹”、“玉祁红芹×江阴青芹”、“玉祁红芹×金坛朱林镇无节芹”4个组合。
1.2 去雄杂交
水芹的花穗由很多小花组成,其中外围的小花先开,逐步向中心扩展,由于其小花花期不同,给去雄授粉带来了不便,很难做到同一花穗上的小花分期分批去雄授粉,因此我们采取每个花穗只杂交授粉1次的办法,即选择母本花穗周边小花刚刚开放的当天早晨去雄,并摘除花序中央未开的小花,然后摘取父本盛开的花穗1~2个倒扣在母本花穗上轻轻摩擦,使父本花粉均匀授于母本柱头上,然后用硫酸纸或食品保鲜袋将整个花序套好,并扎口、挂牌,将种茎捆绑在小竹竿上,以防倒伏,数天后去除套袋。
本试验于2004年7月8日和7月12日分批进行杂交授粉,同年8月中旬采收老熟种子,晾晒后保存。
1.3 种子处理
2004年8月23日对上述4个组合的老熟种子连同品种玉祁红芹的种子一起进行了药剂处理和催芽试验。共安排6个处理,其中药剂选用高锰酸钾,分别用0.2‰,0.4‰,0.6‰浸泡5 h后搓洗,一半直接播种,一半经2~3℃低温处理10 d后再播种,至10月8日,用0.2‰高锰酸钾处理的种子首先萌芽,之后其他处理亦陆续有种子开始发芽,至11月29日统计,共获得25株小苗,其中以0.2‰浓度高锰酸钾处理玉祁红芹品种的发芽最多。2005年再次安排不同浓度高锰酸钾和不同时间低温处理试验,以清水为对照,结果与2004年基本一致,以高锰酸钾0.2‰浸泡5 h后搓洗放入3℃冰箱中15 d后取出播种,出芽率最高,为11%。
1.4 精心育苗
由于杂交水芹种子量较少,我们采用了室内播种,利用自然光照和室温育苗,并进行2次移苗。首先选用聚乙烯饭盒,内装水田泥,刮平后撒播,将种子轻压,半粒入土,半粒露于泥面,并灌清水,使水位刚没过土面,为增温、保湿,育苗盘上覆盖聚乙烯薄膜,每天注意通风换气,待出苗后揭除。同年11月8日将小苗移入多孔泡沫穴盘里,穴中放入水田泥,移苗后将整个穴盘坐入水中,使盘中泥土保持湿润。12月9日再将穴盘内的小苗移入10 cm直径的塑料营养钵内,营养钵放入存水的泡沫箱中,使水浸过土面,最后将泡沫箱放入塑料薄膜覆盖的大棚内,至2005年3月9日植株开始分蘖、分枝后整株移栽大田。
1.5 鉴别真伪
水芹的花很小,杂交时采取的一次性去雄和杂交的方法,极可能使早熟的花先期自花或串粉,造成假杂种,因此必须对实生苗进行观察鉴定,挑选不同于母本性状的植株留种。为此,我们在2005年5月8日和6月7日2次对移栽田中的各个杂交种单株进行观察,并对照母本,最终确定了优良变异株,于6月7日分株定植于大田,扩大繁殖。
表1 植物学性状比较
表2 产量比较
1.6 优选劣汰
2005年夏季因遇高温,出现烂株现象,因此,提前于8月5日拔起种株进行催芽,8月11日排种并用遮阳网遮荫,9月28日对新苗拔密补稀,11月2日挑选具有杂交种特性、生长旺盛的植株进行软化栽培,同时淘汰分枝多的植株(即俗称“野芹菜”),在此基础上,2006年度进一步选留种株,扩大繁殖,并于秋季进行品种比较试验,测定产量。
2 结果与分析
经过2005年和2006年品种观察和产量比较测定,初步确定杂交种常熟白芹×玉祁红芹和玉祁红芹天然结实种子实生苗具有明显优势。
2.1 植物学性状比较
从表1可见,杂交种常熟白芹×玉祁红芹和实生苗玉祁红芹其叶片形状与父母本相比均呈中间型,其株高和假茎粗均低于亲本,但植株分蘖能力强,每墩分蘖苗数量增加幅度较高。
2.2 产量比较
从表2可见,杂交种常熟白芹×玉祁红芹的产量明显高于母本常熟白芹和父本玉祁红芹,比当地主栽品种玉祁红芹(种茎繁殖)增加66.5%。玉祁红芹(实生苗)也比对照玉祁红芹(种茎繁殖)增产52.5%。
3 小结
①本试验结果表明,通过选择植物学性状差异大的品种为亲本材料配制杂种一代,并采用一次性去雄、授粉的杂交方法和对实生苗鉴别筛选出不同于母本品种特性的新材料的途径是可行的。
②通过一定浓度的高锰酸钾溶液浸泡种子能不同程度的促进种子萌发,其中以0.2‰高锰酸钾浸泡5 h后搓洗并放入2~3℃冰箱中15 d的出苗率最高,达11%。
③通过对水芹品种间杂交获得的种子以及自然授粉所结种子的药剂处理、种苗鉴别筛选等方法所获得的新材料比亲本增产,其中杂交种常熟白芹×玉祁红芹和品种玉祁红芹(实生苗)分别比当地主栽品种玉祁红芹(种茎繁殖)增产66.5%和52.5%。
4 讨论
①由于杂交种的亲本熟性不同,排种和收获时间也不同,为更好地鉴定杂交优势,今后应做不同排种期的产量比较。
②高锰酸钾是强氧化剂,能去除种子中的某些抑制物质,促进发芽,但其他激素如赤霉素等也有促进种子发芽的作用,可进一步试验。
③本试验通过对品种玉祁红芹天然结实种子处理和筛选亦获得了不同于原品种性状的新材料,说明在自然界水芹的自然杂交率还是比较高的,因此直接处理天然结实种子也是获得新品种的途径之一。