蓝靛果忍冬杂交育种试验初步研究

2015-06-10焦丽姜思佳韩曦李滨胜赵利群

防护林科技 2015年6期

焦丽，姜思佳，韩曦，李滨胜，赵利群

（黑龙江省森林植物园，黑龙江哈尔滨 150040）

蓝靛果忍冬（Loniceracaerulea），忍冬科忍冬属[1－2]，是寒地重要的可食用野生小浆果之一。果实富含丰富的营养成分，具有较高的营养价值，同时又具有药用价值，是天然的保健营养品，因此也具有很高的经济价值[3－7]。随着蓝靛果忍冬相关研究不断深入，目前杂交育种工作已经被放在了重点位置，科研人员正试图把不同的种和亚种所具有的优良特性通过杂交集中到一个品种上。Plkehnaova利用8年的杂交实验证明了具有相同染色体数目的种类间可以进行杂交，并形成有生命力的后代，但相比而言，四倍体种间杂交，较二倍体具有更高的坐果率。二倍体和四倍体种类之间杂交成功率较低，应尽量避免[8]。总体而言，当今各国的杂交育种目标主要是培育出具有抗寒、早熟、果实营养成分高、口感好、丰产、大果、不落粒、耐运输等诸多品质高度结合的优良品种。我国目前栽培的蓝靛果多数为现有野生品种，产量不高且果实品质较差，同时也引进了一些俄罗斯优良品种，虽然引进品种栽培成功，但毕竟不具有自主知识产权。黑龙江省森林经营研究所于2010—2013年我所引进了加拿大蓝靛果忍冬12个优良品种，同时收集国内26个种源地的蓝靛果忍冬种质资源（保存了80个家系，72个无性系），利用国内丰富的蓝靛果资源以及国外优良品种开展育种工作。在资源圃收集的众多蓝靛果忍冬品种中，加拿大引进的品种综合表现良好，与国内各种源地的蓝靛果忍冬相比，不同引进品种分别在生态适应性、繁殖能力和果实品质等方面显现出明显的优势。因此，本实验将杂交育种的目标定位在国外引进（品）种与国内不同种源进行的杂交育种，旨在将不同引进品种所具有的优良性状与国内各种源地蓝靛果忍冬相结合，培育出抗性强、品质高的优良新品种，丰富和改良现有品种，促进浆果产业的高效发展。同时通过对蓝靛果忍冬进行杂交育种初步研究，为今后的蓝靛果育种工作提供理论基础和实践经验，同时为我国蓝靛果品种的自主培育和推广奠定基础。

1 试验地自然条件

引种试验地设在黑龙江省森林经营研究所，位于黑龙江省哈尔滨市香坊区，地理坐标126°38′E，45°45′N。属温带半湿润季风性气候，夏季受太平洋季风影响炎热多雨，冬季受西伯利亚高气压影响严寒漫长。无霜期136d，年平均气温3.6℃，≥10℃年积温为2 757.8℃，极端最高气温为36.4℃，极端最低气温为－38.1℃。平均降水量为523 mm，相对湿度为68%；海拔高度为136m；土壤为团状和团粒状中性黑钙土。

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.1.1 引进蓝靛果品种选择及其显著特性

Novinka：叶片大，植株分蘖能力强；

Valery＃2：果实口感好，新梢生长能力强；

Dimka：果粒大；

Kamchatskaya：叶片厚而大，基生枝多，冠幅大，物候晚；

Madagan：果粒大，口感好，根茎粗壮，树高和冠幅大，产量高；

Kiev no.8：植株长势健壮，果实产量高；

2.1.2 国内蓝靛果选择

选取在资源圃表现良好的具有代表性的伊春、勃利和大兴安岭种源蓝靛果为试验对象。

2.2 试验方法

2.2.1 杂交育种试验方法

（1）花粉采集。父本植株进入始花期，在晴朗的上午，选择适度膨大但未打开的花蕾，用镊子将花蕾整个摘下，收集一定量后，移至室内，用镊子剥除花瓣，将花药连同花丝一起拔下，置于敞口容器中晾晒，注意避风和阳光，使花粉充分散落后，装入离心管，放在冰箱冷藏室中的玻璃干燥器内，保鲜待用，温度保持在2～5℃为宜。

（2）去雄。蓝靛果忍冬母本进入始花期，选择上部具备3朵以上充分膨大但未打开花蕾的枝条为试验枝，用镊子将花瓣和雄蕊依次剥除，其余未发育完全和已经打开的花蕾全部摘除，套上半透明的硫酸纸袋，保证纸袋内只有去雄的花，防止袋内去杂不净产生异花授粉和已在去雄之前授粉的花形成果实，影响杂交纯度。

（3）人工授粉。先打开硫酸纸袋，用棉签蘸取花粉轻轻、不同方向、反复涂刷雌蕊柱头，尽量使柱头与花粉充分接触。授粉后第一时间小心地套好纸袋（用手将袋口充分打开，避免纸袋碰触柱头，粘掉花粉或伤害雌蕊），扎好袋口。

此后，注意观察，大概1周以后，待子房膨大并结出幼果时，用透明、透气的种子袋换掉硫酸纸袋，直至果实采收。这样既有利于杂交果的充分发育，防止果实自然成熟时自然落果，又可避免鸟类取食。在杂交果生长发育过程中要加强树体的管理，防治病虫为害。

（4）杂交种子播种。

种子处理：6月中旬，采收成熟的果实，人工洗种，漂出瘪粒，放入冰箱中冷藏。6月下旬取出种子，然后按1∶3的比例将湿种子与洁净的细河沙混合在一起，放入木箱或布袋中存放备用。

播种：在播种盘中按1∶1比例装入细沙和草炭土的混合物，播种土高度距播种盘边2～3cm，然后再开深度为0.5～1cm的播种沟，将用细河沙拌的种子直接播入播种盘中，将播种沟覆平，用木板压实，将播种盘放入装有水的盆中进行浸水。然后在播种盘上面覆1～2mm的腐殖土防止水分蒸发，为了防止立枯病和其他土传病害，在播种覆土后，结合浇水喷施800～1 000倍50%代森铵水溶液。

管理：当苗长出3～4片真叶时，须进行叶面施肥。在冬季来临前要进行防冻水灌溉，并进行防寒工作，再覆盖一层松针。

2.2.2 杂交组合设计结合物候期的相符性和品种数量（足够的花粉采集量和可授粉植株数量）进行了12个组分的杂交组合试验。

2.2.3 杂交授粉时间梯度试验方法杂交育种中，人工授粉的时机十分重要，为了提高授粉成功率，2013年春季我们做了人工授粉时间梯度试验。

（1）试验材料。母本选取国内伊春种源蓝靛果忍冬植株，父本为国外引进的品种Novinka。

（2）试验方法。以去雄后5d的时间为试验区间，10个植株为一个重复组，每天对不同的重复组植株进行授粉。另外，每朵花授粉2次，分别以连续2d和隔天的形式进行授粉试验，旨在摸索出蓝靛果忍冬的最佳授粉时机。

3 结果与分析

3.1 不同杂交组合杂交育种结果与分析

杂交试验结果（表1）中，除了3号杂交组合由于授粉在去雄后第4天进行，雌蕊失去活性，杂交失败外，其他组合均形成果实，并得到F1代种子。试验数据表明：5号杂交组合成功率最高，为61.5%；9号杂交组合次之，为60%。父本中以大兴安岭表现最好，母本中以Madagan、Kamchatskaya这2个品种表现最好。以上数据均说明不同杂交组合亲和力存在差异性。

经过几年的栽培发现，国外品种Kamchatskaya结果率极低，之所以以其为杂交对象，是看重其具有植株分蘖能力强、叶片肥大、颜色灰绿、分支角度大、冠幅宽、树姿特别、果粒大而饱满圆润，且物候期晚，进入7月，其他品种枝叶开始枯黄，而其叶片鲜绿，且仍有新稍产生等特点，是园林应用的良好材料。试验中“Kamchatskaya”♀×“大兴安岭种源”♂杂交组合也获得了很高的坐果率，这与Kamchatskaya品种自然结果率很低的表现差异性显著。若能通过杂交，提高结实能力，将是较为理想的结果。

表1 杂交试验结果

由杂交成功率方差分析结果（表2、3）可知，各杂交组合之间无论在母本水平上还是父本水平上，杂交成功率差异性表现都不显著。

表2 以父本为自变量坐果率平均值比较

表3 以母本为自变量坐果率平均值比较

3.2 杂交授粉时间梯度试验结果与分析

2种重复授粉的方式相比较试验结果（表4）表明：去雄后第3天进行第1次授粉，连续授粉试验组成功率最高为50%；去雄当天及去雄后第1天、第2天进行第1次授粉后，隔天进行2次授粉试验组比连续授粉试验组的授粉成功率略高；而去雄后第3天、第4天进行第1次授粉时，2组重复授粉方式的试验结果正相反；第5天进行第1次授粉时，2组重复授粉方式的试验结果均为0，并且在去雄第5天时雌蕊变软、发黑，授粉时，用毛刷碰触柱头，雌蕊便会脱落，表明去雄后第5天雌蕊已经失去活性。因此，植株去雄后的第2天、第3天为第1次人工授粉的最佳时期，此时受孕率较高，重复授粉工作应在植株去雄后的前4d完成。

表4 杂交梯度试验授粉成功率统计结果 %

3.3 杂种果实与自然授粉果实分析比较

对杂交组合“伊春种源”♀×“Novinka”♂、“伊春种源”♀×“Valery＃2”♂获得的杂交果实与父母本自然授粉的果实进行对比。在果实横径方面：由表5可知，杂交果实的横径与亲本的差异不大，说明杂交果实在果实横径方面继承了亲本的优点。在果实纵径方面：由表6可知杂交果实的纵径与亲本间存在不同的差异性，其中“伊春种源”♀×“Novinka”♂的杂交果与母本果实形成显著性差异；“伊春种源”♀×“Valery＃2”♂的杂交果实与父母本形成显著差异。在单果质量方面：由表7可知，杂交果实在与亲本在单果质量方面存在显著差异性，杂交果实明显小于亲本。

表5 杂交果实横径方差分析结果

表6 杂交果实纵径方差分析结果

值得注意的是，在杂交试验中，尽管按预期得到了杂交果实，但是存在授粉成功率不高、果实发育后期有萎蔫现象，杂交果饱满度不够，有些种子发育不完全的问题。分析认为这可能与父母本的亲和性以及外部环境条件欠佳有关，建议尽量剔除杂交枝条下部非试验花朵，适当疏枝，以加强杂交枝条和杂交花的养分供应。此外，杂交育种工作是一项细致而长期性的工作，应需多年的试验摸索，才能实现预期的育种目的。

表7 杂交果实单果质量方差分析

3.4 杂交种子的播种

通过前期对不同品种蓝靛果忍冬的种子进行发芽试验的结果来看：种子多在20d左右开始发育，25～30d进入种子萌发高峰时段，高峰期10d，完成70%～75%的发芽率。品种和种源不同，种子发芽趋势差异较大，发芽率高者可达80%以上，低者小于10%。由于播种盘置于试验地中，受周围环境因素影响，出苗时间比发芽试验晚7～15d。已对杂交种子进行播种培育，后期表现有待进一步研究。