不同忍冬种质杂交育种初探
2015-07-01李建军贾国伦杜习倩
李建军,王 君,贾国伦,杜习倩,杨 丽
(1.河南师范大学生命科学学院和河南省高校道地中药材保育及利用工程技术研究中心,河南 新乡 453007;2.封丘县农村科技研究开发推广中心,河南 新乡 453341)
不同忍冬种质杂交育种初探
李建军1,王 君1,贾国伦1,杜习倩1,杨 丽2
(1.河南师范大学生命科学学院和河南省高校道地中药材保育及利用工程技术研究中心,河南 新乡 453007;2.封丘县农村科技研究开发推广中心,河南 新乡 453341)
以不同忍冬种质为试验材料,通过探索杂交育种的方法,研究了去雄和授粉的最佳时间,以及杂交亲本组合的结实情况。结果表明,去雄和授粉时间一般应在5月份第1茬花的每天7:00—8:00和17:00—18:00,并且去雄后间隔12 h左右再授粉为佳。自花不结果,自交结实率低,不同杂交组合浆果数和种子数与父母本有关。
忍冬;种质;杂交育种
金银花为忍冬科植物忍冬(LonicerajaponicaThunb.)的干燥花蕾或带初开的花,有清热解毒、凉散风热的功效[1-3]。忍冬植物的适应性很强,除黑龙江、内蒙古、青海、宁夏、新疆、西藏和海南无自然生长外,全国各省(自治区、直辖市)均有分布。其商品药材主要来源于栽培品种,以河南的“密银花”或“南银花”和山东的“济银花”或“东银花”产量最高,品质也最佳[3,4]。不同的生态环境和长期的人工选择形成了不同的生态类型,形成了不同的种质资源。由于长期无性繁殖、分散经营,因而导致品种混杂、病虫害严重、产量和品质下降。特别是道地产区如封丘南部金银花病害严重,导致成片死亡,迫切需要通过选育抗病新品种来从根本上解决问题。本试验通过探索杂交忍冬方法和不同忍冬种质间的杂交组合,创制出新的忍冬新种质,并为选育优良杂交新品种奠定了物质基础,对忍冬种质资源的保护与可持续利用有重要的意义。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试材料为封丘资源圃中的5个忍冬种质(4 a生植株),分别为封丘大毛花,亚特金银花,红白忍冬,九丰一号,羊角花。
1.2 研究内容
1.2.1 不同授粉时间 分别以封丘大毛花,亚特金银花为父母本,按表1中的授粉时间进行试验,编号为A,B,C…H,每个组合做50朵花,2011—2013年连续重复3 a,取其平均数。
1.2.2 不同组合 分别以封丘大毛花、亚特金银花、红白忍冬、九丰一号、羊角花为父母本,按表2进行杂交和自交授粉试验,编号为1,2,3…14,每个杂交组合做50朵花,2011—2013年连续重复3年。
1.3 杂交方法
1.3.1 亲本选择 选择具有代表品种性状的、生长健壮无病虫害的典型植株作为杂交的亲本。经研究发现,封丘大毛花、亚特金银花、羊角花这3个金银花品种产量高,指标成分绿原酸和木犀草苷含量高,抗病性强;九丰一号为培育的四倍体;红白忍冬为金银花的变种。选取这些金银花品种进行授粉研究具有代表性。
1.3.2 花序选择及整枝疏花 只留下将要杂交的花,用剪刀将枝条上的其他花去除。
1.3.3 花蕾采摘与保存 杂交前在生长健壮的父本植株上剪取发育良好即将开放的花蕾,放于玻璃瓶中。
1.3.4 去雄与套袋 去雄选开花前1~2 d的花蕾,用镊子轻轻地将花瓣拨开,并插入花药基部,夹住花药向上一拔即可。自交的不进行去雄和授粉,在开花前直接套袋。
1.3.5 授粉套袋 在去雄后即可授粉。用毛笔沾取父本的花粉涂在母本雌蕊的柱头上,授粉后,立即套上硫酸纸袋封好,进行隔离,并挂上标签,注明杂交组合和授粉日期。
1.3.6 授粉管理 杂交后的最初几天要检查纸袋,如脱落、破碎,有可能发生了非目的性杂交,这些杂交花无效,应重新补做。生长期间搞好田间水肥管理,及时锄草,确保杂交种的正常成熟。授粉7~10 d后,当花瓣萎谢,柱头因受精而干枯变黄褐色后,即可去袋。去袋时可以统计杂交的浆果数。
1.3.7 果实采收 授粉后5~6个月左右果实由青转紫黑色,由硬转软时即成熟。以组合为单位,按相应的组合名称将杂交成熟果实单收,放入清水中搓洗淘净果皮、果肉,去除不饱满的种子,晾干,妥善保存,以备播种,并统计获得杂交浆果和种子的数量。
1.4 数据处理方法
采用Excel 2003 和SPSS 10.0 统计分析软件进行计算和分析,以平均值±标准差来表示结果。
2 结果与分析
2.1 不同去雄和授粉时间对忍冬结实的影响
因忍冬为虫媒和风媒传播授粉,经观察和多次试验,每天7:00—8:00和17:00—18:00,晴朗天气,昆虫较多,因此,去雄和授粉时间较好。不同时间去雄和授粉浆果数和种子数结果如表1。
表1 不同去雄和授粉时间对忍冬浆果数和种子数的影响
由表1可知,不同时间去雄和授粉的浆果数为0~120个,组合C的浆果数最多,其次为组合F和H,组合E的浆果数最少。组合A与其他组合差异极显著,组合E与组合D差异显著,与其他差异极显著。不同时间去雄和授粉的种子数为0~375个,组合A的种子数最多,其次为组合F和H,组合E的种子数最少。结果表明,组合C即下午去雄,次日早晨授粉,浆果数和种子数较多,其次为组合F,即上午去雄,下午授粉,而去雄后立即授粉的浆果数和种子数均较少,花粉冷冻处理的浆果数和种子数也较少。因此,去雄后间隔12 h左右再授粉为佳。
2.2 不同杂交组合对忍冬结实的影响
表2 不同杂交组合对忍冬浆果数和种子数的影响
注:⊗表示自交,×表示杂交。
Notes: ⊗means self-fertilization, ×means cross-fertilization.
不同杂交组合浆果数和种子数结果如表2。由表2可知, 自花授粉的浆果数和种子数均为0; 不同杂交的组合浆果数为4~30.33个, 杂交组合11浆果数最多,组合7浆果数最少。组合11与组合6,10差异不显著,与其他差异极显著,组合7与组合13差异不显著,与其他差异极显著。不同杂交组合种子数为12.67~77.33个,杂交组合8种子数最多,组合7种子数最少。组合8与其他组合差异极显著,组合7与组合13差异不显著,与其他差异极显著。结果表明,自花不结果;不同杂交组合的浆果数和种子数与父母本有关。以红白忍冬和封丘大毛花为母本,以九丰一号为父本浆果数较多;以封丘大毛花和亚特金银花互为父母本种子数较多。以九丰一号为母本,以封丘大毛花为父本和以封丘大毛花为母本,以羊角花为父本浆果数和种子数均较少。
3 结论与讨论
3.1 杂交方法的优化
一般自然生长的种株分枝较多,而进行杂交时,为便于操作并保证营养供应,使种子发育饱满,要适当整理枝条,去除过多无效的高次分枝[5]。
应该在花比较长还没有开放,处于似开非开的状态时去雄,并应注意把花药清除干净。撑开操作时不要损坏柱头,尽量避免破坏花冠,以使柱头处在一个适宜的环境之中。
授粉时特别要注意,每个组合授粉完毕后,必须用乙醇棉球将镊子彻底消毒后,再做下一个组合。去雄时间一般应在7:00—8:00和17:00—18:00,因这时温度低,花器失水少,也有利于伤口愈合。
3.2 去雄和授粉时间的选择
从研究结果可知,下午去雄,次日早晨授粉浆果数和种子数较多,其次为上午去雄,下午授粉,而去雄后立即授粉浆果数和种子数均较少,花粉冷冻处理浆果数和种子数也较少。因此,做杂交时,应在去雄后间隔12 h左右再授粉为佳。另外,通过3 a的杂交试验发现,每年杂交时间选在5月份第1茬花最好,6月份第2茬花次之。如果在其他茬花时做杂交,会造成当年11月份果实和种子发育不成熟,没法得到饱满可育的杂交种子。
3.3 杂交亲本的选择
从研究结果可知,自花不结果,不同组合杂交浆果数和种子数与父母本有关。由于时间较短,杂交后代发芽率和成苗率较低,杂交后代的性状表现有待于进一步研究。
[1] 中华人民共和国卫生部药典委员会.中华人民共和国药典[M].北京:中国医药科技出版社,2010:205-206.
[2] 李建军,李军芳,贾国伦,等.金银花研究进展概述[J].生物学教学,2012,37(6):2-4.
[3] 李建军,李军芳,梁建强,等.豫金银花指标成分的HPLC测定分析[J].广西师范大学学报:自然科学版,2012,30(2):94-98.
[4] 中国科学院《中国植物志》编辑委员会.中国植物志[M].第七十二卷.北京:科学出版社, 1988:236-240.
[5] 陈学森.植物育种学实验[M].北京:高等教育出版社,2004:8.
(责任编辑:常思敏)
A preliminary study on hybridization of differentLonicerajaponicaThunb.germplasms
LI Jianjun1, WANG Jun1, JIA Guolun1, DU Xiqian1, YANG Li2
(1.Engineering Technology Research Center of Nursing and Utilization of Genuine Chinese Crude Drugs,College of Life Sciences, Henan Normal University, Xinxiang 453007, China; 2.The Rural Science and Technology Research and Development Promotion Center of Fengqiu, Xinxiang 453341, China)
Using different germplasms of honeysuckle as the experimental material, cross breeding was carried out to study the best emasculating and pollinating time and the better hybrid parent. The results showed that the emasculating and pollinating time should be commonly 7:00—8:00—18:00 and 17:00, and pollinating about 12 hours after emasculating is preferred. Self-fertilization could not seed; Hybrid berries and seeds number is associated with the parents of different combination.
LonicerajaponicaThunb.; germplasms; cross breeding
2014-12-04
中医药公共卫生专项 (财社 [2011]76 号);中医药行业科研专项(201207002);河南省重点科技攻关项目(112102310019);河南省教育厅自然科学研究计划项目(2011A180017); 新乡市重点科技攻关计划项目(ZG12009)
李建军(1964-),男,河南延津人,副教授,主要从事药用植物资源及育种研究工作。
1000-2340(2015)03-0316-04
S 567
A