不同授粉方法在草莓远缘杂交上的应用

杨仕品，钟霈霖，乔 荣

（贵州省园艺研究所，贵州贵阳550006）

不同授粉方法在草莓远缘杂交上的应用

杨仕品，钟霈霖＊，乔 荣

（贵州省园艺研究所，贵州贵阳550006）

为了更好地开展草莓远缘杂交育种，以栽培品种红颊、章姬和野生种黄毛草莓为研究对象，采取不同的授粉方法，研究克服草莓种间杂交不亲和的育种措施。结果表明：花粉萌发液涂抹柱头，草莓种间杂交有效授粉率提高80．0%～83．3%，杂种后代发芽率提高26．1%～32．6%，与其他几种处理方法的效果达极显著差异。其次，2，4－D涂抹柱头的效果较佳，有效授粉率和发芽率分别达73．3%～76．7%和10．1%～12．2%。

草莓；远缘杂交；授粉率；发芽率

草莓（Fragaria ananassa Duch．）为蔷薇科（Rosaccae）草莓属（Fragaria）宿根性多年生常绿草本植物，在贵州栽培面积越来越广，目前已超过1 100hm2［1］。主栽品种为章姬、红颊等日系品种和法兰帝等欧美品种，贵州自育品种黔莓一号、黔莓二号市场占有率呈逐年递增趋势。为适应市场的需求，国内外对草莓新品种创新作了大量工作，杂交育种是主要的手段。但随着育种工作的深入开展，植物种内的遗传资源也日益枯竭，现在已感到栽培种内的基因资源贫乏，有些目标特征、特性在栽培品种中已很难找到。而野生种在严酷的生存竞争和自然选择条件下恰恰保留和积累了一些优良的特征和特性［2－4］。

野生草莓在提高栽培品种抗逆性、抗病性、芳香性、固形物含量等方面有较大潜力，因此国内外诸多学者进行了草莓种间杂交以获得新类型新品种［5－6］。但具有优良性状的2倍体野生种草莓在染色体倍性上与8倍体栽培种风梨草莓存在很大差异。因此，采用直接杂交方法把2倍体野生种的特性结合到8倍体栽培种中往往难以实现，出现了杂交不结实、杂交种种子不发芽、幼苗死亡、杂交种不育或育性太低等不良现象［7－12］。为探索克服草莓种间杂交出现的不亲和问题，笔者对红颊、章姬与黄毛草莓的杂交授粉方法进行了研究，以期为日后解决草莓野生种与栽培种杂交不育现象提供理论基础。

1材料与方法

1．1试验材料

栽培品种采用生产上常用的红颊、章姬2个品种，野生草莓用贵州野生种黄毛草莓。试验材料均由贵州省园艺研究所草莓种植资源圃提供。

1．2试验药剂

5%蔗糖溶液；0．1%NAA溶液；0．01%2，4－D溶液；花粉萌发液：蔗糖5%，0．01%KNO3，0．02% MgSO4，0．01%H3BO3，0．03%Ca（NO3）2，pH 5．6。

1．3试验方法

试验材料同时期栽入大棚中，以促成野生种草莓与栽培种草莓花期基本一致，便于开展人工授粉处理。

先将试验植株的顶花蕾去雄，套袋，再进行人工授粉。授粉时间为2011年4月初到4月中旬，果实采收期为当年5月中旬到6月初。授粉时采用以下7种处理方法：常规授粉，即将花粉直接涂抹在去雄植株的柱头上；延迟授粉，即去雄后分别延迟3～6d再授粉；高温时段授粉，即选择在晴天中午大棚温度在37～38℃时进行人工授粉；栽培品种混合花粉授粉，即将红颊、章姬的花粉充分混合后再对野草莓去雄植株授粉；糖液涂抹柱头后授粉；NAA涂抹柱头后授粉；2，4－D涂抹柱头后授粉；花粉萌发液涂抹柱头后授粉。以常规授粉处理的植株为对照，每个处理样本在田间随机选择，30个重复。

2结果与分析

2．1不同授粉方法草莓远缘杂交的有效授粉率

由表1看出，野生草莓作母本，栽培种草莓作父本进行杂交时，有效授粉率普遍偏低。野生草莓×红颊：延迟授粉3d的为56．7%，延迟授粉4d的为50%，延迟授粉5d的为40%，延迟授粉6d的为20%；高温时段授粉的为43．3%；糖处理的为66．7%；NAA处理的为73．3%；2，4－D处理的为76．7%；混合花粉处理的为50%；花粉萌发液处理的为83．3%。野生草莓×章姬：延迟授粉3d的为55%，延迟授粉4d的为46．7%，延迟授粉5d的为33．3%，延迟授粉6d的为23．3%；高温时段授粉的为33．3%；糖处理的为40%；NAA处理的为60%；2，4－D处理的为73．3%；混合花粉处理的为50%；花粉萌发液处理的为80%。

通过以上7种措施处理后，两者之间有效授粉率比对照均得以不同程度的提高（延迟授粉6d的除外）。野生草莓×红颊的平均有效授粉率达56．0%，比对照提高52．6%，差异达到极显著水平；野生草莓×章姬的平均有效授粉率达49．5%，比对照提高85．4%，差异达到极显著水平。以2个栽培种作父本的杂交授粉率均以用花粉萌发液处理柱头的为最高，分别达83．3%和80．0%，比对照提高的幅度也最大，分别达127．0%和199．6%。

2．2不同授粉方法草莓远缘杂种后代的发芽率

由表1还看出，野生草莓作母本，栽培种草莓作父本进行杂交时，F1代种子的发芽率普遍很低。野生草莓×红颊：延迟授粉3d的为7．9%，延迟授粉4d的为9．2%，延迟授粉5d的为12．6%，延迟授粉6d的为9．8%；高温时段授粉的为3．4%；糖处理的为6．3%；NAA处理的为7．8%；2，4－D处理的为10．1%；混合花粉处理的为9．7%；花粉萌发液处理的为26．1%。野生草莓×章姬：延迟授粉3d的为6．4%，延迟授粉4d的为8．9%，延迟授粉5d的为5．6%，延迟授粉6d的为10．4%；高温时段授粉的为12．4%；糖处理的为7．7%；NAA处理的为9．1%；2，4－D处理的为12．2%；混合花粉处理的为6．7%；花粉萌发液处理的为32．6%。

通过以上7种措施处理后，两者之间F1代种子发芽率比对照均得以不同程度的提高。野生草莓×红颊F1代种子的平均发芽率达10．3%，比对照提高212．1%，差异达极显著水平；野生草莓×章姬F1代种子的平均发芽率达11．2%，比对照提高433．3%，差异达极显著水平。以2个栽培种作父本的F1代种子发芽率均以用花粉萌发液处理柱头的为最高，分别达10．3%和11．2%，比对照提高的幅度也最大，分别达691．0%和1 452．0%。

表1 不同授粉方法草莓远缘杂交的有效授粉率与后代发芽率Table 1 Effective pollination rate and their offspring germination rate of different pollination methods in distant hybridization of strawberry

表2 栽培品种与野生草莓的正反交结果Table 2 Results of reciprocal crosses between different cultivated strawberry varieties and wild strawberry

2．3草莓远缘杂交的正反交结果

由表2看出，在常规授粉条件下，正反交能显著影响草莓远缘杂交的结果。有效授粉率分别为红颊×野生66．7%，野生×红颊33．3%；章姬×野生73．3%，野生×章姬26．7%。F1代种子发芽率分别为红颊×野生28．1%，野生×红颊2．6%；章姬×野生25．4%，野生×章姬1．1%。由此可见，当用栽培种作母本时，有效授粉率和F1代种子的发芽率均显著高于用野生种作母本的结果。红颊作母本时，2个指标分别比野生种作母本的提高100．3%和980．8%，差异达极显著水平；章姬作母本时，2个指标分别比野生种作母本的提高174．5%和220．9%，差异达极显著水平。

3小结与讨论

1）试验的7种处理方法均能显著提高草莓远缘杂交的有效授粉率和F1代种子的发芽率，尤其以花粉萌发液处理的结果最佳，2，4－D处理次之。各处理对提高有效授粉率和F1代种子发芽率与用不同的栽培种作父本无较大差异。

2）延迟授粉处理中，以延迟3～4d较好，延迟5～6d有效授粉率则大幅下降，甚至低于对照。这可能是由于柱头暴露的时间过长，器官受损导致其感受能力减弱，授粉效果变差。

3）糖液和外源激素涂抹柱头对提高草莓远缘杂交亲和力比较有效，尤其是以糖液和营养元素混合后（花粉萌发液）涂抹柱头，效果大为改善。这应该与增加了花粉萌发所需的多种营养物质有关，提高了花粉的活力，帮助花粉管突破障碍，向子房伸长，能正常完成受精过程。

4）当用栽培种草莓作母本，野生种草莓作父本进行杂交时，有效授粉率和F1代种子的发芽率能比反交时的结果有显著的提高，这说明草莓栽培种接受外来花粉的能力要比野生种的强，在今后的远缘杂交研究中可以有所倾向。

5）本试验中，花粉萌发液对提高草莓远缘杂交有效授粉率和F1代种子的发芽率与对照相比效果十分明显，但最高发芽率也只达32．6%，说明草莓远缘杂种后代发育的障碍还相当严重，在方法上还需要进一步探索研究。

［1］钟霈霖，王天文，乔 荣．贵州草莓生产及发展对策［J］．贵州农业科学，2002，30（6）：64－65．

［2］刘忠松，官春云．油菜远缘杂交育种的主要障碍及克服方法［J］．作物研究，1995（6）：41－47．

［3］雷家军，代汉平，邓明琴，等．草莓种间杂交的研究［J］．园艺学报，2002，29（6）：519－523．

［4］邢少辰，周开达，蔡玉红．植物远缘杂交的研究［J］．吉林农业科学，2000，25（4）：18－21．

［5］董 静，张运涛，王桂霞，等．五叶草莓与凤梨草莓种问杂交F1代的形态学及SSR标记鉴定［J］．西北农业学报，2010，19（11）：145－148．

［6］雷家军，杨 高，代汉平，等．我国的草莓野生种质资源［J］．果树科学，1997，14（3）：198－200．

［7］马鸿翔，陈佩度．黄毛草莓与凤梨草莓种间杂种的获得及其细胞遗传学分析［J］．中国农业科学，2004，37 （12）：1966－1970．

［8］马鸿翔，陈佩度，余桂红．黄毛草莓、东北草莓与凤梨草莓种间杂交种的胚拯救［J］．江苏农业学报，2003，19（1）：37－40．

［9］马鸿翔，陈佩度．草莓属低倍性野生资源在育种中利用的研究进展［J］．果树学报，2003，20（4）：305－309．

［10］雷家军，谭昌华，代汉萍，等．草莓五倍体种间杂种的获得及回交研究［J］．吉林农业大学学报，2010，32 （3）：284－288．

［11］葛会波，雷家军，郭振怀．草莓属植物染色体观察及种间杂交研究初报［J］．河北农业大学学报，1997，20 （3）：56－60．

［12］雷家军，代汉萍，葛会波，等．草莓六倍体种间杂种及其回交研究［J］．园艺学报，2004，31（4）：496－498．

（责任编辑：刘忠丽）

Application of Different Pollination Methods in Distant Hybridization of Strawberry

YANG Shipin，ZHONG Peilin＊，QIAO Rong
（Guizhou Horticultural Institute，Guiyang，Guizhou550006，China）

The effects of different pollination methods on effective pollination rate and offspring germination rate in distant hybridization of strawberry were studied to overcome the interspecific incompatibility and further develop distant hybridization in breeding of strawberry．Results：The pollination method of smearing pollen germination liquid on stigma can increase by 80．0%～83．3%of the effective pollination rate and 26．1%～32．6%of the offspring germination rate in interspecific hybridization of strawberry，which is very significantly higher than other pollination methods．The effect of smearing stigma with 2，4－D is better，and the effective pollination rate and offspring germination rate reach 73．3%～76．7%and 10．1%～12．2%respectively．

strawberry；distant hybridization；pollination rate；germination rate

S668．4

A

1001－3601（2016）02－0051－0007－03

2015－08－05；2015－12－29修回

贵州省农业科学院研究生科研创新基金项目“克服草莓种间杂交障碍的方法研究”［黔农科合（创新基金）09011］；贵州省农业科学院基金项目“不同基因型草莓离体叶片高频再生体系的建立”［黔农科合（基金）09018］；贵州省年度农业攻关项目“大棚草莓、葡萄复合式高效栽培技术研究”［黔科合NY字（2012）3085］

杨仕品（1980－），男，副研究员，硕士，从事果树栽培技术与选育研究。E－mail：yspii．123．net＠163．com

＊通讯作者：钟霈霖（1966－），女，研究员，从事草莓育种及栽培技术研究。E－mail：zpl2007＠qq．com