不同茶梅品种杂交亲和性分析

韩国勇

摘  要  为了解茶梅品种间杂交亲和性并为其亲本选择选配提供理论依据，以12个茶梅品种为材料，采用不规则配组法共配对72个组合，开展了花粉活力比较及杂交亲和性试验。结果表明，有66个杂交组合能结实（91.7%），每个组合平均结实率为28.63%，其中14对组合杂交亲和性强（结实率在50%以上），并以‘晚霞ב银元的杂交亲和性最好（结实率达100%），43对组合杂交亲和性较强（结实率在10.0%～46.2%），9对组合的杂交亲和性较差（结实率低于10%）;另有6对杂交组合无法获得杂交果实（8.3%）;花粉活力对杂交亲和性有一定的影响，但杂交亲和性与花粉活力没有必然的因果关系。供试茶梅品种中，‘有希作为杂交父本或母本的亲和性均表现较强，‘乙女、‘秋芍药、‘昭和之荣作为杂交母本的結实性较强，‘东红牡丹、‘丹玉、‘银元、‘堪次郎作杂交父本可增强母本结实性，‘晚霞具有适合作杂交母本的单一偏向性。

关键词  茶梅;花粉活力;杂交亲和性;结实率中图分类号  S685.14     文献标识码  A

DOI10.3969/j.issn.1000-2561.2018.12.008

茶梅（Camellia sasanqua）属于山茶科（Theaceae）山茶属（Camellia），常绿灌木或小乔木，与山茶花、云南山茶、金花茶一起组成山茶属中四大观赏栽培类群，是具有较高观赏价值的木本花卉^[1-2]。茶梅树形雅致，一枝多花、叶似茶，花如山茶花和梅花，花色艳丽，花开秋冬，正值冬季百花凋零时，花瓣基部不连生，花谢时彩霞遍地，许多品种还带有香味，深受世人青睐，在我国长江以南地区的公园绿化、道路绿化和住宅小区的生态配植中应用广泛^[3-4]。茶梅原产于日本，在中国有着悠久的栽培历史，性喜温湿环境，适于酸性砂质壤土，耐寒性较强，耐热性较好，有着“阳光茶花”的美誉^[5-6]。由于长期的自然演变和种间杂交，茶梅的园艺品种已相当丰富，国内外现有栽培品种500多个，高继银等^[7]在《世界名贵茶花》中记载有茶梅品种79个，沈荫椿^[8]在《山茶》中记载茶梅品种116种，徐碧玉等^[3]在《茶梅》中记载茶梅品种达122个。根据形态特征和生物学特性可将茶梅分为原生野茶梅、冬茶梅和春茶梅3个类群^[8-9]。在茶梅杂交育种研究方面，日本、美国、澳大利亚等国外学者以耐寒、芳香、小花小叶型等特性为育种目标，选育出‘飘雪、‘冬天的希望、‘冬日魅力、‘冬日之星、‘冬玫瑰、‘南极冰、‘天堂、‘伊丽莎白等茶梅杂交新品种^[3]。国内有关茶梅的研究报道多集中在生理生态、资源收集保存、品种培育、繁殖、栽培和园林应用等方面^[10-14]，在杂交育种方面，仅在各大栽培品种群之间做了部分杂交工作^[3，15]，而茶梅品种群内品种间的杂交育种研究未见报道。本文以福州植物园多年来收集的茶梅品种为材料，开展花粉活力测定及田间授粉试验，并对供试茶梅资源进行杂交亲和性研究及分析，旨在为茶梅新品种的后续杂交选育工作提供理论参考。

1  材料与方法

1.1 材料

2016—2017年从福州植物园北峰国有林场茶梅种质资源库（26°12′28″E，119°15′13″N，海拔435 m）中选择12个单瓣、半重瓣或牡丹重瓣型的茶梅品种作为杂交亲本材料，其中包括‘东红牡丹（‘Azuma botan）、‘堪次郎（‘Kan?jiro）、‘朝仓（‘Asakura）、‘乙女（‘Oto?me）、‘丹玉（‘Red Jade）、‘昭和之荣（‘Showa-no- s??ak??ae）、‘秋芍药（‘Fuji-no- mine）、‘皇玉（‘K??o??gyoku）、‘银元（‘Silver Dollar）、‘晚霞（‘Sunset Clouds）、‘有希（‘Yuki）和‘星上星（‘Star above star）等。供试亲本材料均具有相对正常的雌雄蕊，株体强健，树龄6～10 a，生长表现良好。

1.2  方法

1.2.1  花粉采集及萌发率测定  杂交时，如花期父本、母本相遇的，直接采用新鲜父本花粉授粉;部分父本、母本花期不遇的，需采集花粉阴干，用硫酸纸包好，放入干燥器，置入冰箱冷藏室贮藏备用，尽快杂交。花粉萌发率参考年玉欣等^[16]的离体萌发法测定，略有改进。选择在盛花期的晴天采集含苞待放的花朵，收集花粉，先在凹玻片的凹槽上滴一滴花粉培养液（MS+8%蔗糖+ 0.1%硼酸+1%琼脂），在培养液表面均匀撒少许花粉，置于垫有湿滤纸的培养皿中，于23 ℃恒温箱中培养8 h后显微观测，计算花粉萌发数，每个载玻片统计3个视野，重复3次，萌发率（%）=（萌发花粉数/观测花粉总数）×100%，取平均值。

1.2.2  杂交试验  以12个供试茶梅品种为材料，根据花粉活力及采集量，采用不规则配组法对72对组合进行杂交授粉，共授粉1 812朵花。授粉时，选择晴天上午9：00—11：00，将即将开放的茶梅母本的花朵剪去花瓣和雄蕊，保留雌蕊，用棉签蘸父本花粉轻轻地涂抹到雌蕊柱头上，套上网袋，并做好标记。授粉后30 d，对不同茶梅品种杂交组合的坐果率进行调查，10～11个月后记录授粉结实个数。杂交试验在2016年12月上旬至次年的1月进行。

1.3  数据分析

对杂交授粉组合数（number of crosses，NOC）、结实组合数（number of fruit-setting crosses，NOFC）、授粉总数（number of pollination，NOP）、结实总数（number of fruit-setting，NOF）进行统计，并计算组合结实率（结实的杂交组合对数/杂交组合对数）和授粉结实率（结实个数/授粉朵数），通过比较组合结实率（rate of fruit- setting crosses，ROFC）和授粉结实率（rate of fruit-setting，ROF），对供试各茶梅品种作母本或作父本的杂交亲和性进行评价，杂交亲和性评价结果分为强（组合结实率≥30%，100%≥授粉结实率≥50%）、较强（组合结实率≥30%，50%>授粉结实率≥30%）、较弱（组合结实率≥30%，30%>授粉结实率≥10%）、弱（组合结实率≥30%，10%>授粉结实率≥0%）4个等级，如果同一种材料作父本的杂交亲和性（cross fruitfulness as male parent，CFMP）和作母本的杂交亲和性（cross fruitfulness as female parent，CFFP）的评价结果相差2个或2个以上等级，则说明该品种具有适合作母本或父本的单一偏向性。试验数据用Excel 2007和SPSS 17.0软件进行处理与分析。

2  结果与分析

2.1  茶梅品种花粉活力的观测比较

花粉活力是保证杂交工作正常进行的前提，不同茶梅品種的花粉萌发率测定结果见图1。如图1所示，12个参试茶梅品种的花粉萌发率在22.5%～57.3%，平均为40.8%，相差较大。其中‘朝仓的花粉量较少，花粉活力较低（30%>花粉萌发率≥0%），花粉萌发率仅为22.5%;‘银元、‘有希、‘堪次郎、‘昭和之荣的花粉活力较高，花粉萌发率≥50%，散粉量大，花粉较容易获得，是很好的父本材料;其他品种的花粉活力中等，50%>花粉萌发率≥30%，亦可以考虑作为父本。

2.2  不同茶梅品种杂交亲和性分析

对12个供试茶梅品种的72对杂交组合进行田间杂交授粉，授粉30 d后有66对杂交组合坐果结实，共产生498个杂交果实，结实率在0～100%，平均每对组合结实率为28.63%（表1）。由表1可见，在66对杂交结实组合中，‘晚霞ב银元的结实率最高，达100%;其次是‘有希ב堪次郎、‘晚霞ב堪次郎、‘乙女ב银元、‘秋芍药ב堪次郎、‘晚霞ב有希、‘晚霞ב昭和之荣、‘乙女ב丹玉、‘乙女ב东红牡丹、‘昭和之荣ב丹玉、‘皇玉ב堪次郎、‘秋芍药ב昭和之荣、‘昭和之荣ב银元、‘秋芍药ב银元共13个组合，结实率达52.2%～89.5%;‘昭和之荣ב秋芍药、‘东红牡丹ב秋芍药等43对组合的结实率介于10.0%～46.2%，相对较低;‘东红牡丹ב有希等9对组合结实率低于10%，杂交亲和性较差。从表1还可知，‘丹玉ב秋芍药、‘丹玉ב东红牡丹、‘星上星ב堪次郎、‘晚霞ב乙女、‘晚霞ב皇玉、‘昭和之荣ב皇玉6对组合表现为杂交不亲和（占杂交组合数的8.3%），为完全不亲和组合。

2.3  不同茶梅正反交之间亲和性差异比较

由表2可知，不同茶梅品种作母本或父本的杂交亲和性差异较大。作母本时，‘有希、‘晚霞的杂交亲和性强（ROF分别为52.5%和51.9%），‘乙女、‘秋芍药、‘昭和之荣杂交亲和性较强，‘朝仓、‘皇玉、‘东红牡丹、‘丹玉、‘星上星的杂交亲和性较弱。作父本时，‘有希、‘东红牡丹、‘丹玉、‘银元、‘堪次郎的杂交亲和性较强，‘朝仓、‘乙女、‘秋芍药、‘皇玉、‘晚霞、‘昭和之荣、‘星上星的杂交亲和性较弱。在正反交中，‘有希作母本或父本均得到较高的授粉结实率（分别为52.5%和36.0%），说明‘有希具有较强的亲和性，是较好的父母本材料;‘乙女、‘秋芍药、‘昭和之荣作父母本时，授粉结实率的正交值都高于反交值，说明作母本的亲和性高于作父本;‘东红牡丹、‘丹玉分别作父母本时，授粉结实率的正交值均低于反交值，说明作父本的亲和性高于作母本;‘朝仓、‘皇玉、‘星上星作父母本时，授粉结实率均较低，说明这3个品种对父母本的选择性很强。从表2还可看出，‘堪次郎和‘银元分别做父本时，具有较强的亲和性，是较好的父本材料。‘晚霞作母本时授粉结实率强（51.9%），作父本时授粉结实率较弱（20.4%），杂交亲和性评价结果相差2个等级，说明该品种具有适合作母本的单一偏向性。

2.4  亲本花粉活力与杂交亲和性的相关性

通过图1与表1、表2对比发现，茶梅花粉活力的高低直接影响了作父本的杂交结实性。花粉活力较高的‘有希、‘银元、‘堪次郎

和‘昭和之荣4个茶梅品种中，有3个作父本杂交亲和性较强（‘有希、‘银元、‘堪次郎）、1种较弱（‘昭和之荣）;花粉活力中等的7个茶梅品种中，‘东红牡丹和‘丹玉作父本时杂交亲和性较强，而‘乙女、‘秋芍药、‘晚霞、‘星上星和‘皇玉5个较弱;花粉活力较低的‘朝仓作父本杂交亲和性较弱。由此可见，茶梅杂交亲和性与其花粉活力存在一定的相关性，作父本杂交亲和性较强的茶梅花粉活力相对较高或中等，而花粉活力中等或较低的茶梅作父本杂交亲和性相对较弱。

3  讨论

我国自20世纪80年代至今，先后选育或引进的茶梅品种已超过百个，但目前用于园林绿化的茶梅品种基本都是传统品种，茶梅育种工作较为滞后，需不断培育更为丰富的茶梅品种^{[3， 8]}。茶梅多为异花授粉植物，亲本的遗传基础不同，通过人工授粉可提高结实率，所获得的杂交授粉后代往往也具有较大的变异，是选育新品种、新类型的主要途径^[17]。杂交不亲和是影响杂交效率的主要原因之一，筛选杂交亲和性高的杂交组合对今后的育种工作尤为重要^[18-19]。茶梅在中国有着1 200多年的栽培历史，但目前的栽培品种中除了‘小玫瑰和‘黄海南宝珠外，主要来自日本。多年来，一些茶花爱好者也进行了杂交育种工作，如黄德邻先生利用茶梅与其他山茶类品种杂交选育出用茶梅杂交的新金花茶，卢始华通过人工杂交选育出‘寒秀等茶梅杂交品种^[3];陈俊愉^[15]选择茶梅、山茶花等与金花茶母株进行杂交，找到了一些可孕性较高的杂交组合。本研究中，供试的茶梅品种间杂交亲和性差异较大，在72对组合中，有66对杂交结实，占授粉组合的91.7%，其中14对组合杂交亲和性强（结实率在50%以上），43对组合杂交亲和性较强（结实率介于10.0%～46.2%），9对组合的杂交亲和性较差（结实率低于10%）。另有‘丹玉ב秋芍药等6对组合表现为杂交不能结实，由于只是1年的统计结果，只能说明这6对组合亲和性不高，亲和性表现尚需进一步论证。

人工授粉时，挑选适宜的父母本，是杂交中很关键的一步，尤其是父母本之间杂交亲和性的强弱直接影响杂交育种的成败。同一茶梅品种作母本或作父本的杂交亲和性有一定差异，大部分茶梅品种杂交组合只能通过单向杂交结实。本研究中，‘有希具有较强的亲和性，既可作为父本也可作为母本材料育种;‘乙女、‘秋芍药、‘昭和之荣作为母本时亲和性高于作为父本;‘东红牡丹、‘丹玉作为父本时亲和性高于作为母本;‘朝仓、‘皇玉、‘星上星对父母本的选择性都很强，‘晚霞具有适合作母本的单一偏向性，适宜作母本材料育种。由此可见，在親本选择时，可通过寻找合适的父母本来提高杂交结实率，避免亲本材料的浪费。

花粉活力是促使杂交座果的重要条件，与杂交结实率有一定的相关性^[20]。通过对不同茶梅品种花粉活力的测定，可以为杂交育种工作中的亲本选择提供一定的依据。对父本来说，要求具有活力的花粉，花粉发芽率宜在10%以上^[3]。通过研究发现，‘有希、‘银元、‘堪次郎和‘昭和之荣的花粉活力较高，花粉萌发率大于50%，而且散粉量大，花粉较容易获得，是较好的父本材料;‘东红牡丹、‘丹玉、‘乙女、‘星上星、‘晚霞、‘皇玉、‘秋芍药的花粉活力中等，花粉萌发率在30%～50%;‘朝仓的花粉活力较低，但也高于所需的10%，可作为父本育种材料。在供试的茶梅授粉试验中，多数茶梅品种作父本的结实率和杂交亲和性与其花粉活力的高低有一定的关联，一般花粉活力弱则杂交结实率相对低。但在杂交亲本的花粉具活力的情况下，仍有少数组合出现杂交不结实的现象，如花粉萌发率相对较高（50.1%）的‘堪次郎，与‘星上星杂交不结实，说明不同茶梅品种间的亲缘关系、遗传背景等因素也有可能会对其杂交亲和性产生较大影响，这有待今后进一步深入研究。

参考文献

1. 高继银， 刘信凯. 说说茶梅家族[J]. 中国花卉盆景， 2011， 11： 10-13.
2. 中国科学院《中国植物志》编辑委员会. 中国植物志[M]. 第49卷·第3分册. 北京： 科学出版社， 1997： 12.
3. 徐碧玉， 林  田， 李天菲， 等. 茶梅[M]. 杭州： 浙江科学技术出版社， 2007： 1-101.
4. 莫昭展， 梁海清. 茶梅的繁殖及其在园林绿化中的应用[J]. 广西林业科学， 2002， 31（1）： 39-40.
5. 章丹峰， 于  伟， 沈剑英， 等. 茶梅种质资源的收集和保存[J]. 中国园艺文摘， 2009（3）： 128-130.
6. 李怡鹏， 祝泽刚， 吴  梅， 等. 茶梅在园林绿化中的应用探析[J]. 园艺与种苗， 2014（12）： 21-23.
7. 高继银， 陈绍云， 徐碧玉. 世界名贵茶花[M]. 杭州： 浙江科技出版社， 1998： 152-168.
8. 沈荫椿. 山茶[M]. 北京： 中国林业出版社， 2009， 307-334.
9. 秋  力， 林  田. 茶梅的分类[J]. 花木盆景（花卉园艺）， 2002， 2： 9.
10. 林  田， 李天菲， 杨  华， 等. 茶梅品种资源的收集保存、鉴定评价及种质创新[J]. 植物遗传资源学报， 2012， 13（2）： 207-211.
11. 祁云枝， 李思锋， 李汝娟， 等. 西安地区茶梅露地栽培试

验及生态适应性研究[J]. 中国农学通报， 2009， 25（21）： 226-230.

1. Akihisa T， Yasukawa K， Kimura Y， et a1. Triterpene alcohols from camellia and sasanqua oils and their anti-inflammatory effects[J]. Chemical and Pharmaceutical Bulletin， 1997， 45（12）： 2 016-2 023.
2. 杨晓盆， 杨伟红， 郭晋平， 等. 遮荫对温室盆栽茶梅光合特性及生长发育的影响[J]. 中国生态农业学报， 2008， 16（3）： 640-643.
3. 章丹峰， 齐  鸣， 于  炜， 等. 不同荫蔽条件对冬茶梅品种观赏期及生长特性的影响[J]. 浙江农业科学， 2016， 57（1）： 45-47.
4. 陈俊愉. 金花茶杂交育种14年[J]. 北京林业大学学报， 1987， 9（3）： 314-320.
5. 年玉欣， 罗凤霞， 张  颖， 等. 测定百合花粉生命力的液体培养基研究[J]. 园艺学报， 2005， 32（5）： 922-925.
6. 杨志玲， 李纪元， 范正琪. 山茶属红山茶组物种间及其与品种杂交亲和性研究初报[J]. 林业科学研究， 2004， 17（5）： 680-684.
7. 王泽翻， 韩  倩， 林毅雁， 等. 几种蔷薇和‘月月粉与现代月季杂交亲和性评价[J]. 浙江农业学报， 2012， 24（6）： 1 026-1 032.
8. 李玉晖， 陈学森， 郑  洲. 果树远缘杂交育种研究进展[J]. 山东农业大学学报（自然科学版）， 2003， 34（1）： 139-143.
9. 杨  涛， 宋  丹， 张晓莹， 等. 部分蔷薇属植物远缘杂交亲和性评价[J]. 东北农业大学学报， 2015， 46（2）： 72-77.