不同百合品种杂交亲和性试验

罗远义　胡小京　崔嵬　石乐娟　许红娟　裴芸　吴青青

摘要    以O百合（东方百合）和OT百合（东方百合与喇叭型百合杂交后代）為材料进行杂交试验，分别统计授粉后的子房膨大率与胚培养的萌发率，判断杂交组合的亲和情况。结果表明，O百合内部杂交亲和性好，杂交易得到后代;O百合与OT百合的罗宾娜杂交亲和性较好，子房膨大率为100%，胚培养萌发率为3.3%;O百合难以与OT百合的黄精灵得到杂交后代。

关键词    百合;杂交亲和性;子房膨大率;萌发率

中图分类号    S682.29        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2019）13-0127-03                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

Cross  Compatibility  Experiment  of  Different  Lily  Varieties

LUO Yuan-yi 1    HU Xiao-jing 2    CUI Wei 3，4    SHI Le-juan 3，4    XU Hong-juan 3，4    PEI Yun 2    WU Qing-qing 3，4 *

（1 Xinbao Buyi Township People′s Government，Wudang District，Guiyang City，Guizhou Province，Guiyang Guizhou 550018; 2 Guizhou University Agricultural College; 3 Institute of Horticulture，Guizhou Academy of Agricultural Sciences;

4 Guizhou Horticultural Engineering Technology Research Center）

Abstract    The cross compatibility test was conducted with Oriental Lily（O）and OT Lily varieties （offspring obtained by crossbreeding of Oriental Lily and Trumpet Lily）as materials.The ovary expansion rate after pollination and the germination rate of embryo culture were counted to determine the compatibility of cross combinations.The results showed that the crossing compatibility among the inner varieties of Oriental Lily was good，and the offspring were easily obtained by crossbreeding.Furthermore，Oriental Lily and the Robina of OT Lily had a good cross compatibility，with the ovary expansion rate of 100% and embryo germination rate of 3.3%.However，it was difficult for Oriental Lily to cross with Yelloween of OT Lily.

Key words    Lily;crossing compatibility;ovary expansion rate;germination rate

百合是百合科（Liliaceae）百合属（Lilium）植物的总称，为多年生鳞茎草本植物。百合花大，色彩丰富，花姿优美，既能做切花、盆花，又能在园林绿地中应用;既能观赏，又能食用和药用，深受人们的喜爱。

百合杂交的难易程度受亲缘关系的影响较大，亲缘关系较近的杂交组合容易得到后代，而远缘杂交则相对难以成功。百合远缘杂交的两大障碍是受精前障碍和受精后障碍。受精前障碍可以通过选择合适的杂交亲本、特殊的授粉方式等方法克服;而受精后障碍是由于杂种胚、胚乳和子房组织之间缺乏协调性，导致幼胚不发育或中途停止发育，是远缘杂交育种工作的瓶颈[1-2]。

本试验通过不同亲本组合来验证杂交亲和性，主要考察授粉后子房的膨大情况与种子的萌发情况来评估，以期为进一步的育种工作提供参考。

1    材料与方法

1.1    试验材料

材料为O百合品种（东方百合）的卡瓦娜（Corvara）、索邦（Sorbonne）、星球戰士（Starfighter）和OT百合品种（东方百合与喇叭型百合杂交后代）的黄精灵（Yelloween）、罗宾娜（Robina）。

1.2    试验方法

1.2.1    杂交试验。杂交组合如下：星球战士×索邦、卡瓦娜×索邦、卡瓦娜×黄精灵、索邦×黄精灵、星球战士×黄精灵、黄精灵×卡瓦娜、黄精灵×索邦、黄精灵×星球战士、罗宾娜×星球战士。自交：罗宾娜×罗宾娜、黄精灵×黄精灵。

杂交授粉方法：母本柱头开始分泌黏液后，进行去雄授粉，花粉尽量均匀涂抹在柱头上，做好标记。杂交后30 d左右统计试验结果，选择一定范围内的子房进行统计，观察子房的生长发育情况，统计子房的膨大率[3-4]。统计标准为授粉后有明显膨大的子房，局部膨大、完全膨大2种状况都计为膨大;轻微膨大后停止生长视为假结实，不计入统计。

1.2.2    萌发试验。试验中首先观察子房内种子的发育情况，然后采用2种胚培养方法来测试种子的萌发情况。其中，子房分段培养操作简单，胚珠培养相对较复杂，通过此试验来比较2种方法的培养效果。

（1）子房分段培养。使用罗宾娜×星球战士、黄精灵×索邦所得子房作为试验材料，授粉后20、30 d采集子房进行分段培养。具体方法如下：在无菌条件下，用浓度为75%的酒精浸泡30 s，再用升汞浸泡10 min，之后将子房放入无菌蒸馏水中充分清洗5 min，清洗过程中可轻微晃动瓶子，重复清洗3次，最后将清洗后的子房切段置于培养基上培养。培养基配方为蔗糖30 g/L+琼脂粉6 g/L+MS培养基+NAA 0.1 mg/L，pH值为5.8。

（2）胚珠培养。每个杂交组合都进行培养，具体方法如下：授粉后40～50 d采集子房，在超净工作台中经表面消毒后，将胚珠转接至培养基表面培养。培养基配方为蔗糖30 g/L+琼脂粉6 g/L+MS培养基+NAA 0.05 mg/L，pH值为5.8。

2    结果与分析

2.1    杂交结果统计

从表1和图1可以看出，星球战士×索邦、卡瓦娜×索邦的子房膨大率很高，分别为100.0%和97.1%，这3个品种均为 O百合品种，彼此之间亲缘关系较近，杂交亲和性好，非常容易得到杂交后代;罗宾娜与星球战士杂交子房膨大率达到了100.0%，并且全部表现为完全膨大;罗宾娜与黄精灵的自交试验也得到了膨大的子房，罗宾娜为完全膨大，黄精灵全部为局部膨大，考虑到二者都是远缘杂交后代，不排除虚假结实的可能，后续的试验中确实验证了此点。

以OT品种黄精灵作为父本，给卡瓦娜、索邦、星球战士3个品种授粉，子房膨大率均很低，统计中即使有膨大的子房，也基本为局部膨大。从结果来看，主要是由黄精灵花粉败育造成的。黄精灵是OT远缘杂交品种，其染色体同源性较差，在减数分裂联会时容易发生异常，造成花粉不能正常萌发。有部分母本子房发生了局部膨大，可能是假结实，也可能有极少量具有萌发能力的黄精灵花粉进入了子房内。反之，以黄精灵作为母本，使用卡瓦娜、索尔邦、星球战士的花粉授粉，没有得到完全膨大的子房，但是得到了较多局部膨大的子房，推测是由于受精前障碍造成的，进入子房的花粉管较少，但是这些子房中很可能生长有可以正常萌发的幼胚，是进行胚挽救的好材料[5-7]。

2.2    子房分段培养

以罗宾娜×星球战士所得子房作为试验材料进行分段培养，培养7 d左右，子房壁变厚，胚珠膨大;连续培养1个月后，子房壁及胚珠的褐化干枯情况明显，此后并未得到种子萌发长成的植株。使用索邦花粉为黄精灵授粉后，子房局部膨大，一直保持绿色30 d左右;采集子房进行分段培养，6个月后全部褐化死亡，却得到了子房壁脱分化形成的愈伤组织，并分化为植株，见图2。

2.3    胚珠培养

将各个组合的子房剥开后观察胚珠发育状况，以黄精灵作为父本或者母本的7个组合表现为高度不育，观察到的种子都未发现胚;在罗宾娜×星球战士组合中，观察到了少量具有胚的种子，有1粒种子的胚乳与胚发育完好，此组合杂交所得种子经过培养后，得到了萌发的小苗;罗宾娜自交所得的种子中未观察到胚，置于培养基上完全不萌发，经6个月培养后完全褐化;2个O百合杂交组合获得了较多发育完好的种子，能够观察到完整的胚乳与胚，置于培养基上获得较高的萌发率。胚珠接种在培养基上培养60 d，萌发率见表2，胚珠培养过程见图3。从试验情况来看，造成萌发率差异的主要原因是亲缘关系：O×O的杂交组合由于是系内杂交，亲缘关系近，亲和性好，结实率高，发育饱满的胚珠数量较多，进行胚珠培养时萌发率较高;而OT百合黄精灵与O百合进行杂交则难以得到后代;罗宾娜可以作为母本进行OT×O的杂交，并能得到后代;2个自交组合所得种子的萌芽率均为0，则表明自交难以得到后代。

3    结论与讨论

在胚珠培养中，杂交后得到的部分种子发育完全正常，但由于种皮和胚乳的阻碍而不能萌发，在培养基上慢慢褐化死亡。对于这部分种子，应在适当的时间将胚剥离，接种在培养基上进行培养，即可发育成完整的幼苗。

黄精灵性状优良、生长迅速、抗性强，是优秀的百合品种，是百合育种所需的材料。推测以黄精灵作为母本时存在受精前障碍，故在杂交过程中，可以通过切柱头的方法来克服受精前障碍。对此，有待进一步研究。

4    参考文献

[1] 刘绪明.不同系列百合品种杂交特性的研究[D].哈尔滨：东北农业大学，2017.

[2] 宋扬.百合胚的组织培养和快速繁殖技术[J].生物技术世界，2014（7）：33.

[3] 王少平，林紫玉，杜绪明.胚拯救技术及百合的胚培养研究进展[J].广东农业科学，2009（6）：169-171.

[4] 邢大洲.百合胚拯救育种技术及引进百合新品种筛选研究[D].北京：北京林业大学，2009.

[5] 王杰.百合杂交育种、遗传转化及胚性愈伤的初步研究[D].武汉：华中农业大学，2008.

[6] 樊金萍.百合（Lilium）生物学特性及远缘杂交不亲和性的研究[D].哈尔滨：东北农业大学，2003.

[7] 屈云慧，吴丽芳，杨春梅.百合幼胚离体培养成株体系的建立[J].云南农业科技，2002（2）：9-12.