海滨木槿杂交育种初探
2020-04-22王连军杨庆华高伟祥宋昌梅
王连军,杨庆华,高伟祥,蒋 云,宋昌梅
(上海辰山植物园,上海松江 201602)
海滨木槿(Hibiscus hamabo)是锦葵科木槿属植物,花大而艳丽,是优良的园艺观赏植物。自然分布于浙江省舟山群岛等地[1]。
近年来,人们对海滨木槿进行了一些深入研究,发现海滨木槿具有较强的耐水、耐旱特性[2-5],可以作为海堤防护林树种。海滨木槿同时具有较强的耐盐特性[6-10],可以作为沿海重盐土绿化景观树种。孙醉君等[11]对海滨木槿引种驯化和耐寒良种选育方面做了一些研究,筛选到有较强耐寒性的品种,使海滨木槿生存范围扩大到苏北地区;孔庆跃等[12]开展了海滨木槿的播种和扦插繁殖试验。同时通过杂交育种,获得了很多优良的园艺观赏植物新品种。如赵志杰等[13]培育出的香花紫玉簪;刘东焕等[14]培育出的‘白玉’、‘舞女’、‘红斑’、‘秀丽’,抗强光品种‘得意高’等品种,具有较高观赏价值;海滨木槿属内植物中,木槿杂交育种同样培育出了很多新品种[15-19]。
然而国内外对海滨木槿杂交育种的研究尚未见报道,尤其海滨木槿花型花色方面的变化未见报道。本研究不仅开启海滨木槿杂交育种的相关研究,而且还可以为海滨木槿属内杂交提供参考。
1 材料和方法
1.1 试验材料
本研究地点为上海辰山植物园,选取海滨木槿以及5 个品种的木槿作为研究材料,开展杂交试验。为了避免父本花粉有问题(雄性不育等),这5 种木槿皆为可育木槿(可以收到种子),分别为A“史密斯”木槿,花朵为白色单瓣;B“天蓝”木槿,花朵为蓝色单瓣;C“敏柔莎”木槿,花朵为粉色单瓣;D“诺伍德”二号木槿,为白色重瓣木槿;E“哈码布”木槿,花朵为红粉复色单瓣;以上试验材料皆为辰山植物园引种地栽植物。
1.2 试验方法
1.2.1 杂交试验处理。杂交试验中,海滨木槿作为母本,其余5 种木槿作为父本。母本的处理:在海滨木槿的盛花期,傍晚选取快要开放的花蕾,用镊子和小剪刀去除雄蕊,用杂交袋套袋处理。次日7:00~9:00 打开杂交袋,取5 种作父本的木槿当天开放花朵的花粉,涂抹在母本柱头上授粉,再次套上杂交袋,做试验标记。由于木槿和海滨木槿的花期基本重合,故采用当天开放花朵的花粉,且这几种植物花粉在常温下不易贮藏,容易发霉,故花粉现取现用。
1.2.2 海滨木槿杂交试验坐果率统计。每个杂交组合授粉50 朵,取不同花粉时要用酒精清洗镊子。杂交处理1 个月后取下杂交袋,观察果实是否发育,统计坐果率。坐果率(%)=结实数/授粉数×100。每组试验重复3 次。
1.2.3 海滨木槿杂交试验种子个数统计。单个果实杂交种子的统计:待处理的海滨木槿果实成熟后,手工剥出种子,并且记录每个果实的种子总数,3 次重复,计算每个果实的平均种子个数。
1.2.4 海滨木槿杂交试验种子发芽率统计。不同杂交组合试验对海滨木槿种子发芽率的影响,将采下的果实晾干,将种子剥出,装入自封袋中,通风干燥一段时间后,于播种前用浓硫酸处理10~15min 后,迅速用大量流水冲洗干净晾干。春季播种2 个月后统计发芽率。
2 结果分析
2.1 海滨木槿杂交试验的坐果率
如图1 所示,在海滨木槿做母本,5 种木槿作父本的杂交组合中,“史密斯”木槿作父本(A)坐果率最高,可达65%;“天蓝”木槿和“敏柔莎”木槿作父本的组合中(B,C)坐果率比较接近,分别为40%、45%,且二者没有显著差异(P>0.1);“诺伍德二号”做父本(D)的组合中坐果率木槿为25%;“哈码布”木槿作父本(E)坐果率最低,仅为15%。由以上结果分析,“史密斯”木槿与海滨木槿的杂交亲和性最高,“哈码布”木槿与海滨木槿杂交亲和性最低。这可能是由不同品种之间的亲缘关系的远近决定的。
图1 各种杂交组合的坐果率
2.2 海滨木槿杂交试验的种子个数
如图2 所示,在海滨木槿作母本,5 种木槿作父本的杂交组合中,“史密斯”木槿作父本(A)单个果实种子个数最高,可达30 个,“天蓝”木槿和“敏柔莎”木槿作父本(B,C)的组合中单个果实平均种子个数比较接近,分别为15 个、19 个,且二者没有显著差异(P>0.1);“诺伍德二号”木槿作父本(D)的组合中,单个果实平均种子个数为12 个,“哈码布”木槿作父本的组合(E),单个果实平均种子个数最低,仅为7 个。由以上结果分析,“史密斯”木槿作父本单个果实的种子个数最高,“哈码布”木槿作父本,单个果实的种子个数最低,其他组合位于二者之间,这可能是和杂交亲和性有密切联系,即“哈码布”木槿与海滨木槿杂交亲和性最低,“史密斯”木槿与海滨木槿杂交亲和性最高。
图2 各种杂交组合的种子个数
2.3 海滨木槿杂交试验的种子发芽率
如图3 所示,在海滨木槿作母本,5 种木槿作父本的杂交组合中,“史密斯”木槿作父本(A)发芽率最高,可达37%;“天蓝”木槿和“敏柔莎”木槿作父本(B,C)的组合中发芽率比较接近,分别为32%、34%;“诺伍德二号”木槿作父本(D)的组合中发芽率为32%;“哈码布”木槿作父本(E)发芽率稍低,为31%,以上几种杂交组合种子萌发率差异不显著。由以上结果分析,各组杂交组合收获的种子发芽率比较接近,说明收获的杂交种子都有一定的萌发活力,且各组之间的差异不大。
图3 各种杂交组合的种子发芽率
3 结论与讨论
目前园艺观赏植物的育种,有很多种方法,包括驯化育种、杂交育种、选择育种、辐射诱变育种等多种传统方法。但是目前园艺育种应用最广的还是杂交育种。木槿属植物大多花期长,花朵艳丽,容易养护,是园林绿化的重要植物。国内对木槿属植物的研究主要集中在园林应用、繁殖以及花粉活力方面[20-21],杂交育种的研究较少,2015 年,李玉萍等[22]研究了木芙蓉、木槿、朱槿和重瓣朱槿的杂交组合,有一定的结实率,而关于海滨木槿杂交育种的研究还没有见到相关报道。
本研究中,海滨木槿作母本,其他5 个木槿品种作父本,5 种杂交组合都有一定的坐果率,而且结实率最高的是“史密斯”木槿作父本的组合,坐果率可达65%,说明这组杂交亲和性较高,而其他杂交组合也有一定的亲和性,这和木槿属内杂交育种相比[22],亲和性明显要高很多。单个果实的结籽率方面,“史密斯”木槿作父本的组合最高为30 粒,其他几种组合明显要低很多;种子发芽率方面差别不大,说明这些杂交种子的萌发活性良好,都在30%~37%。至于这些杂交苗是否在叶型、花型、花色、株型等方面有重要的变化,有待进行相关研究。