广州耐湿热月季品种杂交试验初报*
2021-03-16郑育芬张丽红伍成厚
郑育芬 张丽红 伍成厚
ZHENG YU-fen,ZHANG Li-hong,WU Cheng-hou*
月季Rosa chinensis为我国十大名花,有“花中皇后”之誉,花容秀美,千姿百色,芳香馥郁,四季常开[1],深得人们的青睐。月季起源于温带寒温带干燥地区,喜光喜温润,较耐寒,忌高温。大多数品种最适温度为白昼15~26℃,晚上为10~15℃,夏季温度持续30℃以上,则进入半休眠状态[2]。在我国华南地区,夏季高温高湿是影响月季生长发育的关键因素。前人在月季度夏栽培技术[3~8]、耐湿热月季品种筛选[2,9~12]、月季耐热生理[13~15]等方面做了较多研究,在广州、深圳等城市建立了景观优美的月季园[7~8,16]。‘状元红’‘深圳红’‘摩纳哥公主’‘冰山’‘绯扇’等品种较耐湿热,都比较适合广州、深圳一带露地栽培[2,8,16]。但由于受到高温高湿气候影响,月季在华南地区的推广应用还存在很大的障碍。
抗性育种是我国在月季育种方面的主要目标之一[17~18],采用杂交育种方法已经培育出抗黑斑病的‘北京红’[19]、耐寒性强的‘天山祥云’[20]和‘天山之光’[21]等一批月季新品种,但南方耐湿热的月季品种创制上一直进展不大。罗玉兰等[14]利用粉团蔷薇Rosa. multifloravar.cathayensis和现代月季“锦寒1 号”杂交获得F1 代种子苗,但未见后续的新品种报道。闫海霞等[22]以野蔷薇R. multiflora和药用法国蔷薇R. gallicavar.officinalis为父本,与现代月季品种进行杂交,各组合均可获得一定的结实率;而以粉团蔷薇、七姊妹R. multifloravar.carnea和软条七蔷薇R. henryi为父本,各杂交组合均未获得果实。
广州市林业和园林科学研究院在陈田基地(113°17′25′E,23°12′37′N)建立了月季园。为了培育出耐华南湿热气候的月季新品种,从该月季园中选择了9 个耐湿热性较强和性状表现良好的品种进行初步杂交试验。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料为陈田基地月季园2019 年地栽的月季品种,植株春季开花后在2020 年 3 月12—21 日进行了重度修剪,修剪高度为25~35 cm,5 月初逐步进入开花期。选择耐湿热性较强和性状表现良好的品种作为杂交亲本,分别是:‘澳洲黄金’(‘Australian Gold’)、‘薰衣草玫迪兰’(‘Lavender Meidiland’)、‘粉扇’(‘Pink Fan’)、‘绯扇’(‘Hi-ohgi’)、‘金凤凰’(‘Golden Scepter’)、‘深圳红’(‘Scarlet Bonica’)、‘摩纳哥公爵’(‘Jubile Prince de Monaco’)、‘ 红双喜’(‘Double Delight Rose’)和‘粉色莫奈’(‘Claude Monet’)9 个品种。
1.2 杂交父本的花粉采集
在5 月的晴天选择花瓣尚未打开但已经开始松动的花蕾,用镊子和手术刀去除花瓣,随后小心地夹住花丝,剪取花药。操作时应避免弄破花药。将采集的花药放置在室内通风干燥处,次日花粉自然散出后用于授粉。
1.3 杂交母本的去雄、套袋
在晴朗无风的早上进行杂交母本的去雄,选择花瓣尚未打开但已经开始松动的花蕾,用镊子和手术刀小心地去除花瓣,剪去花药。操作时应避免弄破花药,也不能损伤雌蕊。去雄后及时套上硫酸纸袋,防止被其他花粉污染母本柱头。
1.4 授粉
母本柱头分泌出粘液发亮时即可进行授粉。使用棉签蘸取父本花粉,轻轻涂抹在母本柱头上,观察到柱头上有黄色的花粉后即完成了授粉。授粉后重新套袋,并挂上标签标明父母本名称和授粉时间。
1.5 杂交植株管理
授粉后10 d 要注意观察母本的子房,如开始膨大,表明授粉基本成功。此时把套袋去掉,避免影响果实的后续生长。授粉后18 d,观测杂交结实率。杂交结实率=结实花朵数(绿色子房数)/授粉花朵数×100%。
杂交后加强植株的水肥管理,保持土壤湿度。为了防止生长势的转移,及时剪掉杂交植株上未授粉的花朵和陆续长出的新芽,确保杂交果实营养充足和正常生长。
2 结果与分析
2.1 花粉采集及花粉量的观察
本试验共采集8 个品种的花药(表1)。在室内将存放花药的塑料盒盖子打开,让花药自然干燥。观察到在花药采集的次日即有花粉散出,第3 d 花粉大量散出,第6 d 后再无花粉散出。其中‘澳洲黄金’‘薰衣草玫迪兰’‘粉扇’‘绯扇’和‘金凤凰’花粉量大,‘深圳红’花粉量少,而‘摩纳哥公爵’和‘红双喜’未见花粉散出。
2.2 不同杂交组合的授粉效果
在月季园观察到‘粉扇’‘金凤凰’等品种不进行人工授粉也有结果,因在开花期经常观察到蜜蜂在花朵间穿梭,可以推断蜜蜂为其自然传粉媒介。在本试验的对照组(CK)中,去雄后套袋并不进行人工授粉的‘粉扇’‘金凤凰’‘深圳红’和‘粉色莫奈’4 个品种共62 个子房均在去雄后10~15 d 逐渐变黄、干枯,最终脱落,4 个品种均不能结实(表2)。这显示本试验去雄时月季的花粉尚未成熟,不会对杂交试验的结果产生干扰。
进行人工授粉后,杂交母本的雌蕊逐渐干枯,而子房开始膨大(图1),显示杂交授粉已经基本成功。个别子房在表面可以看到发育出红色的骨质硬粒瘦果(种子)(图2)。
从表2 可以看出,不同组合间杂交结实率差异较大。其中,‘金凤凰’ב粉扇’的杂交结实率达100%,‘粉色莫奈’ב薰衣草玫迪兰’为90%,而‘绯扇’ב深圳红’仅有23.1%。此外,‘粉扇’ב金凤凰’组合的杂交结实率为82.3%,其反交结实率达到100%,显示月季品种杂交时正交与反交的结实率会存在差异,这一现象与前人[23~25]的研究结果相似。因此,在亲本确定后,可采取正反交结合以提高获得杂交后代的概率。
2.3 杂交后期的观察情况
授粉后30~40 d,观察到已经膨大甚至看到结籽的子房(果实)逐渐出现凋谢:首先是萼片由绿变黄后转褐变黑,随后子房表皮由绿逐渐变黄,最后褐变干枯。本次授粉在5 月13—25 日,授粉后第30 d(6 月中下旬)正值广州高温多雨时节,所观察到的情况是由于杂交后期不亲和还是外界环境不适,有待进一步研究。
表1 月季花药采集与花粉量的观察
表2 不同杂交组合授粉后第18d 的情况
3 结论与讨论
3.1 结论
月季‘粉扇’‘绯扇’‘金凤凰’和‘粉色莫奈’4 个品种均可作为杂交母本,‘澳洲黄金’‘薰衣草玫迪兰’‘粉扇’‘绯扇’和‘金凤凰’品种的花粉量大,适合作为父本。
图1 ‘粉扇’ב澳洲黄金’组合授粉后第18 d
图2 ‘绯扇’ב金凤凰’组合授粉后第18 d
3.2 讨论
杂交育种是创制月季新品种的一种重要方式,杂交亲本可以选择野生的蔷薇科植物与现代月季杂交,也可以父母本均选择现代月季品种。‘天山祥云’是用新疆当地野生疏花蔷薇作母本,与‘粉和平’和‘红帽子’品种的混合花粉杂交获得的 F1代杂种[20]。杨树华等[21]以弯刺蔷薇R. beggeriana为父本,分别以‘香紫绒’‘白雪山’‘世外桃源’及‘X夫人’品种为母本,杂交培育出了耐寒性强的‘天香’‘天山白雪’‘天山桃园’和‘天山之光’新品种;又以弯刺蔷薇为 母本,以‘墨红’品种为父本,杂交获得了‘天山之星’新品种。切花新品种‘燕妮’是由‘红衣主教’ב贝拉米’杂交获得,新品种‘绿野’是从‘白雪山’ב大奖章’的杂交后代群体选优获得[26],丰花新品种‘北京红’由‘塞维丽娜’ב紫色美地兰’杂交获得[19]。本试验通过耐湿热的月季品种间进行杂交,获得了一定的结实率,并发现个别组合有种子的形成,可以为南方耐湿热月季新品种的创制提供参考。
月季授粉后果实通常要6 个月左右才能成熟,在本试验授粉30 d 后膨大的子房(果实)逐渐凋落,其种胚显然还没有成熟,导致凋落的原因可能是杂交后期不亲,也可能是外界环境不适。进一步的试验考虑从两条途径获得杂交F1 代:1)避开夏季高温危害,即利用广州秋冬温暖的气候条件,在10 月授粉,在次年的4~5月高温来临前可能收获成熟果实,然后通过播种获得杂交F1 代;2)通过组织培养进行“幼胚拯救”。王丽花等[27]报道:把授粉后50~80 d 的幼胚进行培养,胚萌发多以直接成苗的方式再生出完整植株,并有根的分化;胚龄30~40 d 或解剖时造成伤口的部分胚珠,以愈伤组织诱导胚状体的方式再生出苗。徐庭亮等[28]以窄叶藤本‘月月红’R. chinensis‘Narrow- leaf let Climber’为母本,‘月月粉’R.chinensis‘Old Blush’为父本进行人工杂交,该杂交组合适宜幼胚培养的最早胚龄为授粉后90 d 左右。采用幼胚培养方式,使得从杂交授粉到获得杂种后代的时间较常规方式缩短了109 d(31. 48%),且SSR 分子标记分析证明胚培养获得的后代为真杂种。由于本试验部分杂交组合已经看见有种子形成,后续试验可以考虑在膨大子房开始变黄前将种子取出,参考“幼胚拯救”方法进行离体培养,如获得再生植株,则采用SSR 分子标记鉴别是否为真实的杂交F1 代。