荷花育种技术

李亚静 郭 彤

（南阳农业职业学院，河南南阳 473003）

荷花属莲科莲属，为多年生水生花卉。根据用途可分为藕莲、子莲和花莲3 个系统，前两者以食用为主，后者花莲以观赏为目的，是园林中常用的水生花卉，具有较高的观赏和利用价值。目前，我国拥有的观赏荷花品种已超过300 个，一般以杂交等常规育种手段为主。

1 荷花的生物学习性

荷花喜湿热，适宜生长水位一般是0.3 ～1.2 m，不定根呈束状环绕在地下茎节四周，地下茎具明显的节与节间，节间明显膨大成藕；叶展开后呈类圆形，全缘或稍呈波状；花着生地下茎节间处，单生于花梗顶端[1]。荷花的繁殖方式包括有性繁殖和无性繁殖两种，有性繁殖是利用子莲成熟莲子播种繁殖，繁殖系数较高，植株生活力强，但实生苗易发生变异，优良性状不能稳定保持；无性繁殖即营养繁殖，利用地下茎繁殖，生长期内分株能起到提高繁殖系数和延迟开花的作用。

2 荷花育种技术

2.1 实生选种 荷花是异花授粉作物，尽管雌雄同株，但雌蕊先成熟，这种性成熟时间上的差异使其在自然界以异花授粉为主。在多品种同区种植条件下，各品种间自由传粉，在自然杂交下生长的实生苗中常出现具有优良性状的个体，可供选择培育新品种。虽然这种方法选育的新品种难以考证其父本，但效果颇佳[2]。截至目前，现存的大多荷花品种均是通过该方法获得。

2.2 杂交育种 人工杂交育种是荷花新品种选育的重要方法之一。结合选育目的可选择合适的亲本，把亲本双方的差异基因综合到杂交个体上，使杂交个体不仅拥有亲本的优良性状，且在花形、花色、抗逆性等方面超越其亲本，获得性状优良的新品种，从而提高荷花的观赏价值。人工杂交育种可采用多个父本的混合花粉与母本进行人工授粉，从而提高授精率，提高选育新品种的概率。性状优良的杂种一代个体可通过分藕、分密等无性繁殖加以固定，并进一步培育成为性状稳定的新品种，这种育种方法无须经多代自交即可得到性状稳定的新品种，育种周期较短。

2.3 自交纯系育种 纯系育种是通过连续近亲自交或繁殖获得的纯合品种。现有莲品种由于遗传基础复杂，杂质性程度高，在人为自花授粉下，获得纯系品种后代的难度较大，因此可采用定向选择与多代自交的方法，获得纯系后代[3]。自交纯系选种可在现有品种中分离获得新纯系后代。多代自交后，后代因生活力衰退导致植株矮化，此法可用来选育碗莲新品种。自交纯系育种会因遗传基础趋于同质化，后代性状整齐，若能结实，则可用来进行纯合种子商品化生产。

2.4 种藕芽变选种 芽变发生在植物体芽的分生组织细胞中，芽经过变异成为与原类型不同性状的个体。自然界中植物细胞基因突变的发生概率很低，只有0.001%～0.01%，但在荷花育种过程中发现芽变现象存在且可进行培育。荷花一般为二倍体植物，染色体数目Zn=16，但在生产实践中发现有三倍体荷花品种，因此种藕芽变选种也是荷花育种的重要技术之一。

2.5 太空育种 太空诱变育种是将植物材料和种子用卫星搭载至太空，利用高能重粒子的强辐射、空间微重力以高真空综合的诱变作用，改变植物组织DNA 染色体结构、化学键和自由基等，从而达到通过诱变选育新品种的目的。1994 年，江西省广昌县白莲研究所通过“9407030”科学试验返回式卫星将442 粒白莲莲子共13 个品种送上太空，经诱变后成功选育出了“太空莲1 号”“太空莲2 号”“太空莲3 号”“太空莲36 号”等优良子莲新品种[4]。“太空荷花”具有发芽期短、发芽率高、花色丰富等明显的变异。

2.6 辐射诱变育种 有关60Co-γ 射线对观赏荷花莲子和种藕进行辐射的研究表明，在荷花辐射剂量的确定上，辐射诱变所引发的突变，其频率与辐射剂量有关，具有一定的随机性，相对较高的剂量易引起性状变异，而低剂量引发变异的概率相对较小。观赏荷花的不同材料受辐射后，其变异率也有差异，莲子的诱变率大于种藕，经栽培部分性状也能呈稳定状态；而辐射种藕多在当代出现花期延迟、矮化等现象，在下一代又会恢复正常。

2.7 离子注入诱变育种 2005 年，莲花池公园与北京师范大学低能核物理所及北京市园林科研所共同参与荷花新品种选育、生产栽培及花期控制技术研究。经过几年的试验与观察，发现离子注入后的荷花具有变异谱宽、变异快、育种周期短、稳定可靠等特点，能产生自然界从未见过的新类型。通过试验观察，同一品种注入不同的离子、不同的剂量，其发芽率不同[5]。在注入离子的同时加上激光照射，莲花种子的发芽时间进一步缩短，发芽率明显提高。离子注入对莲子的变异作用主要表现在莲子单粒质量、生长期、现蕾期、现蕾数、花形和花色等方面，经过离子注入后选育出的新品种花期长、花朵大且艳丽。

2.8 组织培养与育种 采用组织培养的方法，可有效保持品种特性，提高良种繁育系数，加快增殖速度。诱变结合细胞培养和组织培养是近年发展起来的育种技术，化学诱变和离体辐射诱变与组织培养相结合，能获得良好的诱变效果。

2.9 倍性育种 倍性育种包括多倍体育种和单倍体育种。多倍体育种是通过理化诱导，改变其染色体数目，从而达到选育新品种的方法。目前，采用的诱导方法主要是秋水仙素加倍处理实生苗的茎尖或根状茎顶芽，用琼脂包埋、浸泡、点滴、注射等处理方法[6]。单倍体育种是利用花药或花粉离体培养后进行加倍得到的纯系品种，对于小株型的荷花（碗莲），单倍体个体比二倍体小，可得到最小限度的株型。目前，荷花单倍体诱导还未取得实质性进展，但一经突破，将会使碗莲育种及产业化进入一个全新阶段。

3 结语

目前，荷花育种采用的主要手段仍是实生选育、杂交育种和诱变育种等常规育种手段。单一的育种方法已不能满足人们越来越高的要求，今后的新品种选育应来自多种育种技术的综合利用。通过人工杂交使基因重组获得种子，进而对种子进行辐射诱变使其产生新的变异，这样不仅可丰富“基因库”，而且可扩大选择范围，缩短选择周期。花莲的育种主要是在花色、花型及株型等方面，随着育种技术的成熟，今后花莲育种应重视抗逆性、花期及有利用价值的突变体方面的研究；子莲的育种目标从以前的高产转向了产量和品质并重；藕莲的育种主要在其营养品质和农艺性状方面，除了高产优质，最新方向是个性化育种。除了花色花形更漂亮的新品种外，今后抗寒、耐盐碱等抗逆性更强的新品种将会有更大的价值和市场。将人工杂交和人工创造的荷花生存逆境极限相互结合，是选育抗性强品种的有效方法之一。此外，将食用与观赏相结合，可充分利用有限的自然资源，提高荷花的开发利用率。