钝叶酢浆草品种间杂交结实性分析*

唐小云，徐莲欢，常健超，林吴白羽，许巧贤，吴沙沙

(1.福建农林大学 风景园林与艺术学院，福建 福州350002；2.浙江省东阳玉米研究所，浙江 东阳 322105)

酢浆草属(Oxalis)隶属于酢浆草科(Oxalidaceae)，是春、夏、秋、冬四季均可观赏的重要花卉，主要分布在南美洲、非洲开普地区和墨西哥中部[1]。按照种植季节和生长习性，可分为四季酢浆草、春植酢浆草和秋植酢浆草三类。其中，秋植酢浆草主要是球茎类，其种类丰富，形态各异，具有丰富的花色、叶形、叶色多样性，多用于盆栽观赏。根据种球形态、株型生长特点、种植养护手法等又可分为钝叶系列、冰淇淋系列、芙蓉系列、长发系列、桃之辉系列等，其中钝叶酢(O.obtusa)又称为OB系酢浆草，是秋植类酢浆草中品种资源最为丰富的一类[2]。OB系列的酢浆草花期相对较晚，因此被归类为晚花品种。并且其花期较长，最早可在12月开花，盛花期在2—4月，花期长达半年。OB系列不仅品种繁多，花色丰富，而且种球繁殖稳定、养护管理简单及抗寒性较强。酢浆草属植物是典型的异型花柱植物，大部分植物具有二型花柱或三型花柱的繁育类型，一般认为二型花柱是从三型花柱演化而来[3-4]。该属植物植株矮小，其花色丰富、花型小巧可爱，且花和叶都具有较高的观赏价值，适合作为盆栽和地被种植，近年来深受园艺爱好者的喜爱，具有较好的应用前景。

目前关于酢浆草属的研究主要集中在遗传多样性[5-6]、微形态特征观察[7]、观赏性评价[8-10]、组织培养[11-12]与花色分类[13]等方面，而关于其杂交育种的研究则较少。国内酢浆草属植物杂交育种工作主要由园艺爱好者主导，之午[14]对秋植酢浆草进行种间杂交，选育出了4个性状更好，花色新奇的品种。国内育种家张道道培育了大量的OB系酢浆草，如钝叶酢‘樱花果冻’(O.obtusa‘Sakura Jelly’)、钝叶酢‘白文鸟’(O.obtusa‘White Mannikin’)等;长发系酢浆草,如暗紫长发酢(O.hirta‘Dark’)、糖果长发酢(O.hirta‘Candy’)等；糖果盒系列酢浆草以及三色系列酢浆草等。这些酢浆草新品种不仅观赏价值较高，而且还具有较高的市场经济价值。遗憾的是，目前还未有相关文章记载这些酢浆草新品种信息；也由于酢浆草属尚未纳入到农业农村部新品种植物保护名录，还不能进行新品种权的申请，但已经完成了该属植物新品种DUS测试指南，该属新品种权即将可以申请。

为培育更多OB系酢浆草新品种满足市场需求，本研究通过OB系酢浆草不同品种的杂交试验，探讨各杂交组合的授粉、结实规律，分析不同品种的亲和特性，在选育观赏性状优良的酢浆草属植物新种质的同时，探究酢浆草属植物不同花柱类型：长花柱型(L)、中花柱型(M)和短花柱型(S)之间异型等高花柱花粉杂交亲和性的差异，为杂交亲本的选配及优良新品种的培育奠定基础。

1 材料与方法

1.1 酢浆草属植物材料

正确选择杂交亲本是杂交育种成败的关键，育种者可根据育种目标，选择杂交亲本，减少杂交育种的盲目性[15]。根据酢浆草属植物的育种目标(花色、花香、株型、开花特性等性状)选择出OB系48个品种进行杂交试验(图1，表1)。

表1 杂交亲本花柱类型及其主要观赏性状

图1 部分OB系酢浆草杂交亲本

1.2 试验方法

2023年2—4月，于OB系酢浆草花期在浙江省东阳市玉米研究所酢浆草属植物种质资源圃进行杂交授粉。授粉方法采用常规杂交方法，用镊子夹取父本花粉粒均匀触涂到等高母本柱头上，授粉时注意避免损伤柱头。每个杂交组合授粉后用70%酒精对镊子消毒，防止发生花粉混杂。授粉后立即套袋，挂上标签，注明杂交组合名称及授粉时间，每个杂交组合授粉20～30朵。授粉后做好养护工作，保证母本植株正常生长。

预实验结果表明：若具有亲和性，约6～8 d内便可观察到蒴果膨大；若不具有亲和性，约7～10 d内便可观察到蒴果枯萎。故待授粉花朵子房发育6～10 d时，对其蒴果的膨大情况和数量进行观察和统计。利用①式进行蒴果膨大率的计算。

蒴果膨大率(%)=(膨大的蒴果数量/该组合的授粉花朵数)×100%

①

每个杂交组合的种子成熟时间不同(大约25～35 d左右)，因此需定期观察蒴果生长发育情况，及时统计结实率(②)；待授粉后20 d左右对膨大的蒴果进行套袋，所用袋子为透明的纱网袋，用于种子的收集，待种子收集完毕后计算每个杂交组合平均单果种子数(③)。

结实率(%)=(结实数/该组合的授粉花朵数)×100%

②

平均单果种子数=种子总粒数/蒴果个数

③

2 结果分析

2.1 以长花柱作母本的杂交结实情况

以长花柱型(L)品种为母本，配制24个杂交组合，共授粉568朵花(表2)。在配制的24个杂交组合中，有19个杂交组合获得了正常成熟的种子，占杂交组合数的79.17%，蒴果膨大率为38.46%～100.00%，结实率为2.78%～85.19%，平均单果种子数3.3～53.3粒。其中，‘番红花’(L)ב极光’(M)、‘番红花’(L)ב涟漪’(S)、‘小红帽’(L)ב米白’(S)3个杂交组合结实率达80%以上，表现出较强的亲和性；‘橙梦’(L)ב银月’(M)等5个杂交组合结实率为0，表现出极不亲和性。但‘橙梦’(L)ב银月’(M)授粉后观察到蒴果膨大，蒴果膨大率为40.9%。

表2 以长花柱作母本的杂交组合配置的结实情况

‘甜心’‘报春花’‘岩浆’‘番红花’‘红心皇后’‘珊瑚’‘小红帽’‘霞光2.0’作为母本的杂交组合均能获得杂交种子。‘橙梦’(L)ב面纱’(S)平均单果种子数最高，为53.3粒，‘珊瑚’(L)ב银月’(M)最低，仅为3.3粒。

‘莫伦’作为母本与短花柱型杂交时均不能获得杂交种子，而与中花柱型杂交时均能获得杂交种子，这说明‘莫伦’适合与中花柱型品种杂交；‘橙梦’‘蜜桃奶油’作为母本与中花柱型品种杂交时均不能获得杂交种子，而与短花柱型品种杂交时均能获得杂交种子，这说明‘橙梦’‘蜜桃奶油’适合与短花柱型品种杂交；‘浅肌’不论是与中花柱型还是短花柱型品种杂交均不能获得杂交种子，这说明‘浅肌’不适合作为育种母本材料。

2.2 以中花柱作母本的杂交结实情况

以中花柱型(M)品种为母本，配制22个杂交组合，共授粉476朵花(表3)。在配制的22个杂交组合中，14个杂交组合获得了正常成熟的种子，占杂交组合数的63.64%，蒴果膨大率为5.00%～100.00%，结实率为5.00%～90.00%，平均单果种子数为2.0～32.4粒。其中只有‘极光’(M)ב玫瑰清风’(S)结实率达80%以上，表现出较强的亲和性；‘伊丽莎白’(M)ב铜红’(S)等8个杂交组合结实率为0，表现出极不亲和性。但‘星云’(M)ב火烧云’(L)等5个杂交组合授粉后观察到蒴果膨大，其蒴果膨大率为5.00%～96.67%。

表3 以中花柱作母本的杂交组合配置及结实情况

‘银月’‘黄色细瓣’‘极光’无论是与长花柱型还是短花柱型杂交均能获得杂交种子。‘银月’作为母本与长花柱型和短花柱型杂交的平均单果种子数均较低，为2.0粒和2.2粒；‘黄色细瓣’作为母本与长花柱型和短花柱型的杂交结实率差异显著，与短花柱型杂交结实率为44%，与长花柱型杂交结实率仅为5%。

‘伊丽莎白’与其他短花柱型杂交时均能获得杂交种子，但与‘铜红’杂交时结实率为0%；‘芬达’与‘丝绸’杂交时结实率为0%，但与‘铜红’杂交时结实率为71.43%，说明‘铜红’作为父本更适合与‘芬达’杂交。

‘胭脂月’‘星云’作为母本的杂交组合结实率均为0，这说明‘胭脂月’‘星云’不适合作为母本育种材料。

2.3 以短花柱作母本的杂交结实情况

以短花柱型(S)品种为母本，配制23个杂交组合，共授粉496朵花(表4)。在配制的23个杂交组合中，14个杂交组合获得了正常成熟的种子，占杂交组合数的60.87%，蒴果膨大率为5.00%～100.00%，结实率为5.00%～90.91%，平均单果种子数为1.0～85.0粒，其中‘大马士革玫瑰’(S)ב甜心’(L)等4个杂交组合的结实率达80%以上，表现出较强的亲和性，‘丁香灰’(S)ב丝带’(M)等9个杂交组合结实率为0，表现出极不亲和性，但‘蜡笔’(S)ב丝带’(M)、‘铜红’(S)ב杏仁奶油’(M)授粉后观察到蒴果膨大，其蒴果膨大率为25.00%和55.00%。

表4 以短花柱作母本的杂交组合配置及结实情况

‘面纱’‘大马士革玫瑰’‘涟漪’等6个短花柱型品种与长花柱型杂交均获得了杂交种子，其中‘大马士革玫瑰’(S)ב甜心’(L)的平均单果种子数最高，为85.0粒，‘蜡笔’(S)ב红心皇后’(L)的平均单果种子数最低，仅为1.0粒。‘淑女’‘铜红’‘丝绸’3个短花柱型材料与长花柱型材料杂交结实率均为0。

‘锂辉石’‘淑女’‘龙焰’‘丝绸’4个短花柱型材料与中花柱型材料杂交均获得杂交种子，杂交结实率为5.00%～85.71%，平均单果种子数为4.0～23.4粒。‘蜡笔’‘朱砂’‘大家闺秀’‘铜红’与中花柱型材料杂交均未获得杂交种子。

‘丁香灰’与‘小仙女’杂交结实率高达90.91%，与‘丝带’杂交结实率为0，这说明‘丁香灰’与中花柱型材料杂交具有亲和性，‘丝带’不适合作为父本与‘丁香灰’杂交。

3 讨论与结论

综合分析得出，以长花柱型作母本的杂交亲和性总体较高，所配组合的杂交成功率达到79.17%，但也有部分杂交组合不结实，表现出极不亲和性；以中花柱型作母本的杂交亲和性次之，所配组合的杂交成功率达到63.64%；以短花柱型作母本的杂交亲和性最低，所配组合的杂交成功率为60.87%。唐星林等[16]对异型花柱植物小报春(Primulaforbesii)与岩生报春(P.saxatilis)种间杂交结实性研究中发现，以长花柱作母本的杂交结实率高于以短花柱作母本的杂交结实率。而在异型花柱植物连翘(Forsythiasuspensa)的研究中发现，不同花柱类型花粉形态不同外，花粉生活力和花粉萌发率也有显著不同，短花柱型花粉活力和萌发率都明显高于长花柱型[17]，茜草科(Rubiaceae)的研究中同样也有类似结论，短花柱结实率和繁殖成功率要高于长花柱[18]。钝叶系酢浆草长花柱植物结实率较高的原因可能是因为长花柱的柱头位于最上层，更容易接受异花花粉，但具体原因还有待进一步研究。异型花柱植物异型等高授粉亲和性存在差异，而且酢浆草属植物以长花柱型做母本的杂交亲和性较高。因此，在酢浆草属植物杂交工作中，选取长花柱型作做杂交母本可提高杂交结实率。并且在酢浆草属植物相关研究中还未见对不同花柱类型的花粉活力及其萌发率的相关报道，为更好的促进该属植物的育种研究，该方面值得深入研究。

OB系酢浆草不同亲本的杂交结实率差异较大，同一母本不同父本或同一父本不同母本的杂交结实率差异也很大，而可结实的父母本杂交也有不结实的情况，如‘报春花’与‘面纱’杂交，‘面纱’为父本时，其结实率为42.86%，为母本时其结实率为10%，这与袁雪等[19]在紫牡丹(Paeoniadelavayi)以及龙莉等[20]在威宁短柱油茶(CamelliaweiningensisY.K.Li.)杂交实验中观察到的结果类似。这说明OB系酢浆草杂交结实率与父母本的选择有关，同时在授粉过程可能受天气、人为因素等外界影响。因此，在选择杂交亲本时，除考虑性状互补外，还需考虑选择亲本杂交结实性高的品种，同时选择晴朗天气、规范授粉操作等，来提高杂交结实率至关重要[21]。

不同杂交组合正反交结实性差异明显，其中‘橙梦’作母本与‘银月’进行杂交时，其结实率为0，但反交时结实率达到76.67%；‘红心皇后’作母本与‘涟漪’进行杂交时，结实率为73.33%，反交时结实率仅为20%。可见，OB系酢浆草不同品种正反交结果差异较大，各杂交组合的亲和性各异，其中并无明显规律。除酢浆草属植物之外，在其他观赏性植物杂交时也出现正反交结实性差异明显的情况，如兰属(Cymbidium)植物[22]、月季(Rosachinensis)[23]、萱草属(Hemerocallis)植物[24]等。因此，在杂交过程中应及时对结果进行总结，筛选杂交亲和性较强的组合，再根据育种目标进行杂交，以期获得理想的性状。

OB系酢浆草品种间人工授粉后，存在蒴果均有不同程度的膨大，但会出现其杂交结实率低甚至为0的情况，这可能与杂交亲本之间的亲缘关系、亲本的染色体倍性、植株生长情况等有关。因此，在杂交过程中，应结合亲本之间的亲缘关系、亲本的染色体倍性选择亲本，并提供植株正常生长的环境及养分，明确最佳授粉时期[25]，有助于提高育种效率和杂交成功率，获得杂交种子，为进一步选育新品种提供科学依据。