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有髯鸢尾杂交结实性分析及优异杂交组合筛选

2018-01-06李风童孙叶刘春贵马辉张甜陈秀兰包建忠

江苏农业科学 2017年22期
关键词:杂交

李风童+孙叶+刘春贵+马辉+张甜+陈秀兰+包建忠

摘要: 开展3种高度类型22个有髯鸢尾品种间的杂交,共配置42个杂交组合,以获得变异类型丰富的有髯鸢尾杂交后代,筛选出优异杂交亲本及最佳杂交组合。结果表明,高生与高生类型有髯鸢尾杂交的亲和性相对最高,杂交成功率为72.7%,其次为高生与矮生类型,杂交成功率为66.7%,高生与中生类型杂交亲和性相对最低,杂交成功率为36.6%;在高生与高生类型杂交中,Indian Chief×Immortality的坐果率与单果结实数相对最高,为最优杂交组合,Indian Chief可选作母本材料;Thornbird与多个高生品种杂交可获得较高的坐果率和单果结实数,是优良的杂交亲本;在高生与中生类型杂交中,中生类型Lenora Pearl与高生类型杂交成功率相对较高;种间杂交I. pallida × I. illyrica,I. illyrica×Casual Elegance及德国鸢尾与I. variegata ‘Nibelungen的杂交后代均未获得种子;在高生与矮生类型杂交中,矮生类型有髯鸢尾作为母本的杂交坐果率远高于作为父本,Knick Knack、Crinoline、Crown Princess都可以作为矮生类型杂交母本。

关键词: 有髯鸢尾;杂交;结实性;组合筛选;高生类型;矮生类型;中生类型

中图分类号: S682.1+90.36 文献标志码: A

文章编号:1002-1302(2017)22-0133-03

有髯鸢尾(Iris barbata)属鸢尾科鸢尾属多年生草本植物,因外三轮垂瓣上着有髯毛状附属物而得名,是极其优良的花园植物[1]。由于德国鸢尾(Iris germanica)是有髯鸢尾的重要杂交亲本,因此有髯鸢尾多被统称为德国鸢尾,而实际上有髯鸢尾包括德国鸢尾及香根鸢尾(I. pallida)、I. illyrica、I. variegata等在内的鸢尾属内所有具髯毛附属物的种、种间杂交种及品种。20世纪80年代,部分德国鸢尾品种引种到我国,并迅速引起研究人员的重视,从栽培技术、繁殖方法等[2-4]进行试验,并对德国鸢尾的抗旱、耐寒、抗重金属、耐盐、耐阴等性状[5-9]进行综合评价,为德国鸢尾的国内应用奠定了良好的基础。随后,有髯鸢尾常规杂交育种工作广泛开展,有效促进了我国有髯鸢尾品种的更新。黄苏珍等开展有髯鸢尾2个不同花色品种的杂交试验发现,杂交后代的花色发生明显的分离,并从中选育出7个花色优良的新品种[10]。2004年,黄苏珍再次报道以杂交选育兼具观赏性矮生、抗病后代优良单株为主要育种目标,配置德国鸢尾种内栽培品种间的杂交组合9个,初步探讨花色、株型的遗传规律,筛选出优良单株20余个[11]。杨占辉等利用6个两季花品种、5个1次花品种开展正反杂交试验发现,两季花品种间的杂交结实率较高,且适宜做父本,为德国鸢尾的花期育种提供了参考[12]。

根据花茎高度,有髯鸢尾大致可分为矮生(<41 cm)、中生(41~70 cm)、高生(>70 cm)3种类型,开展不同高度类型有髯鸢尾品种间的常规杂交育种,可获得变异更为丰富的杂交后代,然而,不同高度的有髯鸢尾品种或种间往往存在遗传背景差异大、杂交亲和性低等问题。鉴于此,本研究开展3种高度类型22个有髯鸢尾品种的常规杂交,对不同杂交组合的杂交坐果率及结实率进行统计,旨在筛选优良的杂交亲本及表现优异的杂交组合,为有髯鸢尾杂交组合的选配提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2016年4月,在江苏里下河地区农业科学研究所智能温室中开展有髯鸢尾的常规杂交试验。试验材料为江苏里下河地区农业科学研究所引进的3种高度类型22个有髯鸢尾品种,其中德国鸢尾品种19个,I. pallida、I. illyrica、I. variegata各1个(表1)。

1.2 试验方法

1.2.1 杂交授粉 于晴天08:00—10:00,選取母本当天盛开花朵,用镊子去除雄蕊;夹取父本花药,将新鲜花粉抹于母本柱头;授粉完成,将母本6枚花瓣去除,并套袋。

1.2.2 测定项目及测定方法 2016年7月杂交果实相继成熟,统计坐果率;在果荚开裂前,收获果实并脱粒,统计种子数量,计算平均结实数。

2 结果与分析

2.1 高生与高生类型有髯鸢尾的杂交亲和性

由表2可见,配置高生与高生类型有髯鸢尾杂交组合22个,获得有杂交种子的组合16个,杂交成功率为72.7%,总体 亲和性相对较高;授粉花朵数共169朵,平均坐果率为 54.4%,平均单果结实数为38.7个,其中,Indian Chief×Immortality 的杂

交坐果率、单果结实数相对最高,分别为 100.0%、57.3%,为最优杂交组合,Indian Chief可选作母本材料,能保证有较高的单果结实数;Thornbird和Immortality、Spiced Custard、Happenstance等品种杂交均获得较高的坐果率和单果结实数,是优良的杂交亲本,但与The Red Douglas杂交后坐果率相对较低,且反交未结实;The Red Douglas为母本与Going My Way、Happenstance、Superstition杂交表现不佳,不适宜选作杂交亲本;Casual Elegance与Spiced Custard、 Indian Chief的杂交中表现较好,但与Immortality杂交亲和性不好;I. pallida与2个高生德国鸢尾种间杂交结实率相对较低,I. pallida×德国鸢尾Casual Elegance单果结实数仅为2.0个。

2.2 高生与中生类型有髯鸢尾的杂交亲和性

由表3可见,配置高生与中生类型有髯鸢尾杂交组合14个,获得有杂交种子的组合5个,杂交成功率为35.7%,总体

亲和性相对较低;授粉花朵数共206朵,平均坐果率为 14.1%,平均单果结实数19.1个;Lenora Pearl作为德国鸢尾中生类型的代表,与高生类型德国鸢尾配对杂交组合Spiced Custard×Lenora Pearl、Lenora Pearl×Spiced Custard、Lenora Pearl×The Red Douglas、Lenora Pearl×Accent,杂交亲和性相对较好,均能获得杂交种子,但是,Immortality×Lenora Pearl、Happenstance×Lenora Pearl、The Red Douglas×Lenora Pearl杂交不亲和,坐果数为0个;种间杂交I. pallida×Lenora Pearl杂交亲和性相对较低,单果结实数为4.9个,而I. pallida×I. illyrica、I. illyrica×Casual Elegance、I. variegata ‘Nibelungen× Thornbird、Spiced Custard×I. variegata ‘Nibelungen杂交均未获得种子。

2.3 高生与矮生类型有髯鸢尾的杂交亲和性

由表4可见,配置高生与矮生类型有髯鸢尾杂交组合6个,获得有杂交种子的组合4个,杂交成功率为66.7%,杂交亲和性相对较高;授粉花朵共82朵,平均坐果率为36.6%,平均单果结实数19.8个,低于 高生与高生类型,但高于高生 与中生类型有髯鸢尾杂交;Accent×Knick Knack、Knick Knack× Accent、Crinoline×Accent、Crown Princess×Gay Parasol均获得杂交果实,矮生类型有髯鸢尾作为母本的杂交坐果率远高于父本;Lent a Williamson×Blessed again、Lent a Williamson×Forever Blue未能獲得杂交种子,不宜选作杂交组配。

3 结论与讨论

据文献报道,早期有髯鸢尾品种基本都是二倍体,主要是I. variegata和I. pallida的杂交种,并被统称为德国鸢尾(I. germanica),I. amoena的引入丰富了有髯鸢尾的颜色,四倍体种质I. mesopotamica、I. trojana的引入则增加了花葶高度,I. cypriana、I. kashmeriana、I. amas则大大改善了花的观赏性状及生长特性[13-15]。20世纪初,随着有髯鸢尾引种到美国,并开展了大规模的品种间杂交选育,有髯鸢尾的观赏性状得到极大丰富。

有髯鸢尾遗传背景较为复杂,既包括目前广为栽培利用的德国鸢尾品种,又包含一部分原生种及种间杂交种,不同株高类型的有髯鸢尾可能具有不同的染色体倍性,从而造成杂交亲和性差异较大。本研究结果表明,不同高度类型有髯鸢尾之间的杂交亲和性差异较大;高生与高生类型杂交结实性相对最好,杂交成功率可达72.7%,这可能是由于大多数高生类型的有髯鸢尾品种间具有相近的遗传背景,染色体倍性较为一致;其次为高生与矮生类型杂交,杂交成功率为 66.7%,这可能是杂交所选亲本均为德国鸢尾品种,德国鸢尾高生类型与矮生类型之间的遗传背景差异相对较小,从而杂交亲和性也较高,但是,矮生类型品种作为母本进行杂交表现要好于作为父本,可以获得较高的杂交坐果率,得到更多的杂交后代;高生与中生类型有髯鸢尾的杂交结实性表现相对最差,其杂交成功率只有35.7%,可能与杂交亲本的选择配置有关。大多数高生德国鸢尾与中生德国鸢尾 Lenora Pearl杂交成功率相对较高,但与I. variegata‘Nibelungen、I. pallida、I. illyrica种间远缘杂交则未获得种子,说明虽然同为中生有髯鸢尾,德国鸢尾Lenora Pearl与I. variegata‘Nibelungen、I. pallida、I. illyrica的遗传背景可能仍然差异较大,I. pallida、I. variegata、I. illyrica均为二倍体[16-17],而德国鸢尾多为四倍体,染色体倍性的差异可能导致种间杂交亲和性相对较差。

利用远缘杂交技术将一些原生种所含的优异基因引入到栽培种之中,较大程度地拓宽杂交后代的变异范围。本研究配对的几个远缘杂交组合中,只有I. pallida×Lenora Pearl、I. pallida×Casual Elegance获得少量种子,这说明与I. variegata和I. illyrica相比,I. pallida可能与德国鸢尾的亲缘关系更近,杂交亲和性也相对更高。这些不仅对有髯鸢尾的杂交配组具有一定的指导意义,而且为有髯鸢尾远缘杂交育种提供了参考,同时为远缘杂交种质的开发奠定了基础。

[HS2*2][HT8.5H]参考文献:

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