不同色系杜鹃品种杂交育种试验

摘 要：以杜鹃花色创新为主要育种目标，选取红色、紫色、粉色、白色、黄色、复色6个不同色系45个杜鹃品种作为试验材料进行杂交育种试验，共设计23个色系组合、55个杂交组合。试验结果表明：在55个杂交组合中，22个杂交组合杂交结实；以紫色系杜鹃品种作母本的杂交组合整体结实情况较好，以白色系杜鹃品种作母本的杂交组合整体结实情况较差；同一杜鹃品种作母本与不同父本杂交，结实率存在明显差异，说明父本选择对杂交成功率的影响较大；22个杂交组合的杂交种子萌芽率为38%～92%，平均萌芽率为69.5%，说明杂交杜鹃的播种繁殖较为容易。

关键词：杜鹃品种；不同色系；杂交育种

中图分类号：S685.21 文献标志码：B 文章编号：1674-7909-（2023）11-71-6

0 引言

杜鹃是杜鹃花科杜鹃花属植物，是我国的传统十大名花之一，是城市绿化、庭院美化的重要植物。目前，我国自主选育的杜鹃新品种数量相对较少，用于绿地栽培的品种较为单一，培育花色特异的新品种是我国杜鹃产业发展亟待解决的问题［1］。针对该问题，可从杂交后代中选育出新型花色或花色丰富的品种［2-4］。笔者以花色创新为主要育种目标，开展不同色系杜鹃品种的杂交育种试验，以期选育出新型花色或花色丰富、观赏价值更高的杜鹃品种。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

选取浙江农林大学校内45个杜鹃园艺栽培品种（见表1），于2020年4月开始进行杂交试验。

1.2 试验设计

将45个杜鹃品种分为红色、紫色、粉色、白色、黄色、复色共6个色系，利用不同色系品种进行杂交育种，共设计23个色系组合、55个杂交组合（见表2），每个杂交组合重复30次。

1.3 试验方法

1.3.1 柱头可授性检测。采用联苯胺-过氧化氢法［5］检测母本材料雌花柱头可授性：采集盛花期母本雌花柱头，将其浸入联苯胺-过氧化氢反应液（1%联苯胺、3%过氧化氢和水的体积比为4∶11∶22）中观察，若柱头具可授性，则柱头周围会出现大量气泡。

1.3.2 花粉活力测定。采用TTC染色法［6］测定父本材料花粉活力：采集盛花期父本的雄蕊花粉，将其置于载玻片上，滴0.5%TTC溶液，而后将载玻片置于20 ℃恒温箱观测花粉活力情况。

1.3.3 套袋与授粉。通过前期传粉生物学研究，于开花前3 d对母本去雄，并套袋隔离，待柱头有黏液渗出时采集相应父本花粉进行授粉，授粉后套袋，并挂好标签，授粉10 d后去掉隔离袋，检查标签。每个杂交组合30次重复，即授粉30朵。

1.3.4 杂交果实膨大率、坐果率、结实率统计。杂交授粉完成后，分别于2020年6月、8月、11月统计各杂交组合果实膨大率、坐果率、结实率［7］。其计算公式分别为

果实膨大率=杂交果实膨大的花朵数/授粉的花朵数×100% （1）

坐果率=坐果的花朵数/授粉的花朵数×100% （2）

结实率=结籽的花朵数/授粉的花朵数×100% （3）

1.3.5 播种与萌芽率统计。于2022年11月，待杂交果实自然开裂后分别进行采种。播种基质选用较细腐殖土［8］，结实的每杂交组合随机选取100粒种子均匀播撒在基质中，置于20 ℃人工气候室，每日喷水保持湿润直至种子萌芽，14 d后统计萌芽数量，计算萌芽率，计算公式为

萌芽率=发芽的种子数/参与试验的种子总数×100%（4）

2 试验结果与分析

2.1 柱头可授性

由图1可知，38个母本材料的柱头在联苯胺-过氧化氢反应液中均产生较多气泡，具有较强可授性，适宜作为杂交母本材料。除柱头高度瓣化的杜鹃品种不能作为母本外，其他品种可以根据花色和外形直接确定是否作母本，母本选择多样化。

2.2 花粉活力

只有将具有活力的父本花粉授粉至适宜的柱头，才能保证受精过程顺利进行。若父本花粉活力较差，花粉传到柱头上不能萌发，会增大授粉失败的概率，降低结实率［9-10］。由图2可知，23个父本材料的花粉均具有活力，但其中白凤、红苹果、风轮3个品种具有活力的花粉数量较少，授粉时可通过增加授粉量提高授粉成功率。相对于母本选择的多样性，父本选择较为局限，因为杜鹃品种中雄蕊瓣化品种占比较大，部分品种无花药，且花粉活力的差异明显。这也使得在杜鹃杂交育种中父本的选择对杂交结实率的影响相较于母本更加明显。

2.3 各杂交组合果实膨大率、坐果率、结实率

由表3可知，杂交授粉完成后，55个杂交组合中25个杂交组合的杂交果实膨大，其他杂交组合败育，22个杂交组合收获杂交种子。杂交组合是否出现果实膨大、是否坐果可以检验种间杂交亲和性［11］。例如，在用黄色品种辉煌作母本的杂交组合中，有两个组合出现了果实膨大；用辉煌作父本时，与如意、紫蝴蝶杂交均出现了果实膨大。这说明辉煌有能够克服远缘杂交障碍获得杂交子代的可能性。但杂交果实膨大并不意味杂交结实。在25个杂交果实膨大的杂交组合中，2-2组合、8-2组合、16-3组合虽然出现了杂交果实膨大，但数量较少，后期未成功杂交结实，原因可能是自然流产和缺乏胚乳形成等［12］。

由表3可知，在以红色系杜鹃品种作母本的杂交组合中，1-1组合、2-1组合、2-3组合均杂交结实，其中1-1组合、2-3组合果实膨大率、坐果率和结籽率均较高，2-2组合仅出现少数果实膨大（果实膨大率为17%，无坐果和结实）；在以紫色系杜鹃品种作母本的杂交组合中，5-1组合、5-2组合、5-3组合、6-2组合、6-3组合、8-1组合均杂交结实，8-2组合仅少数果实膨大（果实膨大率为3%，无坐果和结实）；在用粉色系杜鹃品种作母本的杂交组合中，9-1组合、9-2组合、9-3组合、10-1组合、10-2组合、11-2组合、11-3组合、12-1组合均杂交结实；在用白色系杜鹃品种作母本的杂交组合中，仅14-2组合杂交结实，16-3组合少数果实膨大、坐果但无结实；在用黄色系杜鹃品种作母本的杂交组合中，18-1组合、19-1组合杂交结实；在用复色系杜鹃品种作母本的杂交组合中，21-1组合、22-1组合杂交结实。

在55个杂交组合中，如意、多丽、粉蝴蝶等品种作为母本与不同父本杂交时，结实率均较高；紫蝴蝶、迎春等品种作父本与不同母本杂交时，除10-3组合、17-1组合外，其他组合均杂交结实。这说明如意、多丽、粉蝴蝶、紫蝴蝶、迎春是适宜进行杂交育种的亲本材料。

2.4 萌芽率

由表4可知，22个结实的杂交组合得到的杂交种子的萌芽率在38%～92%，平均萌芽率为69.5%，2-3组合萌芽率最高（92%）、8-1组合萌芽率最低（38%）。22个杂交组合亲本的杂交亲和性较强，杂交种子萌芽率整体较高。

3 结论与讨论

此次试验结果表明，参试的不同色系母本材料的柱头可授性均较强，父本材料的花粉活力存在差异，但均具有活力。杂交过程中的败育现象可能发生在受精前、受精后的各个阶段［13］，花粉粒与柱头、花粉管与花柱之间也会存在障碍，且这种生殖障碍也有可能导致杂交败育。因此，除花粉活力和柱头可授性之外，还需进一步深入研究花粉管生长发育情况，从而探明导致杂交败育的因素。

从杂交结实情况看，55个杂交组合中杂交败育组合30个，25个杂交组合的杂交果实膨大，22个杂交组合收获杂交种子；以紫色系杜鹃品种作母本的杂交组合整体结实情况较好，以白色系杜鹃品种作母本的杂交组合整体结实情况较差。此试验结果还表明，同一杜鹃品种作母本与不同父本杂交，结实率差异明显。这与王伟等［14］得出的结论一致，说明父本选择对杂交成功率的影响较大。杂交未结实的组合，可能存在亲本不亲和的情况。

种子的萌芽率可以作为判断种子活力高低和杂交亲和性的指标［15］。在22个杂交结实的杂交组合中，杂交种子萌芽率最高为92%，最低为38%，平均萌芽率为69.5%。这说明此次试验中杂交种子萌芽率整体较高，易繁殖出苗。此外，种子的贮藏方法和播种的基质、温度、水分、光照等条件都会影响种子的萌芽率。

花色是杜鹃育种中最重要的观赏性状。杜鹃花色遗传相关研究表明，杂交子代会出现超亲本的花色变异。通过此次试验，获得了一批丰富的杜鹃杂交品系资源，可为杜鹃杂交育种提供更多的理论依据。

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