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2008年我国首次培育出远缘杂交新品种——‘和谐’,由牡丹和芍药杂交所得,为远缘杂交奠定了基础。中国是牡丹的起源地,早在唐朝时期就有‘庭前芍药妖无格,池上芙蕖净少情’、‘绿艳闲且静,红衣浅复深’这绝美诗句,在大唐盛世牡丹已经进行种植,并大受欢迎。
但在唐宋时期牡丹主要是作为药用植物进行栽培与繁殖的,其根——‘丹皮’是一味极其重要的中药材,史料记载‘丹皮’有清凉退火、活血化瘀的功效,主要以嫁接、分株、引种驯化进行繁殖。驯化和嫁接繁殖方式虽然操作简单,但具有随机性,形成的性状不稳定,后续的育种主要采用定向人工杂交授粉方式。在距今长达千多年的栽培演变中,经过一系列自然环境的选择与人为有目的的培育,现如今牡丹品种已达一千二百多个。
我国最早在上世纪70年代开展新品种的培育工作,通过亚组内品种的杂交以及品种群内近缘杂交培育出了一系列极具代表性的中原牡丹品种,如‘冠世墨玉’、‘种生红’、‘洛神’等,以及‘书生捧墨’、‘晚原壮士’、‘高原圣火’、‘桃花镶玉’和‘祥云’等数十个紫斑牡丹品种。
试验材料与方法
一、供试材料
本试验以湖南本土牡丹品种为亲本与日本牡丹品种群重瓣型优质牡丹品种进行常规人工杂交育种,于2017年4月人工杂交授粉,2017年10月对所获得的种子进行播种育苗,供试亲本及杂交所得实生后代苗均种植于湖南农业大学花卉基地。亲本具有重瓣性高、花型大、花色纯等这些目标观赏优良性状同时,其从属性状也应表现较好,譬如结实率、生长势、杂交亲和性等。以期筛选出杂交亲和性好、结实率高的杂交组合,培育出适应湖南高温高湿气候、抗性强、观赏价值高的优良品种。
二、试验方法
花粉采集及储藏:2017年3月下旬至4月中旬牡丹花蕾处于露色期尚未开放时,用镊子采下花药,置于环境干燥、温度适宜的室内环境下摊开24h。待花药开裂、花粉粒散开后用干净贴有标签的密封袋装集,防止受潮。人工去雄和套袋隔离:选择生长势好、开花量多的母本植株,在母本花蕾尚处于风铃期或露色期时去除雄蕊,用干净硫酸纸袋套在花头上,利用回形针在纸袋开口处进行封口。授粉:母本套袋后选择每天上午9:00—15:00时间段进行授粉。每个组合杂交授粉2~3朵,用棉签或者刷子蘸取已处理好的父本花粉涂抹于母本柱头上,为保证质量,连续3天进行授粉。授粉后对该花朵进行套袋与挂牌,记录亲本信息与授粉日期。湖南春季雨水多、湿度大,对授粉后的花朵要定期观察防止霉变与感染。结果与分析
1.以‘宝庆红’为母本杂交组合
以‘宝庆红’为母本和日本牡丹品种群进行杂交试验,共设计7个杂交组合,总共获得饱满杂交种子190粒,如表所示。‘宝庆红’作为杂交母本均能结实,由于父本品种的不同所得到的杂交组合结实情况各有差异。
其中‘八千代椿’、‘花竞’作为父本时所获得种子数多,且较其他杂交组合所获得的种子更为饱满充实,出苗率较为理想,在观察中发现其生长势旺盛、抗性强,无病毒感染或发育不良的情况,说明其杂交亲和度高、亲和性好;‘岛锦’作为父本时杂交组合出苗率最高,但所获得种子数少,有待进一步观察,在后续杂交实验中可增加授粉花朵数做进一步判断。
以‘花王’、‘旭港’为父本的杂交组合出苗率低,在播种过程中发现一部分种子在沙藏过程中已经腐烂,杂交苗长势弱,说明其亲和性不强,也可尝试作为父本与其他湖南本土牡丹品种杂交,以探究适宜的杂交组合;‘新日月’、‘珠光墨润’为父本的杂交组合结实情况良好,但出苗率为零,无新的幼苗萌发,说明其亲和性差。
2.以‘宝庆红’为父本杂交组合
以‘宝庆红’为父本和日本牡丹品种群进行杂交试验,共设计7个杂交组合,总共获得饱满杂交种子253粒,如表所示。‘宝庆红’作为杂交父本均能结实,‘佛前水’作为母本时出苗率较好,但在对后续幼苗生长的观察中发现抗性弱,部分存在发育不良现象,叶片卷曲、植株矮小、叶有病毒感染;‘岛大臣’、‘岛锦’为母本时出苗率不高,但杂交后代生长情况好,叶面积明显较其他杂交苗大,可在后续实验中进一步观察,说明其杂交亲和性好;‘旭港’、‘珠光墨润’、‘新日月’作为母本与‘宝庆红’杂交时出苗率低,且在幼苗生长过程中均长势弱,说明其亲和性不高。
3.以‘凤丹’为母本杂交组合
以‘凤丹’为母本与日本牡丹品种群进行杂交试验,共设计5个杂交组合,总共获得饱满杂交种子161粒,如表4所示。‘凤丹’作为杂交母本均能结实,‘旭港’作为父本时所获得种子数最多;‘岛锦’作为父本获得种子数较少,出苗率高达百分之百且生长势好,可能在本次试验中授粉朵数少,该组合有待在后续试验中继续观察;‘珠光墨润’所获得种子数多出苗率高,种子品质好可以成为较好的牡丹籽油材料,杂交后代真伪性有待鉴定。
4.以‘凤丹’为父本杂交组合
以‘凤丹’为父本和日本牡丹品种群进行杂交试验,共设计5个杂交组合,共获得饱满杂交种子147粒,如表所示。‘花竞’作为母本所获得种子数较其他组合明显增多,出苗率高,说明其杂交情况良好,以后可以成为优良杂交组合进行大量杂交;‘花王’、‘旭港’作为母本时,出苗率高,亲和性高或可以与其他亲本材料进行杂交,探讨更为适宜杂交组合;‘珠光墨润’作为母本时出苗率低。
荆丹丹等通过对该远缘杂交品种进行杂交培育,成功获得了少量的种子和杂种苗,说明‘和谐’可作为独特的远缘杂交育种亲本材料来使用。何丽霞等利用对黄牡丹与紫斑牡丹之间的正、反杂交获得了杂交新品种,其在花瓣的基部出现紫斑牡丹的特征形成紫红内斑。2007年王莲英等培育出纯黄色品种‘华夏一品黄’,母本为紫牡丹、父本为栽培品种‘白神’,获得认证与品种权。
2016年该团队先后以黄牡丹、紫斑牡丹与日本牡丹品种杂交培育‘雨后彩虹’、‘蕉香’、‘小香妃’等在内二十多个个杂交新品种。2018年中国农业科学院蔬菜花卉研究所牡丹课题组选育‘秾’字系列新品种12个,并受知识产权保护,如‘秾苑新秀’、‘秾苑国色’、‘秾苑英姿’等,‘紫斑牡丹’属于西北牡丹品种群,种植范围主要在甘肃、陕西、青海等地,‘凤丹’属于江南牡丹品种群,种植范围主要在安徽、湖南、四川等地。2016年经陕西省林木品种审定委员会审定,西北农林科技大学所选育的‘祥丰’正式成为油用牡丹新品种,出油率高达33%具有极大的经济价值。
小结与讨论
本试验选湖南本土牡丹品种‘宝庆红’、‘凤丹’为亲本与来自日本牡丹品种群3种花型(蔷薇型、荷花型、菊花型)9个不同品种进行杂交,共设计24个杂交组合。
(1)以‘宝庆红’为母本的杂交试验中,7个杂交组合均能结实,‘宝庆红’ב八千代椿’杂交种子数最多,‘宝庆红’ב珠光墨润’杂交种子数最少。‘宝庆红’ב岛锦’组合出苗率最高,‘宝庆红’ב新日月’、‘宝庆红’ב珠光墨润’出苗率为零。‘八千代椿’、‘花竞’杂交亲和性高可作为优良的杂交父本材料。
(2)以‘宝庆红’为父本的杂交试验,7个杂交组合均能结实,‘岛大臣’ב宝庆红’杂交种子数最多,‘旭港’ב宝庆红’杂交种子数最少,‘岛锦’ב宝庆红’出苗率最高,旭港’ב宝庆红’、‘珠光墨润’ב宝庆红’、‘新日月’ב宝庆红’这3个组合出苗率低且生长势弱。
(3)以‘凤丹’为母本的杂交试验中,5个杂交组合均能结实,‘凤丹’ב旭港’杂交组合所获得种子数最多,‘凤丹’ב佛前水’杂交种子数最少,‘凤丹’ב岛锦’出苗率高达百分之百,‘凤丹’ב珠光墨润’所获得种子数多出苗率高,种子品质好。
(4)以‘凤丹’为父本的杂交试验中,5个杂交组合均能结实,‘花竞’ב凤丹’杂交组合所获得种子数最多,‘珠光墨润’ב凤丹’杂交种子数最少,‘花王’ב凤丹’出苗率最高。
‘宝庆红’花单瓣,紫红色、花期早且时间长,结实能力强;‘凤丹’油用牡丹品种,花单瓣,白色、结实率高。在与日本牡丹品种杂交并没有杂交不亲和现象,具有高度的杂交结实能力。
日本牡丹品种花色纯正、花径大且直立、重瓣度高,试验发现‘珠光墨润’作为父本材料与‘宝庆红’杂交时出苗率为零,与‘凤丹’杂交结实率与出苗率均较高,可以增加与其他品种杂交类型,获得更为优良杂交组合;‘宝庆红’ב八千代椿’、‘宝庆红’ב花竞’、‘岛大臣’ב宝庆红’、‘岛锦’ב宝庆红’、‘凤丹’ב岛锦’、‘花竞’ב凤丹’这几个杂交组合出苗率高,所获得的种子生长势强,该类型的杂交品种有可能在具有日本品种优良基因的同时结合亲本生命力旺盛、抗性好、亲和性强这些特征,形成新的杂交品种,有待于后续的观察与鉴定。