馬 燕，藺 艷，孫麗萍，梁 芳，董愛香

(北京市園林科學研究所，北京 100102)

美麗月見草(Oenotheraspeciosa)，柳葉菜科月見草屬，原產(chǎn)美國南部，多年生草本，野生花卉。株高35～45 cm，花白色至粉色，花期5-11月，異花授粉植物。我國近年引種栽培，華南為多年生草本，北京地區(qū)露地越冬率極低。但其地面覆蓋度較高，耐修剪，修剪后可迅速恢復(fù)地面全覆蓋效果，并形成整齊的二次盛花。在北京地區(qū)6―11月可連續(xù)開花，夏季高溫高濕期遇積水環(huán)境易腐爛。園林綠化中可用作點綴景觀，庭院沿邊布置或假山石隙點綴，也宜作大面積地被花卉。本研究針對美麗月見草在北京地區(qū)越冬率低的習性進行抗寒育種，以期提高北京地區(qū)綠化植物的多樣性。

1 材料與方法

1.1試驗材料 試驗材料為美麗月見草、金日光月見草(O.tetragona)和大花月見草(O.erythrosepala)。

1.2試驗地點 美麗月見草種子播種和種苗栽培試驗在北京市園林科學研究所進行。種子的60Co-γ輻射[1-2]和Si離子注入[3-7]在北京大學核物理與核技術(shù)國家重點實驗室進行。

1.3試驗方法 2006―2011年對美麗月見草進行越冬株的多次混合選擇，選出的越冬株，混合群體栽培，自由授粉，混合采種，第2年播種繁殖，重復(fù)篩選[8-9]。

2009―2010年用不能在北京露地越冬的美麗月見草和能越冬的金日光月見草、大花月見草進行品種間有性雜交，分別進行正交和反交。其中金日光月見草和大花月見草均為抗寒越冬品種[5]。操作步驟：花前去雄→套袋→開花授粉→套袋至花敗→去除套袋→種子成熟后收果→種子清選(2006―2008年曾經(jīng)用過其他品種雜交均無結(jié)實)。

2009―2011年，用越冬美麗月見草獲得的種子進行60Co-γ輻射和Si離子注入，其中60Co-γ輻射11個處理，Si離子注入10個處理。

試驗數(shù)據(jù)中相關(guān)分析用SPSS 17.0軟件處理。

2 結(jié)果與分析

2.1抗寒性選擇育種試驗 2006年從64株美麗月見草群體中選擇出越冬植株3株，將越冬的3株混合栽培，自由授粉，混合采種，采集越冬株的種子于2007年播種。重復(fù)選擇至2008年。每年從越冬株的混合種子中選出100粒飽滿種子播種，每年出苗數(shù)量不等，按實際地栽苗數(shù)量調(diào)查越冬率。結(jié)果表明，連續(xù)4年的混合選擇未使美麗月見草的越冬率得到明顯的提高(表1)，提高其抗寒性應(yīng)探索其他方法。

2010年6月選用越冬美麗月見草1株進行同株異花授粉，去雄、授粉共21朵，同月調(diào)查時所有果實均已脫落，表明美麗月見草同株異花授粉無結(jié)實能力。2011年6月選用越冬美麗月見草10株，進行自花授粉和同株異花授粉，去雄、授粉共21朵。7月調(diào)查時所有授粉花均結(jié)果，但果中均無種子，說明美麗月見草自花授粉和同株異花授粉均無結(jié)實能力。

表1 美麗月見草越冬苗率的調(diào)查Table 1 Surviving rates of overwintering of Oenothera speciosa

2006―2011年美麗月見草的抗寒選擇育種試驗證明，用混合選擇方法培育美麗月見草抗寒品系短期效果較差；美麗月見草自花授粉和同株異花授粉均無結(jié)實能力；通過抗寒植株混合栽培，自然授粉獲得的后代抗寒性無明顯提高，可能是其分離度較大。因此，為盡快獲得美麗月見草的抗寒品系需要采用其他方法。

2.2品種間有性雜交試驗 2009―2010年分別進行美麗月見草、金日光月見草和大花月見草的品種間的有性雜交，包括正交和反交。雜交組合及雜交結(jié)果見表2。

美麗月見草與大花月見草雜交不結(jié)實，與金日光月見草正交獲得了8粒種子，容器苗7株，已露地定植，形態(tài)特征與美麗月見草相同，無變化，是否雜種待定，是否越冬需要待2012年4-5月調(diào)查。

美麗月見草與其他品種的月見草幾乎都不結(jié)實(2005―2008年用美麗月見草和另外5個越冬品種的月見草雜交均無結(jié)實)(表2)。因此，利用品種間雜交育種培育抗寒品系還需要采用其他技術(shù)手段提高其親和性。

表2 2009―2010年有性雜交的登記Table 2 Sexual hybridization registration from 2009 to 2010

2.3抗寒性輻射育種及離子注入試驗 2009―2011年從越冬美麗月見草植株中獲得的種子中篩選出小粒種子和大粒種子，分別對種子進行不同輻射劑量的60Co-γ輻射和不同能量及注量的Si離子注入試驗[6]。60Co-γ輻射大粒種子試驗中輻射劑量200 Gy，成活率44.4%的美麗月見草越冬率為37.5%，其他均低于10%(表3)。

Si離子注入試驗小粒種子越冬率大于大粒種子，其中能量35 MeV、注量5×1010P·cm-2的美麗月見草(小粒)種子成活率73.1%時，越冬率為55.3%，為此項試驗中最大越冬率(表4)。說明選擇育種同時進行Si離子注入可提高美麗月見草越冬率，但其能量和注量還需進一步探討。

2.4Si離子注入處理月見草田間試驗 2011年6月對Si離子注入處理的、越冬率相對高的美麗月見草越冬率、地面覆蓋度及每平方米株數(shù)進行調(diào)查，B17處理的草坪蓋度可達100%(表5)。另外，對越冬率與覆蓋度，覆蓋度與每平方米株數(shù)進行相關(guān)分析，得到越冬率與覆蓋度相關(guān)系數(shù)為0.850，覆蓋度與每平方米株數(shù)相關(guān)系數(shù)0.908，說明它們之間分別存在正相關(guān)關(guān)系。

3 討論與結(jié)論

植物的抗寒性是指植物在長期對低溫環(huán)境的適應(yīng)中，通過本身的遺傳變異和自然選擇獲得的一種抗寒能力，是由多種微效的特異的抗寒基因調(diào)控的，包括抗冷性和抗凍性。根據(jù)植物生物膜的膜脂相變溫度可將植物劃分為完全不抗寒植物、低度抗寒植物、中等抗寒植物、高度抗寒植物、非常抗寒植物5類[10]。抗寒性基礎(chǔ)理論和技術(shù)的發(fā)展，推動著人們對提高植物抗寒性的研究，而提高抗寒性最有效方法之一就是植物抗寒育種。植物抗寒育種的途徑很多，包括抗寒芽變選種、抗寒實生苗選種、抗寒雜交育種、抗寒誘變育種和抗寒生物技術(shù)育種等[11]。另外，也有通過植物某種營養(yǎng)元素的使用改變其代謝的生化指標提高抗寒性的研究[10]。

表3 美麗月見草種子60Co-γ輻射試驗的調(diào)查Table 3 Investigation of the 60Co-γ-radiation seeds of Oenothera speciosa

表4 美麗月見草種子Si離子注入試驗的調(diào)查Table 4 Investigation in the Si-ion implantation seeds of Oenothera speciosa

表5 Si離子注入處理美麗月見草越冬率與覆蓋度及每平方米株數(shù)的調(diào)查Table 5 Coverage and plant numbers per square metre of Oenothera speciosa treated by Si-ion implantation

本研究應(yīng)用了抗寒實生苗選種、抗寒雜交育種和抗寒誘變育種的方法進行了美麗月見草抗寒育種。經(jīng)多年田間試驗美麗月見草自花授粉及同株異花授粉均無結(jié)實。采用多次混合選擇的方法經(jīng)多代混合選擇提高了美麗月見草的抗寒率，但效果不顯著(自2005年至2009年越冬率從4.7%僅提高到6.5%)。利用美麗月見草與其他抗寒品種進行有性雜交，結(jié)果幾乎不結(jié)實，未獲得雜交種子。試驗利用60Co-γ輻射和Si離子注入的方法進行美麗月見草抗寒育種，其中60Co-γ輻射的方法使越冬率最高達到37.5%，35 MeV、注量5×1010P·cm-2的Si離子注入可使越冬率最高達到55.3%，而且此處理下返青地面覆蓋度可達到100%的全覆蓋效果，試驗得到了抗寒美麗月見草的新材料，下一步將進行此處理的重復(fù)試驗以進一步驗證其結(jié)果。另外，下一步研究也將繼續(xù)采用多次選擇的方法不斷選擇出高抗寒性的美麗月見草植株。在未來的科研工作中還需嘗試其他方法獲得高抗寒性美麗月見草的新品系。

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