硫華菊和波斯菊雜交育種試驗(yàn)

郭玉潔，劉冬云

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)園林與旅游學(xué)院，河北 保定 071000）

硫華菊和波斯菊雜交育種試驗(yàn)

郭玉潔，劉冬云

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)園林與旅游學(xué)院，河北 保定 071000）

為給硫華菊新品種選育及確定合理的雜交組合奠定基礎(chǔ)，利用多種硫華菊和波斯菊種質(zhì)資源，采用有性雜交技術(shù)，進(jìn)行了15個(gè)不同組合的雜交育種試驗(yàn)。試驗(yàn)于2016年11月采收259粒雜交種子。試驗(yàn)得出了不同雜交組合的平均結(jié)實(shí)率，初步確定了不同親本材料間的雜交親和力，其中硫華菊橙色×大花波斯菊'暗戀'組合的單果結(jié)實(shí)率最高，為49.20%，表現(xiàn)親和。

硫華菊；波斯菊；雜交組合；育種

育種是提高植物抗性，培育優(yōu)良品種，加快產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程，滿足市場(chǎng)需求的重要途徑[1]。而當(dāng)前主要的、效果顯著的育種方式為有性雜交育種[2]。通過有性雜交育種，雜交子代可以綜合雙親的優(yōu)良性狀，規(guī)避不良性狀，而往往表現(xiàn)出超親本現(xiàn)象[3]。通過對(duì)親本進(jìn)行有目的的有性雜交，可以選育出低矮健壯，適應(yīng)性強(qiáng)，花大色艷，花色豐富的秋英屬新品種。

硫華菊（Cosmos sulphureus）為菊科（Asteraceae）秋英屬（Cosmos）草本植物。其花大、色艷，多分枝，管理粗放，對(duì)日照時(shí)數(shù)及溫度的適應(yīng)性較寬，生長(zhǎng)快速[4]。可用于花境栽植，或在草坪及林緣自然式配置；一些植株低矮緊湊的矮生品種，可布置花壇，也可作切花使用[5]。波斯菊（Cosmos bipinnataCav.）別名大波斯菊、秋英，是菊科秋英屬的1a生草本植物，莖多分枝，呈纖細(xì)的二回羽狀復(fù)葉，花期長(zhǎng)，花色豐富。波斯菊抗逆性強(qiáng)，栽培管理容易且自播能力強(qiáng)，在北方地區(qū)最適宜作大面積的栽植，是一種既經(jīng)濟(jì)實(shí)用，又景觀效果好的園林綠化材料[6]。常用作地被植物，也可用于花境、花叢或建筑墻垣的基礎(chǔ)栽植。近幾年菊屬植物已成為我國(guó)北方城市秋季的主要景觀植物，并逐步往長(zhǎng)江流域擴(kuò)展，但硫華菊株型較散，在應(yīng)用上存在局限[7]。目前，學(xué)術(shù)界多研究硫華菊和波斯菊的播種與栽培管理技術(shù)，對(duì)硫華菊和波斯菊的有性雜交卻少有研究。為此，試驗(yàn)于2016年9月下旬采用有性雜交技術(shù)，根據(jù)硫華菊和波斯菊的優(yōu)良植株、品種、物種的不同優(yōu)良性狀，有選擇地進(jìn)行了不同組合的雜交育種試驗(yàn)，期望為硫華菊的新品種選育工作及合理確定雜交組合提供數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)為保定市河北農(nóng)業(yè)大學(xué)西校區(qū)附近的苗圃園，位于北緯38°51′，東經(jīng)115°31′，平均海拔18m，屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候。年平均氣溫12.2℃，年降水量550mm，全年無霜期約210d，年日照為2563h。據(jù)保定市氣象局提供的資料，2008～2009年觀測(cè)點(diǎn)所在區(qū)域的平均氣溫12.3℃，全年最低氣溫-12.0℃，最高氣溫37.9℃[8]。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)采用種子均由浙江虹越花卉股份有限公司提供。選用硫華菊品種為硫華菊黃色、硫華菊橙色、硫華菊‘宇宙’混色3個(gè)品種作為母本，選用大花波斯菊‘暗戀’、‘閨蜜’、‘奏鳴曲’粉紅色3個(gè)品種作為父本，并掛牌做好標(biāo)記。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 播種育苗

本試驗(yàn)采用大田播種技術(shù)進(jìn)行播種，于8月初選取成熟度完好、籽粒飽滿的硫華菊和波斯菊種子條播于試驗(yàn)田中。播種前施腐熟有機(jī)肥1500kg/hm2、復(fù)合肥450kg/hm2，深耕后平整起壟，壟寬150cm、高20cm，走道溝寬30cm[9]。每品種各播種10行，待苗4～5片真葉時(shí)進(jìn)行間苗，保持行距為50cm，株距為30cm。間苗后視土壤情況，統(tǒng)一澆水和病蟲害防治。

1.3.2 花粉采集

雜交前3～4d，剪取即將成熟的飽滿花蕾，連枝采回，插入盛有清水的玻璃瓶中，置于干燥無風(fēng)、陽光充足的房間內(nèi)，進(jìn)行水培催花。待花藥破裂后，用毛筆把花粉輕輕從花藥上刷下，置于培養(yǎng)皿中放置于4℃冰箱中冷藏保存。

1.3.3 去雄套袋

選取即將開放的花朵，對(duì)母本進(jìn)行去雄，去雄時(shí)要謹(jǐn)慎小心，動(dòng)作輕柔，避免傷害雌蕊，然后用硫酸紙?zhí)状綦x。

1.3.4 授粉去袋

在去雄后的2～3d，待雌蕊柱頭呈現(xiàn)濕潤(rùn)光澤時(shí)，即可授粉。沾取父本花粉均勻的涂在母本雌蕊的柱頭上，切記不可涂抹厚重，然后封閉硫酸紙袋，進(jìn)行隔離。授粉完畢后，掛上標(biāo)簽并編號(hào)，標(biāo)明雜交組合和授粉日期。授粉7d后，當(dāng)花瓣萎謝，柱頭干枯變黑，即可去袋，從而保證受精后的幼果在自然條件下正常生長(zhǎng)發(fā)育。

1.3.5 統(tǒng)計(jì)方法

在種子成熟后，按不同組合對(duì)雜交種子進(jìn)行采收，并統(tǒng)計(jì)每雜交組合的結(jié)實(shí)數(shù)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜交親本表型性狀的觀測(cè)

雜交親本表型性狀的觀測(cè)結(jié)果見表1。由表1可知：這6個(gè)性狀在親本中表現(xiàn)的差異在0.05水平上存在顯著差異，表明親本之間的性狀差異表現(xiàn)有較為明顯的區(qū)別；在觀察的表型性狀中，不同材料間差異最大的是花色。硫華菊黃色和橙色材料在花徑、葉長(zhǎng)、株高、株型上均無明顯區(qū)別，硫華菊宇宙系列為矮生品種，與硫華菊黃色和橙色品種表現(xiàn)出顯著差異；大花波斯菊的3個(gè)品種在花徑、葉長(zhǎng)、株高、株型上表現(xiàn)出略微差異。硫華菊品種與大花波斯菊品種，在各個(gè)表型性狀間都表現(xiàn)出顯著差異，這說明本試驗(yàn)所選取性狀特異性較強(qiáng)，可以利用上述性狀的差異，進(jìn)行雜交試驗(yàn)，以期獲得優(yōu)良品種。

2.2 親本自交單果結(jié)實(shí)率

各自交組合的結(jié)實(shí)率見表2。由表2可知：各親本的單果結(jié)實(shí)率存在著差異，其中2號(hào)自交組合的單果結(jié)實(shí)率最高為82.61%，3號(hào)自交組合的單果結(jié)實(shí)率最低為47.83%，4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)自交的單果結(jié)實(shí)率相差不大，分別為71.05%、67.86%、65.14%。因此可得出：硫華菊高品種單果結(jié)實(shí)率較高，大花波斯菊品種次之，最低為硫華菊矮生品種。

2.3 雜交組合單果結(jié)實(shí)率

各雜交組合的單果結(jié)實(shí)率見表3。由表3可知，各個(gè)雜交組合的單果結(jié)實(shí)率存在差異，單果結(jié)實(shí)率最高的是10號(hào)雜交組合為49.20%，最低的是14和15號(hào)雜交組合為0。7號(hào)、8號(hào)、12號(hào)均有超過30.00%的結(jié)實(shí)率，9號(hào)、11號(hào)、13號(hào)的結(jié)實(shí)率較低，分別為29.17%、16.67%、13.33%。

表1 雜交親本及主要性狀

表2 不同自交組合的結(jié)實(shí)情況

表3 不同雜交組合的結(jié)實(shí)情況

由表2、表3可知：由自交單果結(jié)實(shí)率均較高的作為親本，其雜交組合的單果結(jié)實(shí)率會(huì)比較高，由自交單果結(jié)實(shí)率低的作為親本，其雜交組合的單果結(jié)實(shí)率會(huì)比較低甚至不結(jié)實(shí)。

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明：雜交親本的表型性狀（花徑、葉長(zhǎng)、株高）差異均在0.05水平上達(dá)到了4個(gè)層次[10]，各親本之間的性狀差異表現(xiàn)有較為明顯的區(qū)別，因此可以利用上述性狀的差異，進(jìn)行雜交試驗(yàn)，以期獲得優(yōu)良品種。在自交組合中，2號(hào)自交組合的單果結(jié)實(shí)率最高為82.61%，3號(hào)自交組合的單果結(jié)實(shí)率最低為47.83%，4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)自交的單果結(jié)實(shí)率相差不大，分別為71.05%、67.86%、65.14%。在雜交組合中，單果結(jié)實(shí)率最高的是10號(hào)雜交組合為49.20%，最低的是14和15號(hào)雜交組合為0。7號(hào)、8號(hào)、12號(hào)均有超過30.00%的結(jié)實(shí)率，9號(hào)、11號(hào)、13號(hào)的結(jié)實(shí)率較低，分別為29.17%、16.67%、13.33%。

從試驗(yàn)結(jié)果來看，硫華菊高品種單果結(jié)實(shí)率較高，大花波斯菊品種次之，最低為硫華菊矮生品種。由自交單果結(jié)實(shí)率均較高的品種作為親本，其雜交組合的單果結(jié)實(shí)率會(huì)比較高，由自交單果結(jié)實(shí)率低的品種作為親本，其雜交組合的單果結(jié)實(shí)率會(huì)比較低甚至不結(jié)實(shí)。目前有關(guān)硫華菊和波斯菊育種的報(bào)道少之又少，大多數(shù)研究集中于硫華菊和波斯菊的播種、栽培及干花制作工藝等方面。本試驗(yàn)雖在硫華菊和波斯菊的育種方面做了探討，但也僅是初步探索，今后的雜交試驗(yàn)及硫華菊新品種的選育工作還有待深入，除了在現(xiàn)有基礎(chǔ)上再探索更多的不同的雜交組合進(jìn)行試驗(yàn)外，還需對(duì)其F1代的性狀表現(xiàn)進(jìn)行深入探索及增加花粉貯藏、花粉萌發(fā)力、花粉活力以及花粉受精過程觀察等方面做更細(xì)致的研究工作。

［1］莊瑞林．中國(guó)油茶［M］．北京：中國(guó)林業(yè)出版社，1989．

［2］沈熙環(huán)．林木育種學(xué)［M］．北京：中國(guó)林業(yè)出版社，1998．

［3］幸偉年，周文才，龔春，等．油茶雜交育種試驗(yàn)［J］．經(jīng)濟(jì)林研究，2010，28（3）：96－99．

［4］劉燕.園林花卉學(xué)（第4版）［M］.北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2011：3.

［5］陳少萍.硫華菊栽培管理［J］.中國(guó)花卉園藝，2013（16）：21-23.

［6］張娟，楊玉想．大花波斯菊在北方地區(qū)的栽培與應(yīng)用［J］．現(xiàn)代園藝，2010（9）．

［7］陳曉芳.11種菊科花卉在北京西山的環(huán)境適應(yīng)性研究［J］.中國(guó)園藝文摘，2013（6）：17-19.

［8］劉冬云.野生山丹種質(zhì)資源遺傳多樣性及利用研究［D］.北京：北京林業(yè)大學(xué)，2011.

［9］潘永飛，戴忠良，潘葉飛，等.不同播種期對(duì)波斯菊觀賞價(jià)值的影響［J］.江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2009，21（4）：45-47.

［10］俎煒華.半支蓮自交系選育與雜交育種的初步研究［D］.武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2010.

The Cross Breeding Test Between Cosmos sulphureus and Cosmos bipinnata Cav.

GUO Yu-jie,LIU Dong-yun
（College of Landscape and Travel，Agricultural University of Hebei，Baoding 071000，China）

To lay a foundation for breeding new varieties of flowers of chrysanthemum and determine reasonable combinations,using a variety of flowers of chrysanthemum and calliopsis germplasm resources,the sexual hybridization of 15 different combinations of cross breeding experiments.Experiment 259 hybrid seeds harvested on November 2016.The test of different hybrid combinations of the average seed setting rate,preliminary determination the hybridization affinity material between different parents,the orange cosmos sulphureus×large flowering calliopsis‘crush’combination of the fruit setting rate was 49.20%,the highestperformance affinity.

Cosmos sulphurens；Cosmos bipinnata Cav.；Hybrid；Breeding

S682.11

A

1002-3356（2017）01-0022-03

2017-01-10

河北省科技廳科技攻關(guān)項(xiàng)目（15227534，14236001D，16236901D-5）

郭玉潔（1993-），女，碩士研究生。研究方向：園林植物遺傳育種。E-mail：1592336806@qq.com.

劉冬云（1971-），女，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師。研究方向：主要從事百合遺傳育種工作。E-mail：dongyunliu@hebau.edu.cn.