紅花草莓粉佳人與俏佳人雜交后代花與果實(shí)性狀調(diào)查分析

薛 莉，劉 玉，吳 雪，王 晨，何靜娟，岳靜宇，雷家軍

（沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，沈陽(yáng)110161）

草莓是薔薇科（Rosaceae）草莓屬（Fragaria）多年生常綠草本漿果類植物，其近緣植物有委陵菜屬（Potentilla）、蛇莓屬（Duchesnea）等[1-2]。草莓屬植物均開白花，紅花草莓（pink-flowered strawberry）為屬間雜種，是利用遠(yuǎn)緣雜交手段將開紅花的沼委陵菜（Potentilla palustris）性狀導(dǎo)入到開白花的栽培草莓（F.×ananassa）中得到的[3-5]。紅花草莓96%的遺傳物質(zhì)屬于草莓[6]。世界上第一個(gè)紅花草莓品種粉紅熊貓（Pink Panda）是由英國(guó)的ELLIS培育成功的，其花為粉色，具四季開花性[3,7]，果實(shí)紅色，但很小，偏酸，且結(jié)實(shí)性很差[8-9]。目前，國(guó)內(nèi)外已開展了大量的紅花草莓育種研究，KHANIZADEH 等（2010）利用（Raritan × K74-12）×（SJ9616-1× Pink Panda）培育了抗寒的紅花草莓新品種 Rosseberry，花粉色、果實(shí)芳香、品質(zhì)優(yōu)；OLBRICHT 等（2014）從（F.× ananassa ‘Cirano’ × F.virginiana ssp.glauca）×Pink Panda中篩選出重瓣深粉色花的優(yōu)系。我國(guó)紅花草莓育種起步較晚，沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)自1999年從日本引入紅花草莓品種粉紅熊貓（Pink Panda）后，首次在國(guó)內(nèi)開展了紅花草莓的育種工作。目前，已經(jīng)獲得了一系列花色深淺不同的紅花草莓優(yōu)系，并選育了4個(gè)紅花草莓新品種粉佳人（Pink Beauty）、俏佳人（Pretty Beauty）、粉公主（Pink Princess）和紅玫瑰（Red Rose）。但這些優(yōu)系或品種花色主要集中在粉色，且紅花草莓的果實(shí)品質(zhì)和大小等方面均需改良提高[10]。本試驗(yàn)選用紅花草莓品種粉佳人與俏佳人為親本進(jìn)行正反交，以期篩選出花和果實(shí)性狀更優(yōu)的觀賞兼食用的紅花草莓新品系。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)自育的2個(gè)紅花草莓品種粉佳人（Pink Beauty）和俏佳人（Pretty Beauty）。粉佳人葉片黃綠色，花粉色，果實(shí)圓錐形，味酸；俏佳人葉片深綠色，花深粉色，果實(shí)楔形，味甜酸。2個(gè)品種正常栽植于田間，每個(gè)品種300株以上。

1.2 方法

1.2.1 人工雜交 2014年5月用紅花草莓品種粉佳人與俏佳人進(jìn)行正反交，每個(gè)組合雜交100～200朵花，果實(shí)成熟時(shí)調(diào)查雜交結(jié)實(shí)率。雜交獲得的種子于2015年2月溫室播種，調(diào)查出苗率，雜種實(shí)生苗5月定植于田間。

1.2.2 花色測(cè)量 2016年5月盛花期進(jìn)行花和果實(shí)性狀調(diào)查。分別采用目視測(cè)色和色差儀 （CR-400 Koniea Minolta，Japan）2種方法對(duì)親本和雜交后代進(jìn)行花色測(cè)量。其中色差儀是利用國(guó)際照明委員會(huì)表色系統(tǒng)（CIELAB）對(duì)花瓣的三刺激值（L*、a*、b*）進(jìn)行測(cè)定，L*表示顏色亮度，色相a*表示紅綠屬性，色相b*表示黃藍(lán)屬性，C*代表彩度，h代表色相角[11]。

1.2.3 花和果實(shí)性狀調(diào)查 隨機(jī)選取粉佳人×俏佳人的30株雜交后代和俏佳人×粉佳人的所有24株雜交后代進(jìn)行調(diào)查，方法參照《草莓種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[12]。調(diào)查性狀包括：花序及花性狀（花序高度、單株花序數(shù)、花序花朵數(shù)、花色、花冠徑）和果實(shí)性狀（果實(shí)顏色、果形、果面光澤、平均單果重、最大果重）。每個(gè)數(shù)量性狀測(cè)量10株。采用SPSS軟件進(jìn)行鄧肯氏多重差異分析，ANOVA檢測(cè)（p＜0.05）。

1.2.4 果實(shí)品質(zhì)的測(cè)定 在果實(shí)大量成熟期采摘成熟度適宜的果實(shí)，可溶性固形物含量用手持測(cè)糖儀測(cè)定，可滴定酸含量用NaOH滴定法測(cè)定，維生素C含量用分光光度計(jì)法測(cè)定[13]，風(fēng)味品質(zhì)用口嘗法評(píng)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅花草莓雜交后代的結(jié)實(shí)率和出苗率

粉佳人和俏佳人的正反交組合的雜交結(jié)實(shí)率非常接近，分別為9.85%和9.09%，但是其播種出苗率差別較大，分別為20.80%和2.64%（表1），以粉佳人為母本的組合得到了更多雜交后代實(shí)生苗。

2.2 紅花草莓雜交后代的花色表型

親本粉佳人的花為粉色，俏佳人的花為深粉色。2個(gè)雜交組合的后代花色出現(xiàn)了不同程度的分離，顏色從白色到紅色變化，依據(jù)目視測(cè)色主要?jiǎng)澐譃榘咨\粉色、粉色、深粉色和紅色5種顏色，有的雜交后代植株出現(xiàn)了花瓣基部顏色更深和白色花斑的性狀。正反交后代共得到248株后代，雜交后代大部分花色為粉色，其中紅色后代10株，深粉色63株，粉色82株，淺粉色47株，白色46株。其中后代5-21、5-56、6-1、6-57等均為紅色株系，花色深而艷麗。

表1 紅花草莓雜交結(jié)實(shí)率和出苗率Table 1 The rates of fruit-setting and seed germination in red-flowered strawberry cross combinations

基于色差儀的三刺激值（L*、a*、b*）對(duì)雜交后代進(jìn)行花瓣顏色測(cè)定，L*值變化范圍介于32.68～90.25之間，a*值變化范圍介于-2.85～60.62之間，b*值波動(dòng)范圍介于-2.46～14.61之間。雜交后代依據(jù)a*和b*值[15]，也可以劃分為 5 種花色，與目測(cè)法一致，分別集中在白色（W）、淺粉色（L）、粉色（P）、深粉色（D）、紅色（R）5 個(gè)色系區(qū)域（表 2，圖 1）。

表2 紅花草莓部分雜交后代花色測(cè)定Table 2 Investigation on the flower colors of some hybrids in red-flowered strawberry

2.3 紅花草莓雜交后代花和果實(shí)性狀分析

2.3.1 花和花序 粉佳人和俏佳人平均花冠徑分別為3.1cm和3.4cm；每序花朵數(shù)分別為7.8朵和15.4朵（表3）。粉佳人×俏佳人的雜交后代的花冠徑平均3.07cm，其中株系5-8的花粉色，平均花冠徑3.8cm，最大花冠徑4.10cm，屬于超親單株，為大花型紅花草莓優(yōu)系（圖2）。此外，株系5-51為開粉花的四季型單株；后代中一級(jí)花序花瓣數(shù)平均6.02枚，沒有低于親本的株系；所有后代的花序數(shù)均在4個(gè)左右。俏佳人×粉佳人的后代中，一級(jí)花序花瓣數(shù)和花序數(shù)均比親本高，花冠徑變異幅度在2.64～3.58cm，其中株系6-8的花色和冠徑超親。在正反交組合中66%的花序?yàn)樾鄙鸂顟B(tài)，90%的花序處于低于或平于葉面的狀態(tài)。

表3 紅花草莓雜交后代花及花序變異分析Table 3 The variation of flowers and inflorescences in red-flowered strawberry hybrids

2.3.2 果實(shí) 粉佳人和俏佳人的果實(shí)均為紅色；粉佳人的果實(shí)圓錐形，俏佳人的果實(shí)楔形，一級(jí)序果平均單果重分別為13.6g和14.8g。雜交后代中果實(shí)多為圓錐形，還有圓球形、長(zhǎng)圓錐形、楔形、帶果頸形等。粉佳人×俏佳人的雜交后代中各株系平均單果重變異幅度在5.2～18.7g之間，平均值為9.9g，其中株系5-17和5-39超親，平均單果重分別為18.7g和15.9g，最大果重分別為28.5g和27.2g；后代中有7個(gè)株系的果實(shí)為深紅色，其余全為紅色，果實(shí)形狀大部分為圓錐形和楔形。俏佳人×粉佳人雜交后代中最大果重的變異幅度在6.6～22.9g之間，平均單果重和最大果重的高親率分別為6.67%和13.33%；大部分后代的果實(shí)紅色、圓錐形，與親本相同。

2.4 紅花草莓雜交后代果實(shí)品質(zhì)分析

親本粉佳人和俏佳人的果實(shí)維生素C含量分別為87.38mg·100g-1和78.59mg·100g-1；可溶性固形物含量分別為9.0%和11.5%；可滴定酸含量分別為0.9%和0.7%；粉佳人果實(shí)口感偏酸，俏佳人果實(shí)甜酸，口感較好。粉佳人×俏佳人的雜交后代中維生素C含量變幅在19.1～109.1mg·100g-1之間，可溶性固形物含量平均為9.5%，其中株系 5-12，5-23，5-24，5-38，5-49的可溶性固形物分別為 11.9%、12.1%、12.2%、10.5%和 11.0%，超過了親中值；70%雜交后代的可滴定酸含量低于親中值。俏佳人×粉佳人雜交后代中果實(shí)整體口感偏甜，維生素C含量變幅在35.6～102.5mg·100g-1之間，可溶性固形物含量平均為9.2%，其中6-5的可溶性固形物含量最高，6-10的可溶性固形物含量最低；粉佳人與俏佳人正反交組合后代的平均可滴定酸含量相近，分別為0.6%和0.7%（表4）。

圖3 粉佳人與俏佳人部分雜交后代的果實(shí)Figure 3 The fruits of some hybrids from the reciprocal crosses of Pink Beauty and Pretty Beauty

表4 紅花草莓雜交后代果實(shí)品質(zhì)變異分析Table 4 The variation of fruit quality in red-flowered strawberry hybrids

3 討論與結(jié)論

紅花草莓花色艷麗，具有很高的觀賞性和開發(fā)價(jià)值[14-15]。植物花瓣中色素的種類和含量決定著花瓣的顏色，色素含量是由多基因控制的數(shù)量性狀[16-17]，雜交后代中花色的變化可能是由于花青素苷合成調(diào)控途徑上多個(gè)基因表達(dá)的差異所致[18-20]。色素的種類和含量是花色形成的內(nèi)部化學(xué)基礎(chǔ)，而L*、a*和b*是花色的外部體現(xiàn)[21]。通過對(duì)雜交后代不同花色的株系進(jìn)行花色表型L*、a*和b*值測(cè)量發(fā)現(xiàn)，紅花草莓雜交后代的花色表型分布比較狹窄，主要集中分布在Ⅰ和Ⅳ象限。在第Ⅰ象限主要分布紅色、深粉色、粉色和淺粉色4個(gè)花色的雜交后代；第Ⅳ象限只分布白色的雜交后代。紅花草莓雜交后代的花色較為單一，主要為粉色[22]。篩選出了6個(gè)果實(shí)較大、花色紅艷的株系，其中優(yōu)系5-21，5-56，6-1，6-57均為紅色株系，花色深而艷麗，可以直接用于觀賞或用于培育理想的紅色系紅花草莓品種的親本；優(yōu)系5-17和5-39等果實(shí)較大、芳香、花深粉色。

雷家軍等[23]利用不同白花栽培品種與紅花草莓品種粉紅熊貓進(jìn)行正反交試驗(yàn)，結(jié)果顯示紅花株數(shù)與白花株數(shù)的比例約為1∶2.0。本試驗(yàn)利用紅花草莓不同粉色品種之間進(jìn)行雜交，對(duì)后代紅花和白花的分離比例調(diào)查，沒有發(fā)現(xiàn)紅花與白花之間存在明顯的顯隱性遺傳規(guī)律。紅花株系的花色深淺不同，由極淺粉色、淺粉色、粉色、深粉色到紅色的變化，紅白分離比例約為4.4∶1，沒有明顯的規(guī)律性，說明存在微效多基因效應(yīng)，具有數(shù)量性狀遺傳的特點(diǎn)。在調(diào)查中還發(fā)現(xiàn)，后代花色中存在雜色現(xiàn)象，例如紅花花瓣中出現(xiàn)白色斑點(diǎn)，或者同一個(gè)花瓣上出現(xiàn)深淺明顯不同的色帶，這與 OLBRICHT 等[24]用白花雜交品種（F.×ananassa ‘Cirano’×F.virginiana ssp.glauca）與粉紅熊貓雜交得到的后代情況相似。但是這種現(xiàn)象只出現(xiàn)在個(gè)別的后代或個(gè)別花瓣中，還有待進(jìn)一步探究。