崇左金花茶雜交及自交育種試驗*

廖美蘭，杜鈴，王華新，蒙芳，汪小玉，楊開太

(廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院，廣西 南寧 530002)

崇左金花茶(Camelliachuongtsoensis)是2007年廣西新發(fā)現(xiàn)的金花茶(CamellianitidissimaChi)新種，而真正被人們所知曉則為2010年[1]，它花期長，在廣西四季開花不斷，花后2～3個月果實即可成熟[2]，而其它金花茶的果實需要7～9個月才能成熟。崇左金花茶花色深黃，花瓣數(shù)多達(dá)13～16瓣；葉片小，枝葉茂密，植株緊湊，既可地栽園林美化，也可盆栽觀賞；還可作為黃色茶花育種材料。

雜交育種是種質(zhì)創(chuàng)新和品種改良的重要手段，只要正確選配親本組合，利用具有獨特性狀的親本進(jìn)行雜交，就有可能獲得具有優(yōu)良性狀的雜交F1代。崇左金花茶主要分布于廣西崇左地區(qū)[3]，前期對其研究主要集中在生物學(xué)特性方面[4]。

我國早在1973年就開始了金花茶的雜交育種工作，1984年廣西南寧金花茶公園用雜交組合[金花茶×紅山茶(C.japonica)品種‘五寶’]×品種‘七星白’獲得了一個花朵淡紅、花芯和花瓣背面呈黃色的‘金背丹心’品種[5]；2004年，又從[金花茶×茶梅(C.sasanqua)]×金花茶這一雜交組合中得到了一個黃花、重瓣的‘冬月’品種，并于2010年7月1日登錄中國茶花名錄[6]。

日本Kazuo Yoshikawa、Yamanguchi和Tadao Yumanguchi等連續(xù)培育了18個淡黃色的雜交種，其中淡黃色單瓣型的‘初黃’(‘Shoko’)、淡黃色重瓣型的‘黃蓮華’(‘Ki-renge’)、淡黃色完全重瓣型的‘黃菊’(‘Kagirobi’)、淡黃色筒狀的‘金蝶’(‘Kincko’)、淡黃色花瓣波浪狀的‘黃鳳’(‘Kiho’)、淡黃色帶紅條紋的‘黃錦’(‘Kogane Nishiki’)、淡黃色單瓣型的‘黃調(diào)’(‘Kicho’)和‘黃加茂本阿彌’(‘Ki-kamo-honnami’)以及淡黃色大花重瓣的‘黃基95’(‘Ki-no-moto 95’)等9個品種就是他們的杰出貢獻(xiàn)[7]。

美國Clifford Parks用薄葉金花茶(C.chrysanthoi-des)與金花茶雜交得到了一個花瓣多、類似于金花茶的鮮黃色品種，用紅山茶品種與黃花茶(C.flava)雜交，創(chuàng)造了花瓣基部呈黃色、聞名美國的‘至日’(‘Solstice’)品種，然后再進(jìn)行回交和反交，得到了花瓣粉紅色、基部呈黃色的‘黃花茶雜A’和花瓣基部更加黃的‘黃花茶雜B’[7-8]。

金花茶已有的雜交結(jié)果表明，不同雜交組合的親和力相差很大，親和力高低也隨著正反交而異[9]；雜交組合中只要有芳香的親本材料參與，雜交苗中就有35%左右的植株具有芳香的性狀[8]。目前，對崇左金花茶的研究主要集中在栽培、組織培養(yǎng)和花粉活力測定等上[10-12]，國內(nèi)外鮮有崇左金花茶育種相關(guān)的資料發(fā)表，僅見黃曉娜等用崇左金花茶×杜鵑紅山茶雜交，獲“瀲滟佳人”新品種[13]。本研究利用四季開花的崇左金花茶與山茶屬、核果茶屬植物具備優(yōu)良性狀的親本及它們之間的性狀差異，開展雜交育種試驗，探索崇左金花茶與部分山茶屬、核果茶屬(Pyrenaria)植物之間的雜交親和性，尋找雜交親和力高的組合，不斷擴(kuò)展崇左金花茶的親本選擇范圍,以期培育出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的名、優(yōu)、新、奇、特的新品種。

1 材料與方法

1.1 材料

以7種山茶屬植物和1種核果茶屬植物為雜交親本材料，各親本樹齡、花期、花色等特征見表1。

表1 雜交親本特征

以上8種親本均用控根器地栽于廣西林業(yè)科學(xué)研究院花卉所苗圃(22°56′N、108°21′E，海拔 80～145 m)闊葉林下，土壤為由第四季紅色粘土發(fā)育而成的磚紅壤性紅壤，pH值約4.2，地處南寧市北郊。上層林木為降香黃檀(Dalbergiaodorifera)、儀花(Lysidicerhodostegia)及洋蒲桃(Syzygiumsamarangense)等。

1.2 方法

1.2.1 人工授粉

雜交試驗于2018 年5月至2020 年10 月進(jìn)行，共13個雜交組合和1個自交組合。采用常規(guī)方法授粉。選取樹冠外圍枝條上發(fā)育壯實、花苞松軟尚未張開且散粉的花蕾，授粉前1 d去雄[14-15]，次日10:00前用毛筆在已開花的崇左金花茶或山茶屬、核果茶屬植株上采集花粉攤放于干凈的硫酸紙上，立即用干凈的毛筆蘸上新鮮的花粉后涂抹于去雄的花朵柱頭上，接著套上硫酸紙袋，掛牌標(biāo)記，20～30 d后開袋檢查幼果形成情況，結(jié)實的換防蟲網(wǎng)袋至果實成熟，收果時計算結(jié)實率:

結(jié)實率=結(jié)果數(shù)/授粉花數(shù)×%。

1.2.2 果實采收、測量與貯藏

雜交后，定期觀察雜交果實成熟情況，發(fā)現(xiàn)果殼將開裂時及時采收全部鮮果，并稱取鮮果重、鮮籽重、果皮鮮重，同時測量果徑、果皮厚度、種子直徑等數(shù)據(jù)。采用簡單隨機(jī)抽樣方法測定果實數(shù)量≤10個、種子數(shù)量≤30粒，然后用濕沙將種子分層貯藏于瓦盆中，置于避雨的簡易大棚內(nèi)，期間保持濕潤。

1.2.3 雜種苗的培育

2018年10月至2020年12月，將不同時期沙藏于花盆中種子進(jìn)行正常管護(hù)，記錄每個雜交組合種子發(fā)芽情況。大部分種子發(fā)芽結(jié)束后，于2021年4月13—29日，將發(fā)芽的幼苗用黃泥蘸根后，分批移栽到營養(yǎng)袋中培育，營養(yǎng)袋規(guī)格為寬×高為12 cm×15 cm，基質(zhì)采用泥炭土︰表土(1︰1)，整齊擺放于遮光率為85%的遮陽地塊，淋定根水，保持基質(zhì)濕潤。幼苗恢復(fù)生長后每1～2月追施濃度為0.2%～0.3%的復(fù)合肥水肥，定期除草，半年后以一行為一個樣方定行定株測量<50株幼苗的苗高和地徑生長量。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)用 Excel 2010進(jìn)行統(tǒng)計；采用 SPSS 24.0軟件進(jìn)行單因素方差分析并用 LSD 法進(jìn)行多重比較及差異顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜交組合親和性分析

各雜交組合的雜交親和性見表2。試驗的14個組合中，有12個雜交組合和1個自交組合結(jié)實，其結(jié)實率為6.25%～30.77%；有1個雜交組合未見結(jié)實，其結(jié)實率為0。組合5結(jié)實率最高，為30.77%；組合14結(jié)實率次之，為26.54%；組合12雜交結(jié)實率最低，為0。由此說明不同雜交組合其雜交親和性存在較大差異。

表2 不同雜交組合的結(jié)實率

另外，崇左金花茶與‘烈香’(C.japonicavar.Lie Xiang ‘Dormi’)，共開展8次正交試驗、81次反交試驗，正交只有1次結(jié)實，但種子不飽滿，反交均沒有結(jié)實，表明‘烈香’不適宜作為雜交親本與崇左金花茶雜交。

從表2還可看出，組合1和組合7正交所獲飽滿種子占比均大于反交(組合2和組合8)，即(98.57%>42.5%、72.73%>39.13%)。組合4和組合6反交所獲飽滿種子占比均大于正交(組合3和組合5)，即(95.19%>18.18%、100.00%>8.33%)。以崇左金花茶與大果核果茶(Pyrenariaspectabilis)開展的正反交所獲飽滿種子占比一樣，均為100.00%。而崇左金花茶與‘烈香’開展的正反交所獲飽滿種子占比也一樣，均為0。

2.2 雜種與親本果實和種子特征比較

通過對雜交果實、種子與親本果實、種子特征方差分析及多重比較(表3)發(fā)現(xiàn)，組合1種子橫徑極顯著小于母本(崇左金花茶)；組合2果實橫徑、單果重、果皮重、種子橫徑、鮮籽重極顯著小于父本(崇左金花茶)，果實縱徑顯著小于父本(崇左金花茶)；組合4果實橫徑、單果重、種子橫縱徑、鮮籽重極顯著大于父本(崇左金花茶)，果實縱徑顯著大于父本(崇左金花茶)；組合5果實橫徑顯著大于母本(崇左金花茶)、小于父本(金花茶)，單果重、果皮重、種子橫縱徑、鮮籽重極顯著小于父本(金花茶)；組合6果實橫縱徑、果皮重、種子橫縱徑、鮮籽重極顯著大于父本(崇左金花茶)，單果重顯著大于父本(崇左金花茶)；組合7果實橫徑、單果重、果皮重、種子縱徑極顯著小于父本(越南抱莖茶C.amplexicaulis)，果實縱徑、種子橫徑、鮮籽重顯著小于父本(越南報莖茶)；組合8果實橫縱徑、單果重、果皮重、種子橫縱徑極顯著大于父本(崇左金花茶)，鮮籽重顯著大于父本(崇左金花茶)；組合9果實橫縱徑、單果重、果皮重、種子縱徑、鮮籽重極顯著小于父本(大果核果茶)；組合10果實橫縱徑、單果重、果皮重極顯著小于母本(大果核果茶)、極顯著大于父本(崇左金花茶)，種子縱徑、鮮籽重極顯著大于父本(崇左金花茶)；組合14果實縱徑顯著大于親本(崇左金花茶)，種子橫徑、鮮籽重極顯著小于親本(崇左金花茶)；而組合3、13在果實、種子性狀方面與父母本沒有明顯差異。綜合觀察雜交果果實成熟期更接近母本果實成熟期。

表3 雜種及親本果實、種子的形態(tài)特征

2.3 雜種播種出苗情況

從表4可知，雜種出苗率在0～83.33%之間，其中出苗率最高的為組合3(83.33%)，其次為組合4、10(65.66%、60.00%)和組合14(60.96%)，出苗率最低的為組合5，出苗率為0，表明崇左金花茶與金花茶正交組合，雖然可獲得種子，但種子不飽滿，難以獲得幼苗。

表4 雜種播種出苗情況

在出苗的11個雜交組合及1個自交組合中，出苗數(shù)與授粉花數(shù)之比較高的前6位分別為組合10、14、8、7、13、4，表明這6個組合比較容易獲得幼苗；最低的為組合5和組合2，出苗數(shù)與授粉花數(shù)之比分別為0和0.03，表明金花茶作父本與崇左金花茶雜交，杜鵑紅山茶(C.azalea)作母本與崇左金花茶雜交難以獲得幼苗。

2.4 移栽半年雜種苗與親本苗在苗高、地徑的生長比較

從表5可知，移栽半年后，有5個組合(2、3、4、7、14)所獲得的雜交種子，其苗高、地徑與父母本相比均有所增加,苗高比母本增高幅度在11.95%～95.91%之間，比父本增高幅度8.00%～49.62%之間，地徑比母本增粗幅度5.26%～68.75%，比父本增粗幅度5.26%～78.95%。對雜種與親本的生長差異進(jìn)行方差分析和多重比較，組合2苗高顯著大于父本，地徑極顯著大于父、母本；組合3苗高極顯著大于父、母本，地徑極顯著大于母本；組合4苗高極顯著大于父本，顯著大于母本，地徑極顯著大于父、母本；組合7地徑極顯著大于父、母本；組合14苗高極顯著大于父、母本。組合1、9所獲得的雜種，其苗高、地徑與父母本相比有所減少；組合6所獲得的雜種，雖然苗高比父、母本為正增長，但地徑比母本為負(fù)增長；組合8、10、13所獲得的雜種，雖然地徑比父本為正增長，但苗高比父、母本均為負(fù)增長。

表5 雜種苗與親本生長性狀比較

3 討論與結(jié)論

試驗結(jié)果顯示，在開展的13個雜交組合和1個自交組合中，有12個雜交組合和1個自交組合結(jié)實，結(jié)實率在6.25%～30.77%之間，與陳俊愉[16]的金花茶組內(nèi)雜交結(jié)實率在35.20%以下的結(jié)果基本一致。表明崇左金花茶各雜交組合的親和力差異較大，其中崇左金花茶與杜鵑紅山茶的正交，崇左金花茶與大果核果茶、弄崗金花茶(C.longgangensis)的反交以及崇左金花茶的自交結(jié)實率在23.33%～26.54%之間，飽滿種子占比為95.00%～100.00%，表明這4個雜交組合既能獲得較高的結(jié)實率，還可獲得飽滿的種子，雖然崇左金花茶與金花茶的正交結(jié)實率最高為30.77%，但飽滿種子占比較低，僅為8.33%，為提高育種效率，應(yīng)避免崇左金花茶與金花茶的正交試驗，可適當(dāng)開展崇左金花茶與金花茶的反交試驗；崇左金花茶與‘烈香’的正交結(jié)實率較低，為12.50%，飽滿種子占比為0，反交結(jié)實率最低，為0，表明崇左金花茶與‘烈香’的親和性極差。

綜合觀察雜交果實的成熟期，受母本的影響較大，其成熟期更接近母本果實的成熟期。在試驗的14個雜交組合中，有6個組合的雜交果實在果實橫縱徑、單果重、果皮鮮重、種子橫縱徑和鮮籽重與父本有顯著差異，與母本沒有顯著差異；只有組合1在種子橫徑與母本有顯著差異，與父本沒有顯著差異；而組合5、10、14與父、母本均有顯著差異。表明母本果實性狀的遺傳表現(xiàn)力較強(qiáng)。與吳麗君等[17]、韋曉娟等[18]的金花茶雜交果的成熟期、果形、大小、果色更似母本的結(jié)論基本相同。

綜合飽滿種子所占比例、出苗率、出苗數(shù)與授粉花朵數(shù)之比及F1代雜種苗移栽半年后的苗高、地徑正增長幅度這5個指標(biāo)，有3個組合育種效率較高，分別為崇左金花茶與毛籽金花茶的反交、崇左金花茶與越南抱莖茶的正交及崇左金花茶自交(組合4、7、14)。本試驗以飽滿種子占比≥72.73%，出苗率≥43.75%，出苗數(shù)與授粉花朵數(shù)之比≥0.12，苗高、地徑與父本或母本具有顯著性差異且增幅均為正增長，同時滿足這6～7個指標(biāo)作為評判標(biāo)準(zhǔn)。

崇左金花茶是罕見的夏季開花的金花茶，據(jù)近年來栽培觀測，崇左金花茶不僅花開四季，且種子在一年12個月中，每個月均有成熟，是不可多得的、非常優(yōu)良的雜交親本材料。2006年開始，廣東棕櫚生態(tài)城鎮(zhèn)發(fā)展股份有限公司利用具有四季開花的杜鵑紅山茶的基因，經(jīng)過10 a的研發(fā)，2016年終于培育出300多個四季茶花新品種，這些四季茶花的雜交新品種的問世，使得我國在改變和延長茶花花期的育種領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，進(jìn)入世界同行前列[19]。

本試驗雖然獲得了10個雜交F1代幼苗，但從移栽半年生苗來看，只有3個組合幼苗表現(xiàn)出超親本優(yōu)勢，還需通過雜種苗后期生長、開花結(jié)果習(xí)性的進(jìn)一步觀察，才有望獲得四季開花的崇左金花茶新品種，同時，為了更好地利用我區(qū)具有特色的崇左金花茶其四季開花、每月種子成熟、耐瘠薄等優(yōu)良特性，尋找遠(yuǎn)緣雜交親和力高的組合，今后應(yīng)不斷擴(kuò)展崇左金花茶的親本選擇范圍,多選擇與克瑞墨大牡丹(C.japonicacultivar ‘Kramer’s Supreme)、‘香太陽’(Scented Sun)、‘麗園’(Garden Glory)等花瓣較大、香味較濃的山茶品種雜交，以期培育出花朵大且具有香味的崇左金花茶新品種。