21个高山杜鹃引进品种的亲本分析

解玮佳，王继华，卢红春，李树发，彭绿春，蔡艳飞，张 露，李世峰

(云南省农业科学院花卉研究所，国家观赏园艺工程技术研究中心，云南 昆明 650205)



21个高山杜鹃引进品种的亲本分析

解玮佳，王继华，卢红春，李树发，彭绿春，蔡艳飞，张 露，李世峰

(云南省农业科学院花卉研究所，国家观赏园艺工程技术研究中心，云南 昆明 650205)

收集整理21个高山杜鹃引进品种的系谱资料，研究其祖先亲本进行品系归类，并对各品系的祖先亲本和直接亲本组成进行分析。结果表明，21个高山杜鹃引进品种来源于23个祖先亲本，其中1个育成品种、6个国外野生种、1个国内野生种和15个类型不详；按祖先亲本来源分类，21个高山杜鹃引进品种分属于高加索杜鹃花杂种群、腺柱杜鹃花杂种群和美国山石南杜鹃花杂种群3类杂种群；在21个高山杜鹃引进品种中，腺柱杜鹃花杂种群的品种更具有多样性，而高加索杜鹃花杂种群、美国山石南杜鹃花杂种群2个杂交群内的品种间有相对较近的亲缘关系；21个高山杜鹃引进品种的亲本种质资源利用率低，种质局限性有待改进，挖掘云南特殊种质与引进品种开展杂交育种是扩宽其品种遗传基础的有效途径。

高山杜鹃；引进品种；亲本分析

高山杜鹃主要指利用杜鹃花科(Rhododendron)常绿杜鹃亚属(Subgen.Hymenanthes(BIume) K. Koch)的种质资源类型育成的一些叶革质、常绿、花冠硕大的品种类型[1]。近年来，一些引自德国、比利时和荷兰的高山杜鹃盆花受到了国内年宵高档盆花市场的热捧[2]。为实现高山杜鹃盆花的国产化生产，河北、云南、江苏和山东等地的多家企事业单位开始了高山杜鹃盆花国产化生产的研发工作。但是，由于国内的高山杜鹃产业尚属新型产业，现有栽培品种基本依赖于国外引进[3]，开展高山杜鹃新品种选育工作对于中国高山杜鹃产业的良性发展至关重要。而利用现有品种进行杂交育种能有效加快新品种培育进程。在此背景下，明确高山杜鹃引进品种的亲本来源，对于育种亲本选配具有重要的指导意义。高山杜鹃最早育成的“Azaleodendron”是通过野生种之间的杂交培育而成[4]。这些早期育成品种(育种品系)再作为直接亲本，或渗入新的外来种质再育成新的品种。系谱中最早的终端亲本为祖先亲本，最近的直接育成品种的亲本为直接亲本。祖先亲本与直接亲本均随着时间及育种发展而变化。因而，研究祖先亲本和直接亲本的种类及组成类型对于高山杜鹃育种的亲本选配及制订育种计划具有重要意义。通过收集云南栽培的21个高山杜鹃引进品种的系谱，研究其祖先亲本与直接亲本的种类及其组成类型，可为未来高山杜鹃的育种亲本选配提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

21个高山杜鹃品种于2012年由荷兰和德国引进，种植于云南省农业科学院花卉研究所(昆明市晋宁县的科技示范基地内)。21个高山杜鹃引进品种的名称、特征、注册时间及其引进时间见表1。

表1 云南的21个高山杜鹃引进品种的名称、特征、注册时间及其引进时间

品种系谱资料主要来源于《Rhododendrons of the world and how to grow them》[5]、《Rhododendron hybrids second edition》[6]、《Hardy Rhododendron》[7]和《Rhododendron Atlas》[8]杜鹃花相关育种书籍。

1.2 方法

根据21个高山杜鹃引进品种的系谱资料列出其祖先亲本，计算出每一育成品种的祖先亲本细胞核遗传贡献值。参照盖钧镒等[9]的祖先杂交细胞核遗传贡献值计算方法，育成品种其双亲的核遗传贡献均为0.5，每一亲本再按均等分割方法上推其双亲，直至终端的祖先亲本，则每一个育成品种的各祖先亲本核遗传贡献值总和应等于1。用SPSS17统计软件进行统计分析。同时，根据系谱资料，找出最近的直接育成品种的亲本即为其直接亲本。根据其亲本的来源及其类型，将其亲本分为育成品种、国外野生种、国内野生种和类型不详4个类型。

根据陈俊愉[10]的花卉品种分类方法，高山杜鹃杂种群可分为高加索杜鹃花杂种群(CaucasicumHybrids Group)、云锦杜鹃花杂种群(FortuneiHybrids Group)、腺柱杜鹃花杂种群(GriffithianumHybrids Group)、美国山石南杜鹃花杂种群(Catawba Hybrids Group)、爪哇杜鹃花杂种群(JavanicumHybrids Group)及半团叶杜鹃花杂种群(ThomsoniiHybrids Group)6大杂种群。

2 结果与分析

2.1 21个高山杜鹃引进品种的祖先亲本

21个高山杜鹃引进品种可追溯的祖先亲本有23个，分为1个育成品种、6个国外野生种、1个国内野生种和15个类型不详4类，各类的使用频率分别为2、26、4和15次，遗传贡献率分别为4.46%、47.06%、10.33%和38.15%(表2)。

表2 21个高山杜鹃引进品种的祖先亲本类型、使用频率及其遗传贡献值

在野生种的使用中，国外野生种包括高加索杜鹃花(R.caucasicum)、弯果杜鹃花(R.campylocarpum)、土耳其白杜鹃花(R.ponticumvar.album)、腺柱杜鹃花(R.griffithianum)、山石南杜鹃花(R.catawbiense)、树状杜鹃花(R.arboretum)6个种类，各种的使用频率大小依次为腺柱杜鹃花>山石南杜鹃花>树状杜鹃花>高加索杜鹃花>弯果杜鹃花>土耳其杜鹃花，各种的遗传贡献率分别为3.99%、1.88%、2.93%、16.90%、13.91%、7.93%；而国内野生种仅使用了云锦杜鹃(R.fortunei)1个种，其遗传贡献率为10.33%(表2)。

2.2 21个高山杜鹃引进品种的杂种群分类

根据陈俊愉[10]的分类方法，21个高山杜鹃引进品种可分成高加索杜鹃花杂种群(CaucasicumHybrids Group)、腺柱杜鹃花杂种群(GriffithianumHybrids Group)和美国山石南杜鹃花杂种群(Catawba Hybrids Group)3个杂种群，其中Bob’s yellow，Christmas Cheer，Cosmopolitan和Cunningham’s White 4个高山杜鹃品种隶属于高加索杜鹃杂种群；Hafdanlem，Wilgen’s Ruby，Markeeta’s Price和Germania 4个高山杜鹃品种隶属于腺柱杜鹃花杂种群；Mrs.P.Den.Ouden，Jun ifuer，Bellini和Humboldt等13个高山杜鹃品种隶属于美国山石南杜鹃花杂种群(表3)。

2.3 21个引进品种中不同高山杜鹃杂种群的亲本分析

2.3.1 高加索杜鹃花杂种群的亲本分析

2.3.1.1 祖先亲本分析 引进品种中的高加索杜鹃花杂种群的祖先亲本有5个，包括3个国外野生种、1个国内野生种和1个类型不详3类，各类的遗传贡献率分别为50.00%、16.67%和33.33%。在国外野生种的使用中，高加索杜鹃花、弯果杜鹃花和土耳其白杜鹃花3个国外野生种的使用频率大小依次为高加索杜鹃花>弯果杜鹃花>土耳其杜鹃花，各种的遗传贡献率分别为22.67%、10.67%和16.67%(表4)。

2.3.1.2 直接亲本分析 引进品种中的高加索杜鹃花杂种群的直接亲本有7个，包括Coldfort，Vesuvius和Cuningham’s White 3个育成品种，高加索杜鹃花和土耳其白杜鹃花2个国外野生种，黄杯杜鹃花(R.wardii)1个国内野生种和1个类型不详4类，各类的遗传贡献率分别为37.50%、37.50%、12.50%和12.50%(表5)。

表3 21个高山杜鹃引进品种隶属的杂交群类型及其数量

表4 引进品种中不同高山杜鹃杂交群的祖先亲本类型、使用频率及其遗传贡献值

注：表内括号中为遗传贡献值。下同。

Note： The value in the bracket is the mean of the nuclear genetic contribution. The same as below.

2.3.2 腺柱杜鹃花杂种群亲本分析

2.3.2.1 祖先亲本分析 引进品种中的腺柱杜鹃花杂种群的祖先亲本有11个，包括1个育成品种、3个国外野生种、1个国内野生种和6个类型不详4类，各类的使用频率分别为2、14、2和6次，遗传贡献率分别为10.80%、53.42%、10.80%和25.00%。这些祖先亲本中，包括腺柱杜鹃花、山石南杜鹃花和树状杜鹃花3个国外野生种的使用频率大小依次为腺柱杜鹃花>树状杜鹃花>山石南杜鹃花，遗传贡献率分别为33.81%、8.81%和10.80%(表4)。

2.3.2.2 直接亲本分析 从直接亲本分析来看，Hafdanlem，Wilgen’s Ruby，Markeeta’s Price和Germania 4个隶属于腺柱杜鹃花杂种群的高山杜鹃品种，其直接亲本各有不同，具体包括Jean Marie De Montague，Red Loderi，Britannia，John Walter，Loderi Venus，Anner和Antoon 7个育成品种材料和圆叶杜鹃花(R.williamisanum)1个国外野生种，育成品种和圆叶杜鹃花的遗传贡献率分别为88.89%和11.11%(表5)。

表5 引进品种中不同高山杜鹃杂交群的直接亲本类型、使用频率及其遗传贡献值

2.3.3 美国山石南杜鹃花杂种群的亲本分析

2.3.3.1 祖先亲本分析 引进品种中的美国山石南杜鹃花杂种群的祖先亲本有12个，包括3个国外野生种、1个国内野生种和8个类型不详3类，各类的使用频率分别为6、1和8次，遗传贡献率分别为39.31%、7.12%和53.56%。在这些祖先亲本中，山石南杜鹃花、腺柱杜鹃花和树状杜鹃花3个国外野生种的使用频率分别为4、1和1次，遗传贡献率分别为25.07%、7.12%和7.12%(表4)。

2.3.3.2 直接亲本分析 对于引进品种中的13种美国山石南杜鹃花杂种群的高山杜鹃品种来说，Jun ifuer，Humboldt，Alfred，Catabiensis Boursanlt，Catabiens Grandiflorum，Gommer Waterer，Modame Masson和Roseum 8个品种的直接母本均为山石南杜鹃花(R.catawbiense)，直接父本材料均为类型不详。其他的直接亲本包括Atrosanguineum，Doncaster，Omega，Nova Zembla，Mars，Humboldt和Direcktor E. Hijelm 7个品种，黄杯杜鹃花(R.wardii)和土耳其杜鹃花(R.ponticum)2个野生种，类型不详9个，各类的遗传贡献率分别为26.92%、34.42%、3.85%和34.62%(表5)。

3 结论与讨论

(1)21个高山杜鹃引进品种的亲本种质资源利用率低下

杜鹃花属是木本植物中最大的属，全世界约1 000种[11]。从21个高山杜鹃引进品种的祖先亲本分析结果来看，21个高山杜鹃引进品种的祖先亲本仅涉及到高加索杜鹃花、弯果杜鹃花、土耳其白杜鹃花、腺柱杜鹃花、山石南杜鹃花和树状杜鹃花6个国外野生种和云锦杜鹃花1个国内野生种，品种的亲本种质资源利用率低下。

从各杂交群的祖先亲本丰富程度来看，腺柱杜鹃花杂交群>美国山石南杜鹃花杂种群>高加索杜鹃花杂种群；从直接亲本的组成来看，腺柱杜鹃花杂种群的品种更具有多样性，而高加索杜鹃花杂种群和美国山石南杜鹃花杂种群两个杂交群内的品种间有相对较近的亲缘关系。

(2)21个高山杜鹃引进品种的种质局限性还需改进

作物较为薄弱的遗传基础，必然导致其遗传的薄弱性[12]。由于现有栽培品种大部分为欧洲选育的高山杜鹃品种，这些适宜于欧洲栽培的高山杜鹃品种均具有与其亲本相同的强耐寒性[8]，但却缺乏抗旱、耐热性状。为适宜于中国栽培推广，高山杜鹃引进品种的种质局限性还需改进。

(3)挖掘特殊种质开展杂交育种是拓宽高山杜鹃品种遗传基础的有效途径

杂交方法是培育杜鹃花新品种最常用最有效的方法之一[13]。选用具有较广遗传基础而又不含相同祖先亲本的品种杂交将有益于优异性状基因聚合而达到预期目标[14]。目前，全球用于品种选育的原始杜鹃花种类有120～150种，仅占全部杜鹃花种类的12.0%～15.0%，其中来自我国的仅50～70种，仅为我国杜鹃花种类的8.7%～12.2%，并以映山红亚属(SubgenTsutsusi)、羊踯躅亚属(SubgenTherorhodion)等中小型半常绿或落叶类群为主[15]。云南是世界杜鹃花分布中心和分化中心之一，杜鹃花资源极其丰富。开展云南杜鹃花野生资源分布状况和物种特性调查，发现并挖掘出抗性强、品种优良的野生特殊杜鹃花种质，创造新的直接亲本，与现有高山杜鹃品种进行杂交育种，是拓宽现有高山杜鹃品种遗传基础的有效途径。

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[2] 李志斌, 白霄霞, 李 萍, 等. 国际合作架金桥世界名花放异彩高山杜鹃引进开发研究十年成就回顾[J]. 农业科技通讯, 2010 (3): 12-15.

[3] 刘晓青, 苏家乐, 李 畅, 等. 杜鹃花杂交、自交及开放授粉结实性研究[J]. 上海农业科学, 2010, 26(4): 145-148.

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(责任编辑：李 莹)

Parents analysis for 21Rhododendronimported cultivars

XIE Weijia, WANG Jihua, LU Hongchun, LI Shufa, PENG Lvchun, CAI Yanfei,ZHANG Lu, LI Shifeng

(Flower Research Institute, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, National Engineering Research Center for Ornamental Horticulture, Kunming 650205, China)

The end ancestor of 21Rhododendronimported cultivars were analyzed and then the hybrids groups were divided through the collection of their pedigree data. And the ancestor and direct parents of the hybrid groups were analysed. The results showed that 21Rhododendronimported cultivars were from 23 end ancestors including 1 cultivars, 6 foreign species, 1 domestic species and 15 unknown types. Based on the types of end ancestor, 21Rhododendronimported cultivars belonged to three kinds of hybrid groups includingCaucasicumHybrids Group,GriffithianumHybrids Group and Catawba Hybrids Group. The analysis results showed thatGriffithianumHybrids Group had more diversity than the other two hybrids groups, while the cultivars betweenCaucasicumHybrids Group and Catawba Hybrids Group had the closer relationship based on the parents analysis. As a result, the parent resources utilization of the 21Rhododendronimported cultivars was relatively low and the resource limit needs to be improved. It was an effective way to broaden their genetic basis through exploring Yunnan special species and using them as parents to cross with theRhododendronimported cultivars.

Rhododendron; imported cultivars; parents analysis

2015-05-13

云南省科技计划项目(2015BB013)；云南省技术创新人才培养配套项目(2014-HB057)；国家观赏园艺工程技术研究中心项目(2012FU125X10)

解玮佳(1978-)，女，云南镇沅人，硕士，副研究员，主要从事云南特色园林花卉的种质资源创新研究。

李世峰(1970- )，男，云南曲靖人，研究员。

1000-2340(2015)05-0622-06

S532

A