罗小梅,韦柳花,林国轩,陈 佳,王小云
(广西桂林茶叶科学研究所,广西 桂林 541004)
桂香22号等茶树良种杂交亲和力及杂交果实性状调查分析
罗小梅,韦柳花,林国轩,陈 佳,王小云
(广西桂林茶叶科学研究所,广西 桂林 541004)
为利用与创新广西茶树种质资源,选用桂香22号、桂香18号等茶树良种开展人工杂交试验,对其结实率及杂交果实性状进行调查与分析。结果表明:7个杂交组合均有结实,结实率在23.3 %~50.6 %范围,平均结实率为33.8 %;同母本异父本、同父本异母本的组合其结实率差异大,杂交亲和力也不相同;以桂香22号为母本的组合,福云7号与桂香22号的亲和力比云南大叶种、尧山秀绿强;以桂香18号为母本的组合,云南大叶种与桂香18号的亲和力比凤凰八仙单枞、福云7号、福云6号强;以云南大叶种为父本的组合,云南大叶种与桂香18号组合的亲和力比桂香22号强;以福云7号为父本的组合,福云7号与桂香22号组合的亲和力比桂香18号强;综合分析杂交果实的各项性状,初步得出尧山秀绿(父)×桂香22号(母)组合的杂交果实综合性状表现最好,各项指标均超过父母本,差异显著。
茶树;杂交亲和力;果实性状;调查;分析
杂交育种是茶树创造遗传变异的主要方式,也是茶树获得新品种的重要途径[1]。国外在茶树杂交育种方面的研究较早,印度尼西亚科研人员于上世纪60年代开始收集整理当地的茶树资源,根据育种目标从原始材料中选择父母本进行人工杂交,从杂交后代中筛选出5个优质的茶树无性系品种[2];肯尼亚、斯里兰卡[3-4]利用茶与滇缅茶、大理茶、山茶和落瓣短柱茶等进行远缘杂交,亲和性较好,但杂交后代做成干茶后缺乏茶叶特质,口感香气较差,迄今为止并没有产生可用于商业上的品种。我国的茶树育种方法由系统选种转为以杂交育种为主,目前浙江、福建、四川、湖南、云南等省科研院所开展这方面的研究较多[5]。例如:刘祖生[6-7]等进行杂交组合20余个,选育出新品种浙农12、浙农113、浙农121;董丽娟等[8-9]广泛进行了茶树亚种、变种间杂交和少量变种内品种间杂交,并从中选育出碧香早、福毫、茗丰、湘红茶一号及一批新品系;包云秀等[10]率先采用杂交技术,选用无性系大叶良种与中小叶良种作亲本,开展了茶树种质创新研究;涂良剑等[11]以高EGCG茶树新品系为杂交亲本,利用“剪花瓣显花丝、剪花丝去雄蕊”授粉法,获得了1619个茶树新种质;胡禾丰等[12]选用山茶属连蕊茶组、植物为主要亲本,分别与金花茶组、苦茶组和红山茶组的部分种及品种进行远缘杂交试验。
广西在品种选育方面至今仍然以系统选育为主,在杂交育种方面的研究起步较晚。广西桂林茶叶科学研究所科研人员在2010年开始进行小面积的人工授粉试验,经过几年来不断地积累,共收获了2000多份杂交新种质。为了保证育种工作的连续性,试验选用了桂香22号、桂香18号等茶树良种作为亲本进行人工杂交,对其杂交亲和力及杂交果实性状进行调查分析,旨为广西茶树种质资源的利用与创新、新品种选育提供理论依据。
1.1 供试材料
试验于2014年11月至2015年10月在广西桂林茶叶科学研究所杂交园非采摘茶树上进行,供试材料为7个茶树品种,树龄在20~25年,无论母本和父本都是本所选育或外地引进的优良品种,其特征特性,详见表1。
1.2 试验方法
1.2.1 亲本选配 根据育种目标,共组配7个杂交组合:尧山秀绿(父)×桂香22号(母)、福云7号(父)×桂香22号(母)、云南大叶种(父)×桂香22号(母)、云南大叶种(父)×桂香18号(母)、福云6号(父)×桂香18号(母)、福云7号(父)×桂香18号(母)、凤凰八仙单枞(父)×桂香18号(母)。
1.2.2 亲本培育 春茶结束后5月份对杂交亲本园进行第1次修剪,第2次修剪时间是在茶树开花初期的10月上中旬,均按照“品字型”修剪[13]。
1.2.3 母本隔离 在茶花开放初期进行,在茶园的四周、茶行间每间隔3 m处定植一根2 m高的水泥桩或木桩,桩与桩之间用铁丝连接固定成一个棚架,然后将80目的防虫网覆盖并固定在棚架上。
1.2.4 花粉的收集与保存 在父本盛花初期,选择睛天上午叶面无露水时,采集茶树蓬面含苞待放、无病虫危害的花朵,携回摊放在阴凉干燥的地方,待翌日花粉成熟,将花粉从花朵上轻轻抖落,除去杂质,装入避光广口瓶中,标注品种名称、采集时间,然后放置于干燥器内供母本授粉用。所得的花粉须在3 d内使用完毕。
1.2.5 人工授粉 在母本盛花时期的晴天或阴天上午8:00-11:00进行,选择花瓣绽放1/3、发育良好的花朵作为授粉花,挂上标鉴标识,并将同枝其它花蕾摘除,然后用毛笔蘸取少量父本花粉轻轻涂在其柱头上,直至看到柱头有金黄色的花粉即可。
1.3 结实率调查
当茶果成熟后,于霜降前后7 d按不同组合进行采收,并统计其杂交结实率。
1.4 杂交果实性状调查
果实采收后及时进行室内考种,每个杂交组合选取30个果实调查其性状,包括果实形状、果皮颜色、单果重、单籽重、果高、果径和果皮厚。在主要调查内容上,采用目测法观察果实形状和果皮颜色,用1/100天平称取单果重、单籽重,用游标卡尺测量果高、果径、果皮厚,精确至mm。
表1 杂交亲本特征特性
1.5 数据处理
试验所得数据采用Microsft Office Excel 2007程序进行整理,采用DPS95数据处理系统进行数据分析,对结实率、单果重、单籽重、果高、果径和果皮厚分别做显著性比较。
2.1 不同组合杂交结实率
表2~3结果表明:7个组合共授粉总花朵2610朵,获得杂交种子1755个,每个组合匀有结实,结实率在23.3 %~50.6 %,平均结实率为33.8 %,所有组合中,除了福云7号×桂香22号与凤凰八仙单枞×桂香18号结实率差异不显著,其余组合均达极显著水平。以桂香22号为母本的组合中,福云7号×桂香22号结实率比云南大叶种×桂香22号、尧山秀绿×桂香22号高,差异达极显著水平;以桂香18号为母本的组合,云南大叶种×桂香18号结实率最高,其次是凤凰八仙单枞×桂香18号,福云7号×桂香18号、福云6号×桂香18号的结实率较低,差异达极显著水平;以云南大叶种为父本,桂香22号、桂香18号为母本的组合中,云南大叶种×桂香18号的结实率比云南大叶种×桂香22号高,差异达极显著水平;以福云7号为父本,桂香22号、桂香18号为母本的组合中,福云7×桂香22号的结实率比福云7×桂香18号高,差异达极显著水平。
2.2 杂交亲本及杂交组合的果实性状
2.2.1 果实表面性状 由表4可知,大部分杂交组合和杂交亲本的果实形状为三角形、肾形、球形,其中1、2号组合、云南大叶种为三角形、肾形、球形和方形。不同杂交组合和杂交亲本的果实形状主要表现也不相同,表现为三角形居多的有2个组合,分别为1和2号组合,占总数的28.6 %;肾形居多的有4个组合,分别为3、5、6和8号组合,占总数的57.1 %;球形居多的只有1个组合,为7号组合,仅占总数的14.3 %;而7个亲本中只有八仙单枞的果实形状是以肾形居多,其余均以球形居多。7个杂交组合的果皮颜色均为棕褐色,而7个亲本中只有八仙单枞的果皮颜色呈棕色、其余均为棕褐色。
表2 不同组合杂交结实率
表3 不同组合杂交结实率方差分析
注:同列数据后小写英文字母表示差异显著,大写英文字母不同者表示差异极显著,表5~9同。
2.2.2 单果重 从表5可以看出,1和4号组合的单果重均超出父母本,其中1号组合与父母本差异达极显著水平,4号组合与父母本差异显著;2和7号组合的单果重均介于父母本之间,其中2号组合与父母本差异达极显著水平,7号组合与父母本差异显著;3、5和6号组合的单果重均低于父母本、差异达极显著水平。
2.2.3 单籽重 从表6可以看出,1号组合的单籽重超出父母本、差异达极显著水平;2和3号组合的单籽重介于父母本之间、差异达极显著水平;4、5、6和7号组合的单籽重均低于父母本、差异达极显著水平。
2.2.4 果高 从表7可以看出,1号组合的果高超出父母本,与父母本差异显著;2和3号组合的果高均介于父母本之间,均只与父本差异显著;4、5、6和7号组合的果高均低于父母本,其中4和7号与父母本的差异不显著,5号与母本差异显著,6号与父本的差异显著。
2.2.5 果径 从表8可以看出,1、2和5号组合的果径均超出父母本,其中1和5号组合与父母本的差异达极显著水平,2号组合与父本差异不显著、与母本差异达极显著水平;3和6号组合的果径均低于父母本,其中3号组合与父母本差异不显著,6号组合与母本差异不显著、与父本差异达极显著水平;4和7号组合的果径均介于父母本之间,其中4号组合与父母本差异不显著,7号组合与母本差异不显著、与父本差异达极显著水平。
2.2.6 果皮厚 从表9可以看出,1号组合的果皮厚超出父母本、差异达显著水平;2和3号组合的果皮厚介于父母本之间、差异不显著;4、5、6和7号组合的果皮厚均低于父母本,其中4号组合与父母本的差异均不显著,5、6和7号组合与母本差异不显著、与父本的差异达显著水平。
表4 杂交亲本及杂交组合果实性状
注:果实某一形状的数量与果实总数量的比值大于或等于30 %时,定义为“居多”。
表5 不同杂交组合单果重方差分析
注:1、尧山秀绿(父)×桂香22号(母);2、福云7(父)×桂香22号(母);3、云南大叶种(父)×桂香22号(母);4、云南大叶种(父)×桂香18号(母);5、福云6号(父)×桂香18号(母);6、福云7号(父)×桂香18号(母);7、凤凰八仙单枞(父)×桂香18号(母);表6~9同。
表6 不同杂交组合单籽重方差分析
表7 不同杂交组合果高方差分析
表8 不同杂交组合果径方差分析
表9 不同杂交组合果皮厚方差分析
结实率是反映父母本杂交亲和力强弱的一项重要指标,不同杂交组合,其结实率也不相同。印度有研究显示,83 %的组合有结实,平均结实率为13.2 %,最高结实率可达48 %[14]。李家贤等[15]的研究结果则是平均结实率为12.12 %,16.67 %不结实,最高结实率达63.16 %。董丽娟等[16]研究认为同一年份,采用同一杂交授粉方法,当外界条件一致的情况下,同母异父、同父异母的杂交组合,其结实差异是相当大的。本试验的7个杂交组合均有结实,结实率在23.3 %~50.6 %,平均结实率为33.8 %,其中以云南大叶种(父)×桂香18号(母)组合其杂交结实率最高,达50.6 %,而福云6号(父)×桂香18号(母)组合的结实率最低,仅为23.3 %。用结实率来反映父母本之间的杂交亲和力,以桂香22号为母本的组合,福云7号与桂香22号的亲和力比云南大叶种、尧山秀绿强,以桂香18号为母本的组合,云南大叶种与桂香18号的亲和力比凤凰八仙单枞、福云7号、福云6号强;以云南大叶种为父本的组合,云南大叶种与桂香18号组合的亲和力比桂香22号强,以福云7号为父本的组合,福云7号与桂香22号组合的亲和力比桂香18号强。试验结果表明,同母本异父本、同父本异母本的杂交组合其结实率差异大,杂交亲和力也异同,这与董丽娟的研究一致,与李家贤等的研究不一致。不同组合间存在结实率差异的原因很多,如父本的花粉活力、母本的结实能力、母本某些复杂的不亲和体系等。
不同的杂交组合其单果重、单籽重、果高、果径、果皮厚与父母本的差异也是不相同的,综合分析杂交果实的各项性状,初步得出尧山秀绿(父)×桂香22号(母)组合的杂交果实综合性状表现最好,各项指标均超过父母本,差异显著;其次是福云7号(父)×桂香22号(母)组合,各项指标超出或介于父母本之间;而云南大叶种(父)×桂香22号(母)、云南大叶种(父)×桂香18号(母)、福云6号(父)×桂香18号(母)、福云7号(父)×桂香18号(母)及凤凰八仙单枞(父)×桂香18号(母)组合的杂交果实性状表现不理想,大部分指标低于父母本,存在不同程度的缺点,可能是受双亲基因遗传因子、气候环境因素、树体营养、树龄等方面的影响。但这一表现仅是果实期的反映,茶树育种周期长,常规育种从苗木繁育、单株选择、品比试验到区域试验约15~20年,而对这些杂交后代的评价需要长期的观察、鉴定才能做出最终的结论。目前已经对这些杂交种子进行了繁殖,而杂交F1代的变异、培育与选择,均有待进一步研究。
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(责任编辑 温国泉)
Investigation and Analysis on Hybrid Affinity and Fruit Characters of Tea Plant Varieties such as Guixiang 22
LUO Xiao-mei, WEI Liu-hua, LIN Guo-xuan, CHEN-Jia, WANG Xiao-yun
(Guilin Tea Science Research Institute, Guangxi Guilin 541004,China)
To use and innovate Tea Germplasm Resources of Guangxi, the Guixiang 22, Guixiang 18 tea varieties were selected for the artificial hybridization experiments in which the seed setting rate and hybrid fruit traits were investigated and analyzed. The result showed that the 7 hybrid combinations were strong, seed setting rate in the 23.3 % to 50.6 % range. The average of seed setting rate was 33.8 %, which was different from combination of male female differences, male female differences and hybridization affinity. The affinity of Fuyun 7 and Guixiang 22 was better than Yunnan Dayezhong and Yaoshan Xiulv in the combination of Guixiang 22 as the female parent. The affinity of Yunnan Dayezhong and Guixiang 18 was better than Fenghang Baxian Dancong, Fuyun 7 and Fuyun 6 in the combination of Guixiang 18 as the female parent. The affinity of Yunnan Dayezhong and Guixiang 18 was better than Guixiang 22 in the combination of Yunnan Dayezhongas the female parent. The affinity of Fuyun 7 and Guixiang 22 was better than Guixiang 18 in the combination of Fuyun 7 as the female parent. The comprehensive analysis of fruit traits of hybrid, preliminary results showed the hybrid fruit of combination with Yaoshan Xiulv(male) and Guixiang 22(female) comprehensive characters of hybrid combination were best in comprehensive characters. Their various indicators in which were more than the parents, there were significant differences.
Tea tree; Hybridization affinity; Fruit character; Investigation; Analysis
1001-4829(2016)12-2800-06
10.16213/j.cnki.scjas.2016.12.007
2016-08-24
广西直属公益性科研院所基本业务费专项项目(GCJ B-14-2,GCJB-16-04)
罗小梅(1980-),女,广西贺州人,农艺师,主要从事茶树育种、茶叶加工及生化分析方面研究。
S571.1
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