百合系间杂交以铁炮百合为父本的亲和性

冯秀丽，岳 玲，赵兴华，裴新辉

(辽宁省农业科学院 花卉研究所，辽宁 沈阳 110161)

铁炮百合(LiliumlongiflorumThunb.) 即麝香百合，花白色，喇叭形，香味清新淡雅，花粉活性强，是作为育种亲本特别是父本的理想材料。在百合育种亲和性研究中，多以亚洲百合与东方百合为对象，而铁炮百合则较少。作者以铁炮百合中的白天堂品种为父本，分别与亚洲百合杂种系、东方百合杂种系、OT杂种系、LA杂种系的31个品种进行系间杂交试验，探讨铁炮百合与其他百合杂种系品种的杂交亲和性，为百合育种工作提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

试验所用的31个百合品种全部来自于辽宁省农业科学院花卉研究所西地试验地4号温室，以铁炮百合中的白天堂品种为父本，分别与亚洲百合的本菲卡、卡斯特罗、黑人蒙特、普瑞头、穿梭，东方百合的天马、布莱斯卡、不同凡响、索邦、眼镜蛇、泰伯、特红、欣赏、元帅、希拉、瑟堡，OT杂种系的粉色宫殿、仙女、木门、罗宾那、耶罗林、欧卡拉、索尼、赞比西，LA杂种系的波旁街、信使、帮索尔、红芯、布林迪西、正直、印度夏日、佩维亚进行杂交。

1.2 方法

2015年5—8月进行杂交，授粉时间为每天早上7：00—10：00，每个杂交组合均采用常规授粉与切割柱头授粉2种方式，花期一致的父母本直接取花粉授粉，不一致的，将花粉放入硫酸纸袋中保存于干燥器内，待母本花朵开放时取出授粉。授粉后50 d，观察蒴果膨大情况，记录膨大个数，蒴果成熟时，剥离果皮，记录有胚种子数。

2 结果与分析

亚洲百合、东方百合、OT杂种系的品种做母本与铁炮百合杂交的部分组合获得了膨大果实及有胚种子。以LA杂种系的5个品种做母本与铁炮百合杂交未得到膨大果实及有胚种子。

表1表明， 与亚洲百合5个品种的杂交中，本菲卡和黑人蒙特获得了有胚种子，普瑞头只获得膨大果实未得到有胚种子。说明亚洲百合与铁炮百合具有一定的亲和性，但杂交组合的不同，亲和性有一定的差异，黑人蒙特与白天堂的亲和性好于本菲卡。普瑞头与白天堂之间的杂交出现了膨大果实,却未收获到有胚种子，可能存在如下2种原因：一是可能存在受精后障碍，胚和胚乳不亲和导致了胚的败育，可尝试通过胚挽救获得杂种苗；二是可能由于花粉刺激导致子房的假膨大[1]。另外在本组的杂交中，常规授粉法获得了膨大果实，切割柱头法反而未得到，可见此方法在本组的杂交中起到了抑制作用。

表3表明，与东方百合11个品种的杂交中，有6个组合获得了膨大果实，其中5个得到有胚种子，说明铁炮百合与东方百合具有一定的亲和性。

表1 亚洲百合与铁炮百合杂交膨大蒴果及种子发育状况

注：NP表示常规授粉法，CSM表示切割柱头法。表2～3同。

表2 OT百合与铁炮百合杂交膨大蒴果及种子发育状况

得到有胚种子的5个组合之间差异较大，其中希拉的有胚种子率最高，元帅的有胚种子率最低；希拉和索邦常规授粉和切割柱头都得到了膨大果实及有胚种子，表明二者与白天堂的亲和性较好，切割柱头获得的有胚种子率远高于常规授粉，也表明切割柱头法在这2个杂交组合中的效果较好。有5个组合未得到膨大果实，说明这5组杂交间存在S基因控制的不亲和机制[2]，且切割柱头法无法解决此障碍。在后续试验中准备尝试通过其他方式解决，如柱头嫁接、激素处理等[3]。

表2表明， 与OT百合的8个杂交组合中有5个组合得到了膨大蒴果，其中的粉色宫殿和索尼是采用切割柱头法获得的，表明其杂交存在受精前障碍，且切割柱头是解决障碍的有效方法。其他3个组合常规授粉和切割柱头都得到了膨大果实，表明其具有一定的亲和性，但就二者效果来看，切割柱头获得的果实数量明显要多于常规授粉，进一步说明在此类组合中切割柱头法对杂交授粉起了促进作用。罗宾那、粉色宫殿2个组合得到了有胚种子，说明其与铁炮百合之间亲和性较好，且罗宾那好于粉色宫殿。

表3 东方百合与及铁炮百合杂交蒴果膨大及种子发育状况

3 小结与讨论

试验结果表明，铁炮百合与亚洲百合、东方百合,OT杂交种百合的部分品种杂交获得了膨大果实及有胚种子，说明他们与铁炮百合之间存在一定的亲和性，东方百合、亚洲百合与铁炮的亲和性好过OT杂交种百合，这也说明3种类型百合虽然与铁炮百合亲缘关系都较远，但由于OT杂交种百合遗传背景较复杂，基因高度杂合，因此亲和性相对更差。 LA杂交种品种与铁炮百合的所有杂交组合均未得到膨大果实， LA杂交种百合与铁炮百合有相同的桥梁种“L”,具有一定的亲缘关系，理论上亲和性应该好于以上3种类型，然而结果却恰恰相反，原因有待于进一步试验。

切割柱头法被认为是克服杂交障碍最有效的方法[4]，但在本试验中不同杂交组合的效果差异较大。东方百合做母本的杂交获得膨大蒴果的6个组合中，5个组合通过切割柱头获得了膨大果实(其中2个组合常规授粉也得到了膨大果实)，在OT杂交种百合的杂交中，5个获得膨大果实的组合中，有2个组合用切割柱头法上获得了膨大蒴果，另外3个在常规授粉和切割柱头都获得了膨大的蒴果，但切割柱头获得的膨大蒴果及有胚种子率明显高于常规授粉，说明在东方百合、OT百合与铁炮百合的杂交中，切割柱头法是克服杂交障碍的有效方法。在亚洲百合杂交中却正好相反，获得膨大蒴果的3个组合都是通过常规授粉获得的，说明在该组杂交中，切割柱头不但没有克服杂交障碍，反而起到了抑制作用。这与李捷等[5]的在某些杂交组合中切割柱头没有促进作用或产生抑制作用是一致的。也与雷家军等[6]的切割柱头对以花柱较短的亚洲百合做母本的杂交组合没有明显的促进作用，甚至是抑制作用的试验结果是一致的。在后续试验中可采用多种授粉方法以提高杂交结实率[7]，并对杂交种子进行胚挽救以克服受精后障碍[8]，以期得到更多的杂交苗。

[1] 王中轩，杨爽，廉玉芹，等.百合品种间杂交亲和性的比较[J].西北农业大学学报，2012，21(9)：113-120.

[2] ASHER P D． Special stylar property required for compatible pollen tube inLiliumlongifolorumThunb[J]． Bot Gaz，1975，136(3):317-321．

[3] 穆鼎.观赏百合[M].北京：中国农业出版社，2005.

[4] VAN TUYL J M，VAN DIEN M P，VAN CREIJ M G M．Application of in vitro pollination，ovary culture，ovule culture and embryo rescue for overcoming incongruity barriers in interspecificLiliumcrosses[J]． Plant Science，1991，74(1):115-126．

[5] 李捷，高亦珂，张启翔.切割花柱法对百合杂交亲和性的影响[J].东北林业大学学报，2013,41(5)：97-100.

[6] 雷家军，贺卫丽，赵艳.不同授粉方式对亚洲百合与东方百合种间杂交结实的影响[J].东北农业大学学报，2014,45(2):29-34.

[7] 周树军．现代百合品种培育的技术途径及其杂交特殊现象的机制[J]．农业生物技术学报，2014，22(10):1189-1194．

[8] 邓衍明，叶晓青．植物远缘杂交受精后生殖障碍及其克服方法[J]．华北农学报，2013，28(增刊1):120-124．