林剑波,张俊丽*,刘和平
(阳江职业技术学院,广东阳江 529500)
杜鹃红山茶(Camellia azalea Wei)又名张氏红山茶(Camellia changii Ye)、四季红山茶、假大头茶等,是珍稀濒危的山茶属原种植物。目前野生的杜鹃红山茶仅在广东省阳春市鹅凰嶂省级自然保护区白木河河岸两侧狭长地带发现零星分布,且数量极其稀少[1-5]。杜鹃红山茶具有抗逆性强、花大色艳、花期长,是非常珍贵的茶花种质资源,得到了国际山茶学会和世界园林界的高度重视,特别是四季开花的特性尤为珍贵,可以用来培育四季开花尤其夏秋季开花的茶花新品种,具有良好的市场前景和潜在的开发空间。子房败育率高和自然结实率低是杜鹃红山茶出现濒危的2 个主要内因。从发现杜鹃红山茶以来,原产地也在杜鹃红山茶的迁移性保护、嫁接扩繁、栽培技术研究等方面做了大量的工作,但在基础研究及育种探索等方面相对滞后,杜鹃红山茶在本地知名度不高[6-9]。本课题组从2009 年开始开展杜鹃红山茶杂交工作,选育出一批优于双亲的杂交品种,在原产地为杜鹃红山茶的育种带来突破。本研究阐述了杜鹃红山茶杂交育种研究工作及主要技术要点,以供相关研究参考。
杜鹃红山茶具有四季开花、花色鲜艳且抗逆性强等特点,但存在单瓣、无香味、颜色单一等不足,故本研究的育种目标主要有:一是利用杜鹃红山茶花期长的特性,培育四季开花特别是夏秋季开花的茶花新品种;二是培育重瓣、花大、有香味及多种颜色的杜鹃红山茶新品种。据相关研究表明,新品种培育的主要方法有品种选育、诱变育种及有性杂交等,结合实际,本研究主要选择有性杂交方法培育新品种。
本研究杂交亲本选择主要遵循以下原则:一是杂交亲本必须符合育种目标,即杂交组合亲本应该含有育种目标想要得到的性状;二是为提高杂交成功率,亲本之间的亲缘关系应该尽可能接近;三是父母本生长健壮,病虫害少,花朵健康;四是父本花朵雄蕊、花药等发育良好,能提供较多且活力较强的花粉,母本应具有较好的坐果能力。故首先排除完全重瓣茶花品种,挑选具有较高坐果率并符合育种目标的单瓣和半重瓣品种作为杂交亲本。结合育种目标与实际,本研究选择生长健壮、无病虫害的杜鹃红山茶为母本,同时选择红芙蓉、红露珍、花露珍、娃丽娜深、大元帅、香妃茶、迪朱丽亚、玛莉费丝、凯夫人、超级南天武士、绿带、白边粉丹、湖南红茶、白花油茶、香水茶花等品种茶花为父本。母本及部分父本种植于阳江职业技术学院内由中央财政支持的园林技术职业教育实训基地。亲本管理良好,植株生长健壮,父本花粉质量高。
杜鹃红山茶虽然具有长期开花特别是夏秋开花的特性,但是其花期刚好与大部分品种茶花花期错开,与其它品种茶花花期不育是杜鹃红山茶种间杂交工作的难题之一,具有活力的、高质量的花粉是杜鹃红山茶中间杂交成功的保证,故开展茶花花粉采集与保存方法的研究是关键。
本研究采用花药干燥法。采集花粉时,选择欲开而未开放的花朵比较适宜,因为此时雄蕊和花药已经成熟,但花药还未裂开,花粉未喷出。花粉保存的基本要求是干燥和合适的温度,据报道,花粉在-10℃甚至低于-60℃的温度下保存,也可以长期保持较高的萌发率。杜鹃红山茶花粉在4℃和-20℃下都能保存,4℃具有实践意义,-20℃冷冻保存或液氮保存是杜鹃红山茶花粉的长期保存方式[10-12]。据本课题组研究,茶花花粉保存在4℃左右的干燥环境,花粉活力可达0.5~1年。
本研究选择在晴天上午采集花粉,挑选合适花蕾,小心剪掉约1/2 的花瓣,露出雄蕊与花药,用镊子小心的取下花药放入培养皿,贴上标签待用。将培养皿置于干燥环境待花药开裂后,用40 目网筛过筛,用试管收集放入4℃干燥环境备用。
相关研究表明,杜鹃红山茶雌雄蕊结构决定了杜鹃红山茶为兼性异交型。雌蕊异型,花柱2~4 裂,花柱长于或等于雄蕊,(花内)雄蕊分化在花内造成了多个不同的花药位置。杜鹃红山茶最佳授粉期分别为1~2月、11~12 月[13]。在杜鹃红山茶开花季节,晴天9:00~15:00,柱头活力较强时授粉成功率较高[14]。为进一步提高杜鹃红山茶授粉成功率,本研究选择生长健壮树体茂盛枝条上的花朵进行授粉。
为保证授粉花朵的营养,选定需授粉花蕾后,抹除该花蕾周边其他花朵及花芽。从萼片处开始,用剪刀小心剪掉约1/2 的花瓣,露出雄蕊,清除花药,并露出雌蕊和柱头。
授粉前,必须检测储藏的各品种茶花的花粉活力,避免浪费人力。用小毛笔笔尖蘸上储藏的茶花花粉,一只手轻轻稳住杜鹃红山茶枝条和花朵,一只手拿毛笔轻轻地将花粉涂抹到裸露的柱头上,直到肉眼可见柱头粘住花粉为止。做完一组授粉工作后,及时换上干净的工具开展另一组授粉工作,以防干扰及污染。
为避免虫媒和风媒等对已授粉柱头的干扰或污染,必须及时用牛皮纸袋套住已授粉花朵及下面部分枝条与叶片,并用回形针夹住袋口,以防纸袋脱落。
每做完一组杂交,要及时挂牌。用铅笔在标签上准确标注杂交编号、杂交组合、杂交日期及授粉人等信息,然后将标签套在授粉花朵基部。
授粉后,要经常检查袋子、标签是否脱落。做好施肥浇水病虫害防治等日常管理工作。授粉3~4 周后,解开袋子,查看授粉效果,及时清除授粉不成功与脱落的残花。用网袋套上授粉成功花朵,系紧绑扎带,防止果实成熟后掉落。
杂交授粉3~4 个月后果实基本成熟,应及时采收、处理。采收的果实将种子去壳,用杀菌剂处理后可以直接播种,也可以放入干净的湿河沙中存放2 周左右,待种子后熟后用容器或者苗床播种。播种期间,保持容器或者苗床有一定的湿润度,但不要积水。
杜鹃红山茶种间杂交种子播种3 个月后,种子开始萌发。杂交种子的萌发时间不一致,播种后至1 年内都有种子陆续萌芽。萌芽期间,加强喷水保湿、病虫害防治等日常护理,待小苗长至10cm 左右,及时移栽或者换盆。苗期需要保湿,夏天降温,施肥以液体肥为主,薄肥勤施。继续加强病虫害防治工作,喷药时添加叶面肥,为小苗提供足够营养。杜鹃红山茶杂交种子播种3~5 年之后,实生苗将陆续开花。开花期间,继续加强病虫害防治,苗期虫害以红蜘蛛为主,也有少量的食叶害虫。病害较少。夏天温度过高时,要搭遮阳网降温,同时需经常淋水、施肥和喷施叶面肥,提供充足的水肥。
据报道,杜鹃红山茶与山茶属各组杂交亲和性依次为:红山茶组、原始山茶组、瘤果茶组、糙果茶组、金花茶组。前人选用山茶属红山茶组、糙果茶组、原始山茶组、金花茶组、瘤果茶组、短柱茶组、油茶组、连蕊茶组和长柄茶组部分原种,烈香、大庄香园、腊叶、大菲丽丝、紫苏达、黑骑士等多个名贵栽培品种和杜鹃红山茶作为亲本进行正、反交杂交,均能得到杂交种子,但坐果率都比较低,分别低至5.13%和5.92%[12-15]。
本研究发现,以杜鹃红山茶为母本,红露珍、花露珍、红芙蓉、迪朱丽亚、尼丽夫人、白边粉丹、绿带、娃丽娜深、玛莉费丝、香妃茶等与杜鹃红山茶杂交亲和性较好,课题组成功获得一批杂交后代,杂交后代基本融合亲本的优良性状,表现出花期长、半重瓣甚至完全重瓣等,是原产地在杜鹃红山茶育种研究工作的一大突破。后期将进一步开展杜鹃红山茶的基础研究,继续加强杂交、回交与诱变等育种工作,抓紧推进新品种鉴定与登录、扩繁与推广等,以期取得更大的社会效益和经济效益。