绣球杂交育种技术流程概述

王琼 朱彬 俞爱军 张睿婧 杨娟 叶志琴 池坚

（上海种业（集团）有限公司，上海 201615） *为通信作者

绣球(Hydrangea macrophylla)为虎耳草科绣球属植物，又名八仙花、紫阳花等，是暖温带半耐寒落叶小灌木。绣球花序硕大、花色丰富、观赏期长，近年来被广泛应用于盆花、切花以及城市景观绿化，深受人们喜爱[1]。目前，市场上流通的绣球品种繁多，多为杂交品种，国内畅销的绣球品种大部分引自国外[2]。同时，由于绣球亲本的遗传背景复杂，国内开展绣球育种常会出现不亲和现象（如，杂交后得不到种子，种子播种后不萌发，幼苗生长速度慢等），严重阻碍了绣球杂交育种产业的发展。鉴于此，笔者借助组培技术，对绣球育种技术进行了系统研究，最终研究集成了一套绣球杂交育种技术。利用该技术进行绣球杂交育种，可有效提高绣球杂交种苗的获得率，缩短了绣球的育种周期。现笔者拟对集成的绣球杂交育种技术流程进行总结介绍，以期为我国绣球育种工作提供技术参考，从而加快我国绣球新优品种的国产化进程。

1 绣球育种目标的制定

确定合理的育种方向是杂交育种的首要任务，也是决定育种成败的关键。因此，需结合绣球的品种特性、观赏性、市场发展趋势等，确定育种目标[3]。目前，绣球育种的关注点主要在花形、花色、抗性、开花方式等方面。其中，花形一般以球形为育种方向，球形花的不孕花数量多，花形饱满，观赏价值高，适用于切花、盆花；扁平形花的可育花数量较多，盛花时花瓣小且花粉掉落严重，会影响观赏的美观度。在花色上，重点是改良抗性好的品种，要求不仅花色丰富（尤以蓝色系较受研究者关注），而且要保留原有的抗逆性。在抗性方面，一般要求耐热、耐寒、抗病（目前大多选择以乔木绣球、圆锥绣球为育种亲本，改良现有观赏价值高的绣球品种的耐热和抗寒特性），以使观赏性高的绣球品种可以在更多的地区进行应用。

2 绣球花粉采集和贮藏

绣球花粉的采集时间和贮藏条件对花粉活力的影响很大，故需进行适当操作。

2.1 花粉采集方法

选择在天气晴好的上午，待露水干后，进行花粉采集；选择小花瓣充分打开、花药充分发育的植株；花粉采集工作必须要细心，由于绣球的花药非常微小（只有1 mm 左右），可用镊子将花药取下，然后放于盛装花粉的容器中，并做好标签，以免品种混乱（同一植株可多朵花混合采集）；在花粉采集过程中，若要采集多个绣球品种，则在每个品种的花粉采集完成后，须更换干净、无花粉污染的镊子（或将镊子置于75%酒精溶液中浸泡，使镊子上残留的花粉失去活性，并用酒精棉球将镊子擦拭干净，待晾干后再使用），一般需准备3～5 把镊子，以便于操作[2]。

2.2 花粉贮藏方法

绣球花粉采集完成后，将其置于阴凉通风处进行自然干燥，然后将其收集于1.5 mL 离心管中且存放于冰箱中，可实现绣球花粉的短期贮藏，从而解决绣球花期不遇等问题。一般在4 ℃环境中，可保存5～7 d；在-18 ℃环境下冷冻保存，可存放30 d 左右，但是冷冻保存的花粉在使用前需提前1晚存放于4 ℃环境中进行解冻。值得注意的是，当绣球亲本花期相遇时，花粉一般要求现采现用。

3 绣球花粉活力检测

花粉是开展杂交育种最基本也是最重要的材料，花粉活力对育种效果的影响很大，故在授粉前必须对花粉活力进行检测[4]，以利于亲本组配选择，提高育种效率。可采用花粉离体萌发液体培养法进行检测，培养液配方为蔗糖100 g/L+ 硼酸50 mg/L+氯化钙30 mg/L，花粉接种到培养液后，于25 ℃培养3～5 h，观察花粉粒的萌发情况。据相关研究报道，一般用于杂交育种的父本花粉萌发率大于50%为正常可育，父本花粉萌发率为30%～50%为低不育，父本花粉萌发率为5%～＜30%为半不育，父本花粉萌发率小于5%为高不育，0为全不育[5]。因此，在绣球育种过程中，要根据育种目标尽量选择萌发率高（花粉萌发率大于5%以上为好[6]）的品种作为育种父本材料。

4 绣球杂交授粉

4.1 母本花朵去雄

绣球在进行杂交作业时，需提前1～2 d进行母本花朵去雄处理。选择在天气晴好的上午，待露水干后，选择植株健壮、可育花饱满的母本，用75%酒精消毒剪刀，去除用于授粉花朵的花萼片（此时花朵应处于花朵饱满、显色、花瓣未张开的状态）。一般用左手托住花朵的子房，右手用镊子轻轻剥去花瓣，去除花药。待伤口愈合后，为避免柱头污染，用硫酸纸套袋，注明去雄日期，授粉待用。值得注意的是，阴雨天不宜进行去雄操作，以避免花朵因伤口感染而枯萎死亡。结合去雄进行适当疏花，一般每盆绣球留2～3个花序，每个花序留10～15个花朵进行授粉，以保障杂交子房的养分供给。

4.2 授 粉

在绣球母本花朵去雄后1～2 d，选择在天气晴好的上午（9:30—11:00），待露水干后进行授粉。一般左手拿着存放花粉的容器，右手用小号毛笔蘸取花粉，轻轻在张开的柱头上涂抹1下，然后套袋，挂上标牌，注明父本、母本、授粉日期以及操作人，隔天可重复授粉1 次。在授粉时，需准备毛笔15～20 支，一般1 个杂交组合用1 支毛笔，以避免花粉污染，影响杂交的真实性。

4.3 授粉后管理

授粉后应注意加强棚内通风；补水时尽量避免花头遇水，保持花序和叶片干爽，避免因潮湿感染病菌而造成花梗腐烂或枯萎；在授粉后5～7 d除去套袋；当观察到子房开始膨大后，逐渐增加水肥供给，促进果实生长；在病虫害防治方面，一般每7～10 d 喷施1 次杀菌剂和杀虫剂。

5 绣球杂交种苗培育

5.1 杂交果实采收

在授粉后、子房膨大生长50～60 d 后，选择饱满的硕果从植株上剪下，放于硫酸纸套袋中，并注明杂交组合名称和采收时间，避免果实发生混淆。

5.2 组织培养

绣球种子十分微小，采用种子直播方式获得杂交种苗，不仅操作繁琐，而且发芽效果不理想。因此，可借助组织培养法来获得杂交种苗。

5.2.1 净瓶处理及无菌杂交种苗获得

将杂交果实用兑有洗涤剂的水浸泡30 min，再用流水冲洗1 h以上，随后在超净工作台上，用75%酒精浸泡30 s，再用10%次氯酸钠浸泡消毒20～25 min，期间不断晃动，以利于果实表面与灭菌剂充分接触，提高外植体的灭菌效率，然后用无菌水冲洗4～5遍，最后用无菌滤纸吸干杂交果实表面水分，将其接种于MS 培养基上培养7～10 d，再将无污染的杂交果实轻轻切开，接种到MS 培养基上继续培养30～45 d，杂交种子即可开始萌发、生长。

5.2.2 培养基配方

无菌杂交种苗的最佳增殖培养基配方为M S+6-BA 0.2 mg/L+NAA 0.1 mg/L，增殖培养时间为30 d 左右；最佳生根培养基配方为1/2MS+NAA 0.2 mg/L，培养20～30 d 后组培苗即可进行炼苗。

5.2.3 炼 苗

先将组培苗置于自然光下放置1～2 d，然后揭开封口膜，再置于自然光下放置1～2 d，拔出组培苗，洗净培养基，并将组培苗用多菌灵1 000～1 200 倍液浸泡15 s 后捞出（保持植株表面湿润），随后将组培苗种植于大棚炼苗区的72孔穴盘中。在组培苗种植后，及时喷水并搭建简易小拱棚，以利于保温、保湿，促进新根萌发；每天通风1～2 h；在中午阳光强烈时，需加盖遮阳网，以保证基质湿润。在组培苗成活后，撤掉小拱棚，进行正常的水肥管理，幼苗期主要施用平衡肥1 500～2 000 倍液，每周施1～2 次；病虫害防治每周进行1 次，主要喷施杀菌剂。

5.3 上盆定植及换盆

当炼苗后的杂交种苗萌发2～3对新叶、植株生长健壮、根系发达时，即可进行上盆定植。一般先定植到110 mm 或120 mm 规格的盆器中，培育2～3 个月后换至140 mm 规格的盆器，待长满盆后更换至180 mm 规格的绣球专用盆器。值得注意的是，要根据植株大小合理更换盆器，以确保绣球植株健壮生长。

5.4 杂交种苗开花时的栽培管理

具体为：（1）肥料管理。在绣球显蕾期，施高钾肥800～1 000 倍液，每周施1～2 次。（2）病虫害防治。绣球的主要病虫害有炭疽病、灰霉病和蚜虫、红蜘蛛等，可施用腐霉利1 000～1 200 倍液或阿米妙收1 200～1 500 倍液防治炭疽病、灰霉病，施用啶虫脒1 500～2 000 倍液防治蚜虫，施用金满枝1 200～1500 倍液防治红蜘蛛。

6 建立杂种后代选育圃

需建立绣球F1代杂种选育圃，从而围绕育种目标（如植株生长势、花形、花色、开花方式等特性），筛选出优良性状的杂交后代[6]，并对优势后代进行种苗繁育，进一步考查其性状的特异性、稳定性、一致性，进而为选育绣球新优品种奠定基础。