观赏植物杂种优势利用研究与应用

2022-09-11

1观赏植物杂种优势利用进展

植物上的杂种优势是18世纪中期发现的。德国学者首先描述了烟草、石竹、紫茉莉、曼陀罗等属的不同种间的杂种优势。盂德尔的“植物杂交试验”论文中, 也指出植株高矮不同的豌豆品种间杂交, 子一代能够表现出明显的杂种优势。

观赏植物杂种优势利用研究始于20世纪30年代, 美国育成了开花整齐的一串红、紫罗兰、金鱼草、万寿菊等F1代杂种;近年来日本通过花药培养、杂交选育等传统与现代的育种方法, 选育出草原龙胆中型花、复色品种, 还育成用种子繁殖的百合新品种;随着新品种的繁育推广应用得到越来越多的认可, 国内也开始了对新品种的杂交繁育工作, 除了培育出100多个菊花新品种, 还先后培育出了新型的切花、盆栽月季新品种, 为新品种的研究奠定了坚实的基础。

2自交不亲和性在观赏植物育种中的应用

自交不亲和性是指两性花植物的雌雄性器官发育正常, 不同基因型的株间能够授粉结籽, 但花期自交不能结籽或结籽率极低的现象。是植物预防近亲繁殖、阻止自体受精和保持遗传变异的重要机制。利用植物自交不亲和这一特性培育杂种一代是观赏植物杂种优势育种的主要方法之一。将受温度、环境影响较大的、稳定性差的不亲和系淘汰, 用所得到自交不亲和系配制杂种一代。

认真观察, 并从中选取具备自交不亲和特性的观赏植物品种进行研究是杂种优势利用的基础工作。通过羽衣甘蓝的新品系的开花结实特性及其自交不亲和性的研究发现, 各品系间自交亲和性有明显差异, 从几个品系中各筛选出多个花期自交亲和指数小于1、蕾期自交亲和指数大于15的单株, 将作为自交不亲和系选育的优良材料。

3雄性不育系在观赏植物育种中的应用

植物雄性不育广泛存在于开花植物中, 据报道已经在43科、162属、320个种的617个品种或种间杂种中发现了雄性不育系并得以应用。利用雄性不育系制种可以节省人力成本、提高制种纯度。雄性不育系在蔬菜和农作物生产中已广泛得到应用, 但在观赏植物育种中的应用还较少。

20世纪六十年代雄性不育技术在Fl代制种中得到了广泛应用。通过雄性不育系培育F1代大花百日草的方法达到了顶峰。目前, 矮牵牛的雄性不育性也已研究得相当深入, 历经不断选育, 发展成为当今的园艺品种群。

近年来利用雄性不育技术在万寿菊和百日草的研究上也取得了相当大的成绩。矮型百日草芳菲1号的一个F1代百日草新品种, 经过试种, 表现出了非常明显的杂种优势和良好的观赏性状, 具备了雄性不育育种的经济价值与实际应用。另外以万寿菊雄性不育系为母本, 孔雀草为父本, 进行杂交, 也选育出了下一代不育的、且具有远缘杂种优势的稳定组合。崔文山等为解决细叶美女樱的花色单调, 花序小的不足, 采用常规杂交方法和回交方法进行了细叶美女樱新品种选育, 并获得了一系列雄性不育系, 这些细叶美女樱杂交品种除了观赏价值高、花色丰富的特点还具有无病虫危害、适应能力强、群体功能强等优点, 并广泛用于绿化、美化环境中。

4问题与展望

杂种优势利用在观赏植物行业的生产和研究上已取得了显著效益, 并且可以带来可观的经济效益, 但是具备自交不亲和行和雄性不育行的植株及植株特性的观察研究工作开展还不够。为了今后能更有效地将自交不亲和与雄性不育作为一种培育方法应用于观赏植物的杂种优势利用、群体改良等育种工作中, 加强有关基础研究是十分必要的。除了注意收集花卉中的自交不亲和和雄性不育系材料还应该对常见花卉材料中的杂种优势原理做更深入的研究。

与国外近百年的观赏植物育种史相比, 国内不过是刚刚起步, 有太多需要研究解决的问题, 但是优良的花卉杂种优势的应用必然给花卉业的生产带来巨大的发展。

摘要：杂交育种是培育观赏植物新品种最行之有效的方法之一, 通过杂交繁育能够综合父母本的优良性状, 克服亲本的缺点, 从而获得杂种优势的新品种。观赏植物杂交繁育包括品种间杂交、种间杂交、甚至属间或科间杂交, 但以品种间杂交为主。近年来F1代杂交育种更是成为观赏植物生产和应用主要手段和方法。国外在观赏植物杂交繁育技术的研究已进行多年, 而我国在此方面的研究才刚刚起步。

关键词：观赏,植物