專利名稱：櫻桃海棠的選育方法
秋海棠(Begonia)是著名的觀賞花卉之一，其種類繁多，廣泛分布于亞洲、非洲和美洲的熱帶和亞熱帶地區(qū)。據(jù)統(tǒng)計該屬全世界有約1000種，秋海棠有著悠久的栽培歷史，1770年，歐洲溫室栽培了第一種秋海棠Begonia minor，1909年，埃爾富特·貝納利育成了花卉中第一個真正的F1雜交品種—四季海棠(Begonia semperflorensLink et Otto)的“普里馬東那”(Primadonna)。但由于秋海棠種間親和性低，每個蒴果一般含有上千率的種子，增加了育種的難度，因此，現(xiàn)有技術關于秋海棠育種的工作報道很少。
本發(fā)明的目的是為了獲得一種具有廣泛的適應性，性狀穩(wěn)定、觀賞價值更高的秋海棠雜交品種——櫻桃海棠。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了如下技術方案櫻桃海棠的選育方法，以四季海棠(Begonia semperflorens Link etOtto)為母本，球根海棠(B.tuberhybrida Voss)為父本進行雜交，然后種子播種后取葉片進行組織培養(yǎng)和扦插繁殖。
具體地，上述櫻桃海棠新品種的選育方法，是從父本球根海棠雄花上采集花粉授于母本四季海棠的雌蕊花柱上，每朵花重復授粉5-7次，然后從果實取出種子，按常規(guī)方法播種，取植株葉片，按常規(guī)方法消毒后，切塊，進行接種，培養(yǎng)基以MS為基本培養(yǎng)基，蔗糖、瓊脂用量分別為30.0g/l和6.0g/l，分化培養(yǎng)基附加成分①BA1.0mg/l+NAA0.2mg/l，②BA1.0mg/l+1.0NAAmg/l，生根培養(yǎng)基附加成分為③NAA0.2mg/l。培養(yǎng)溫度25±3℃，光照強度1500-2000Lx，光照時間10h；采萌蘗條為插條，以珍珠巖+泥炭(1∶1)為基質(zhì)，不用藥劑處理，在氣溫15-25℃，空氣相對濕度80-90％的條件下進行扦插繁殖。
下面將結合本發(fā)明的實施例來進一步說明本發(fā)明的實質(zhì)性內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容并不局限于此。
實施例1材料與方法試驗的父、母本秋海棠為雌雄同株異花植物，母本四季海棠(Begonia semperflorens Link et Otto)為秋海棠屬須根類，株型矮小，莖枝萌發(fā)力強，葉片淡紅色，一年四季均有花開放，繁殖容易，但花序上花朵數(shù)較少，花朵小，每個花冠上的花瓣數(shù)少，且在冬天抗寒性不夠強，花粉紅色，重瓣，雄蕊全部瓣化，沒有自交授粉的可能性。父本球根海棠(B.tuberhybrida Voss)為秋海棠屬球根類，紅花，花大色艷，瓣數(shù)較多，花色豐富，抗寒性較強。1-1從開放的半重瓣的球根海棠雄花上采集花粉授于四季海棠的雌蕊花柱上，每朵花重復授粉5-7次，共授粉180朵，同時觀察雜交親和性及果實的發(fā)育。但大部分未成熟就自然脫落，最后進收到2個蒴果。1-2將收到的兩枚果實的種子取出，按常規(guī)方法播種，出苗后移植幼苗725株，正常管理幼苗；開花時，觀察統(tǒng)計植株的變異情況及形態(tài)特征。1-3組織培養(yǎng)早晨取未澆過水肥的植株葉片，把不同花色、不同葉位的葉片分別裝入紙袋，按常規(guī)方法消毒后，把葉片切成1cm2的進行接種。培養(yǎng)基以MS為基本培養(yǎng)基，蔗糖、瓊脂用量分別為30.0g/l和6.0g/l，分化培養(yǎng)基附加成分①BA1.0mg/l+NAA0.2mg/l，②BA1.0mg/l+1.0NAAmg/l，生根培養(yǎng)基附加成分為③NAA0.2mg/l。培養(yǎng)溫度25±3℃，光照強度1500-2000Lx，光照時間10h。1-4扦插繁殖在優(yōu)良植株上采萌蘗條為插條，每個插條留3個節(jié)，去除基部兩節(jié)的葉片。以珍珠巖+泥炭(1∶1)為基質(zhì)，不用藥劑處理，在氣溫15-25℃，空氣相對濕度80-90％的條件下進行扦插繁殖，同時采集父、母本插條進行扦插比較，觀察它們的生根情況及開花的穩(wěn)定性。1-5染色體分析切取植株根尖，用0.1％的秋水仙素預處理3h后，用乙醇冰醋酸(3∶1)的固定液固定30分鐘，再用1N的鹽酸在60℃恒溫下水解6分鐘，最后用1％的醋酸地衣紅染色壓片，觀察染色體。2結果與分析2.1雜交親和性及果實發(fā)育從重瓣四季海棠和球根海棠雜交情況來看，盡管多次重復授粉，15天后180朵雌花只有10朵的子房開始膨大，而30天后的座果數(shù)只有2個，果實未到成熟就自行從母株上脫落，且不飽滿，果實的外觀發(fā)育呈現(xiàn)不正常現(xiàn)象。取出的種子有部分空粒，種子較父本或母本自交的小，且每個蒴果所含種子的數(shù)量也要少得多(大約為正常朔果的15％)，播種后僅得到F1幼苗725株，這表明大量的雌花不能受精或是受精不正常，父母本之間的雜交親和性很低。雖然重瓣四季海棠和球根海棠同屬秋海棠屬，但在形態(tài)上存在較大的差異，分屬須根組和球根組，其親緣關系較遠。一般來說，分類學上親緣關系越遠，不親和現(xiàn)象越嚴重。2.2雜種F1植株的形態(tài)學特征雜種F1植株開花后花朵發(fā)生了明顯的分離。從花朵瓣型來看，植株分成了三種類型(1)單瓣花，占總株數(shù)的65.0％，(2)半重瓣花，其花瓣數(shù)明顯少于母本，比例為22.5％，(3)重瓣花，花瓣數(shù)明顯高于母本，占總株數(shù)的12.5％。其比例大約為5∶2∶1，不符合孟德爾遺傳的比數(shù)，單瓣花的比數(shù)明顯偏高，而半重瓣的比數(shù)不足。關于重瓣花的遺傳由于存在發(fā)生學上的多樣性，遺傳行為十分復雜，至今仍未十分清楚地論證其遺傳基礎，一般來說，重瓣性是一種隱性性狀，但也不盡然。從重瓣花的起源方式來講，通常有積累起源、雌雄蕊起源、花序起源、重復起源四種，重瓣四季海棠×球根海棠F1屬于花序起源的重瓣花，每朵花實際是一個小的花序。雜種F1的花色也發(fā)生了分離，三種花型均出現(xiàn)了深紅、粉紅、淺粉、白色4種顏色，比例大約是5∶7∶3∶1，也非孟德爾遺傳的比數(shù)。許多研究認為花色的形成過程是由一序列基因控制的，基因的行為高度?；承┗蚩刂浦ㄇ嗨氐暮浚蚨赡芸刂浦ㄉ纳顪\。本雜交組合中出現(xiàn)了雙親所沒有的淺粉和白色，也表明了花色遺傳的復雜性。四季海棠、球根海棠本身為園藝雜交種，其可育性不高，F(xiàn)1的可育性更為降低，紅色、淺粉和白色的子房還表現(xiàn)正常，有一定的育性，而粉紅色植株雌花的極不正常，授粉后發(fā)現(xiàn)子房破裂，露出花瓣，解剖后發(fā)現(xiàn)子房內(nèi)還包含著一朵小花。出現(xiàn)上述現(xiàn)象可能是因為兩個園藝品種遺傳因子有較復雜的雜合性而產(chǎn)生的。
淘汰單瓣和半重瓣植株，留下重瓣的12.5％的植株進行組培和扦插繁殖，并進一步篩選，進行遺傳穩(wěn)定性鑒定和擴大繁殖。
表1中列出了父母本以及F1優(yōu)良植株的主要形態(tài)特征，發(fā)現(xiàn)雜種基本結合了重瓣四季海棠和球根海棠的某些特有性狀，一些性狀表現(xiàn)出雙親的中親值，如花朵直徑、株高等，而有些性狀則超過父母本，如花瓣數(shù)?？偟膩碚f，其觀賞價值明顯優(yōu)于母本，主要表現(xiàn)在單株花朵數(shù)量的增加、花朵直徑增大和周年開花等特性上。同時，F(xiàn)1的地下部分明顯出現(xiàn)了小姜塊狀膨大，這是四季海棠所沒有的，這樣在冬天較低溫度情況下，表現(xiàn)出比母本具有更強的抗寒能力。
表1 F1植株與父母本的形態(tài)學特征比較
2.3雜種F1的染色體鑒定由于秋海棠屬(Begonia)的染色體為不規(guī)則多倍體，其數(shù)目為2n＝32，33，34，50，51，66，68，且染色體特別小，難于進行組型分析，因而只對其染色體數(shù)目進行了觀察。觀察結果表明，四季海棠的染色體數(shù)為2n＝32±2，球根海棠的染色體數(shù)為2n＝52，F(xiàn)1的染色體數(shù)為40±2，約為父母本總數(shù)的一半；F1的細胞和染色體大小接近于母本，而父本則相對較大。因此從細胞學的角度可以認為，所獲得F1代確為重瓣四季海棠×球根海棠的雜種F1。2.4 F1植株的組織培養(yǎng)表2 粉紅色F1植株不同葉位葉片的分化反應<
*由上至下從表2可以看出，幼葉比老葉、葉基比葉尖容易培養(yǎng)，分化所需的時間少，分化出的苗數(shù)量多。原因有兩方面，一是植物體內(nèi)的激素分布不僅上下不均勻，而且同一葉片的不同部位也存在差異。另外，幼葉和葉基的年齡相對較輕，其細胞的活性較強。同時我們發(fā)現(xiàn)，隨著繼代培養(yǎng)代數(shù)的增加，外植體的分化率逐漸提高，四代以后基本穩(wěn)定。從各種花色外植體的分化差異看，粉紅色的分化率最高，而紅色最低。2.5 F1植株的扦插繁殖表3 雜種F1和親本的扦插繁殖比較<
親本和F1插條的試驗結果表明(表3)，F(xiàn)1和親本一樣可用扦插繁殖方式來擴大數(shù)量，扦插，檢查時，F(xiàn)1和四季海棠的扦插僅7天，生根率就達到100％，而此時球根海棠只開始形成愈傷組織，未見發(fā)根。扦插后20天(29/4)時球根海棠的生根率也僅為62％，且有部分插條開始腐壞。由此可見，球根海棠扦插生根遲，生根率低，這與它要形成愈傷組織后才生根的生根方式有關。F1的生根情況和母本較為接近。
扦插試驗還表明，在進行F1的扦插繁殖時，要注意不能用頂芽為花芽或者是沒有芽的枝條做插條，否則生根插條盆栽后很快就開花，很難長成健壯而枝葉茂盛的植株，或者插條很難萌發(fā)出新枝。
經(jīng)過連續(xù)十多年觀察，不同花色的雜種F1通過組織培養(yǎng)和扦插繁殖，其無性繁殖苗的株型、花色等性狀基本沒有變化，98％的植株性狀穩(wěn)定，2％植株的花瓣數(shù)有所減少，證明F1的性狀已經(jīng)穩(wěn)定，可以推廣栽培。
綜上，可以看出本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，它的優(yōu)益性在于本發(fā)明通過對秋海棠屬不同組(section)的兩個園藝品種品種進行遠緣雜交，克服親和性差的困難，獲得了F1，經(jīng)形態(tài)學、染色體鑒定確為四季海棠×球根海棠的雜種F1。其觀賞價值高于四季海棠，且性狀穩(wěn)定，這對豐富秋海棠園藝品種是有一定意義的。全也界有較為豐富的秋海棠資源，但目前大多僅限于引種栽培研究，有關秋海棠育種方面的工作少見報道，本發(fā)明取得了成功，同時克服了秋海棠種間親和性低，每個蒴果一般含有上千粒的種子，育種工作很難的困難。
權利要求
1.櫻桃海棠的選育方法，其特征是以四季海棠(Begoniasemperflorens Link et Otto)為母本，球根海棠(B.tuberhybrida Voss)為父本進行雜交，然后種子播種后取葉片進行組織培養(yǎng)和扦插繁殖。
2.根據(jù)權利要求1所述的櫻桃海棠的選育方法，其特征是從父本球根海棠雄花上采集花粉授于母本四季海棠的雌蕊花柱上，每朵花重復授粉5-7次，然后從果實里取出種子，按常規(guī)方法播種，取植株葉片，按常規(guī)方法消毒后，切塊，進行接種，培養(yǎng)基以MS為基本培養(yǎng)基，蔗糖、瓊脂用量分別為30.0g/l和6.0g/l，分化培養(yǎng)基附加成分①BA1.0mg/l+NAA0.2mg/l，②BA1.0mg/l+1.0NAAmg/l，生根培養(yǎng)基附加成分為③NAA0.2mg/l。培養(yǎng)溫度25±3℃，光照強度1500-2000Lx，光照時間10h；采萌蘗條為插條，以珍珠巖+泥炭(1∶1)為基質(zhì)，不用藥劑處理，在氣溫15-25℃，空氣相對濕度80-90％的條件下進行扦插繁殖。
全文摘要
本發(fā)明以重瓣四季海棠(Begonia semperflorens Link et Otto)為母本和球根海棠(B. tuberhybrida Voss)進行人工雜交,克服雜交親和性低(座果率僅1.1%)的困難獲得了雜種櫻桃海棠。通過形態(tài)學鑒定、染色體分析,確認櫻桃海棠確為重瓣四季海棠和球根海棠的雜交一代。既有母本適應性強,花期長,栽培繁殖容易,不易倒伏的特性,同時又有父本花大色艷,花色豐富(分離出大紅、深粉紅、粉紅、白色),且其花序上的花朵數(shù)、花瓣數(shù)明顯多于雙親,觀賞性狀增強。通過扦插繁殖和組織培養(yǎng),經(jīng)多年篩選已保持了其穩(wěn)定性,且已大量投放市場。
文檔編號A01H1/02GK1248395SQ9911869
公開日2000年3月29日 申請日期1999年9月3日 優(yōu)先權日1999年9月3日
發(fā)明者張成敏, 孫衛(wèi)邦, 張石寶, 郭瑞賢, 魏兆祥, 鄭若仙 申請人:中國科學院昆明植物研究所