育种亲本选择与创制
拥有可育的亲本是开展三角梅杂交育种的前提,其来源主要有两个:一是从已有资源中鉴定发掘,二是创制新的可育种质。
自发结实源于天然异交或自花授粉,该结实性受遗传背景、生长发育状态和气候生态环境等多重影响,其特性与育种息息相关。能够自然结实的品种,一般在杂交育种中具备直接利用的潜力。笔者团队经过多年多地的调查,从总体上看,三角梅的自然结实性较低。从种质遗传背景上看,光叶种(B. glabra)类的品种相对结实率高,毛叶种(B. spectobilis)有少量结实,而秘鲁种(B. peruviana)及其他种间杂交种则几乎没有自然结实。从染色体倍性水平上,二倍体的自然结实性>四倍体>三倍体。
从花朵形态特征上看,苞片单瓣、平展,花被管腹部较粗、刚硬,花粉量多,小花开度大的品种,更容易发育出种子;而苞片扭曲、花被管较细、皱缩,花粉少、小花开口小甚至不开放的品种,极少结实。重瓣型系列品种如‘Mahara’‘Misty’‘Maulu’等,因小花完全瓣化、雌雄蕊消失,不能结实。从园艺类型上看,矮灌丛型的品种比高灌型、匍匐型、爬藤型、垂枝型的品种结实率高。
从花朵形态特征上看,苞片单瓣、平展,花被管腹部较粗、刚硬,花粉量多,小花开度大的品种,更容易发育出种子;而苞片扭曲、花被管较细、皱缩,花粉少、小花开口小甚至不开放的品种,极少结实。重瓣型系列品种如‘Mahara’‘Misty’‘Maulu’等,因小花完全瓣化、雌雄蕊消失,不能结实。从园艺类型上看,矮灌丛型的品种比高灌型、匍匐型、爬藤型、垂枝型的品种结实率高。
远缘杂交的F1是多元单倍体,高度不育;将F1染色体加倍,就得到异源多倍体,可以使得远缘杂种重新获得育性。三角梅中普遍存在的种间杂种不育性,是杂交育种的主要瓶颈问题,阻碍了杂交育种的持续性开展及新种质的应用。中国热带农业科学院热带花卉中心建立三角梅核染色体流式细胞分析技术,结合显微制片观察,检测了199份种质,结果表明:其中的180份为二倍体(90%),17份三倍体(9%),1份四倍体和1份2/4混倍体(图4,表1)。
鉴于可育多倍体种质有限的现状,笔者团队分别建立了离体培养组织加倍、断枝侧芽原位加倍、种子加倍和实生幼苗加倍等多元的多倍化技术,获得一批育性恢复的三角梅新种质,并进一步开展了规模化的杂交育种,利用多倍化和远缘杂交的双重优势,培育出具有多物种遗传背景、花色新颖、开花性好、综合抗性强的自主新品种。