‘凤丹白’与滇牡丹杂交的花粉管处理试验结论与讨论

　　第四章 结论与讨论

　　4.1 结论
　　
　　4.1.1 切割柱头和花柱对花粉管的影响

　　在滇牡丹与‘墨池争辉’杂交时，正常柱头授粉后，异源花粉在柱头的粘合部位及其附近柱头乳突细胞内产生大量的胼胝质，致使花粉管很难生长进入柱头，即使穿过柱头进入花柱的花粉管也出现了扭曲、分叉、肿胀等现象，并停止生长。由此可得出杂交不亲和物质在柱头处就开始表达。基于以上的状况，原则上切割柱头能克服杂交不亲和性，而本实验却没有达到预期的结果，这两种方法均不能克服牡丹不亲和性，此外通过野外结实率统计得知，切割柱头和切割花柱这两种处理方式授粉后均未得到杂交种子，说明完整柱头的存在对种子的形成十分重要。

　　切割柱头方式授粉，从花粉萌发到授粉 12 h，花粉管萌发比正常柱头授粉花粉管生长的快，但授粉 12~48 h，正常柱头授粉花粉管生长量比切割柱头授粉的花粉管生长量大，说明柱头的对花粉管的最终长度有决定性作用。

　　4.1.2 花粉培养液对花粉管影响不显着

　　在‘墨池争辉’×滇牡丹和滇牡丹ב墨池争辉’的授粉试验中，用花粉培养液对正常柱头后授粉、切割柱头后授粉和切割花柱后授粉进行处理，结果表明花粉培养液增加了母本对花粉的粘附作用，并花粉萌发提供所需要的能量，促进花粉提前萌发，但对花粉管生长影响不显着。

　　4.1.3 激素处理能促进花粉管伸长

　　本实验观察到，在授粉后 12 h 时，BA、GA3、NAA3 种激素，对花粉管的生长有抑制作用，主要是由于激素的浓度过高引起的，但是授粉 12~24 h，激素对花粉管的生长作用显着，BA 对花粉管生长的刺激作用显着强于 GA3和 NAA。以滇牡丹为父本的授粉试验，3 种激素对花粉管长度的作用结果是：BA＞GA3＞NAA；以滇牡丹做母本的授粉试验，3 种激素对花粉管长度的作用结果是：BA＞NAA＞GA3，这说明 BA 对牡丹花粉管生长刺激作用最强，但是 GA3和 NAA 对花粉管的促进作用存在父母本差异。

　　4.1.4 ‘凤丹白’与滇牡丹杂交障碍存在于花柱内

　　‘凤丹白’自交授粉后花粉粘附在柱头上，很快就开始萌发，突破柱头，深入花柱中，在授粉后 10 h，花粉管已经深入到胚珠。而‘凤丹白’与滇牡丹杂交授粉后，花粉粘附在柱头以后就开始大量萌发形成花粉管，然后进入到柱头，在深入到花柱的过程中，花粉管生长迟缓、且出现顶端膨大，分枝等现象，有胼胝质沉积其中。‘凤丹白’与滇牡丹的杂交障碍主要表现在花住处，但具体杂交不亲和是受自交不亲和性基因控制、由 S 基因与其他基因互作所控制还是由独立的住基因或基因体系所控制，需要进一步的实验进行研究验证。

　　4.2 讨论

　　试验中激素处理能促进花粉管生长，但未能到达胚珠完成受精作用，可能由于植物本身对激素的吸收以及蒸发作用，使激素消耗殆尽。在以后的试验中，增加激素处理的次数，保证激素对花粉管持续的刺激作用。刚开始激素对花粉的萌发和花粉管的伸长起到了抑制作用，可以适当的减少激素浓度，或者多设置激素的浓度梯度，找到刺激花粉管伸长的最佳浓度。

　　有关资料说明花柱或柱头中存在不亲和物质影响了花粉管的生长，切割柱头或切割花柱能有效的刺激花粉管的生长，而本实验结果得知牡丹柱头的存在对种子的形成有重要作用，切割柱头或切割花柱不能克服牡丹杂交不亲和性。但牡丹远缘杂交表现出严重的柱头不亲和，在以后的试验中可以尝试挫伤部分柱头来克服牡丹远缘杂交不亲和性。

　　花粉培养液能促进花粉的萌发，但不能克服牡丹杂交不亲和性，猜测可能是由于文中所用的花粉培养液配方只是花粉萌发的最适配方，对花粉管的生长作用不明显，在以后的试验中，要不断的进行尝试，找到能促进花粉管生长的最佳配方，如调整 H3BO3和Ca2+的浓度或者加入其他化学药剂以促进花粉管的伸长。

　　此外，中原牡丹与滇牡丹远缘杂交的亲和性也受到授粉时母本的花期气候条件和授粉时间有关系，一般杂交授粉试验都在晴朗无风的上午九点和下午三点左右进行（律春燕，2010）。‘凤丹白’与滇牡丹杂交均得到种子，但在切片观察是未见花粉管深入到子房，原因可能是样本量小或者是所得的种子为假杂种。

　　远缘杂交亲本的选择对杂交育种异常重要，因此确保远缘杂交成功的关键因子就是杂交组合。在本实验所做的杂交组合中，‘凤丹白’与滇牡丹的杂交结实率比其他品种的杂交结实率高，因此中原牡丹与滇牡丹的杂交育种中，‘凤丹白’具有很大的利用潜力。

　　国外进行的滇牡丹远缘杂交，成功的培育出了许多优质的新品种，其原因就是找到了杂交亲和力较强的杂交组合。因此在以后中原牡丹与滇牡丹的杂交育种工作中，要进行大量的杂交育种工作，除了考虑母本的结实率和观赏特性以外，还要有针对性的寻找亲和性较高的杂交组合，进而使牡丹远缘杂交育种工作顺利进行。

　　在克服中原牡丹与滇牡丹远缘杂交不亲和方面还需要不断地研究探索，找到适宜的克服方法，从而通过杂交育种的手段将滇牡丹的花色基因转移到中原牡丹品种，以丰富我国牡丹的种质资源。

　　经过野外实地考察和实验室观察发现，处于云南香格里拉滑雪场的滇牡丹自然条件下授粉的结实率较高，花粉活力也比较强。滇牡丹中黄色花系具生长健壮，株型优美，同时伴有浓郁的花香等特点；紫色花系自然结实率高，耐寒性强，花色艳丽，花瓣肥厚，呈蜡质，可以用于弥补我国现有栽培牡丹品种普遍存在的花期短，瓣质软等缺陷。紫色花系的滇牡丹花期比其他品种的花期晚，这个特性可以弥补牡丹花期相对集中的缺憾，对延长花期有巨大的潜在价值(李嘉珏，1999），野生紫牡丹在欧美的牡丹亚组间远缘杂交育种中早已被证明是一种基因资源潜力极大的特殊种质（何桂梅，2004）F1代生殖能力如何是决定远缘杂交育种能否持续的关键，滇牡丹自然结实力强。同时，花色和芳香育种方面以及做切花和晚花品种的育种方面有很大的发展空间。
　　
　　4.3 问题与展望

　　中原牡丹与滇牡丹远缘杂交育种工作一直是牡丹育种工作的热点与难点。滇牡丹株型优美，观赏价值极高，在花色、花香、花瓣质地等方面具有极大的应用空间。通过中原牡丹与滇牡丹的远缘杂交育种，我们可以培育出黄色或紫色抗性较强的牡丹新品种，用作城市绿化的材料或者是切花生产品种。

　　此次育种试验存在有效克服方法较少、成功得到有胚种子率低的困难等问题，因此这方面需要进一步研究和尝试，以找到更有效克服的方法，建议在今后的研究中尝试采用不同的授粉方法，还可以对本试验采用过的药剂做浓度和授粉时间上调整如离体授粉处理、涂柱头分泌物或花器官的提取物处理柱头等方法。以及牡丹品种上的调整。还可采用生物技术进行生物技术育种不断改进杂交技术、缩短育种周期使牡丹远缘杂交育种工作有效进行，是育种工作者不断研究的课题。，在不同处理方法对牡丹花粉管生长影响、百合花粉细胞发