我国花卉育种研究进展

yesleng

    1、杂交育种
      杂交育种是培育花卉新品种最常用、效果最好的途径之一，目前国内外生产上应用的花卉绝大部分是通过杂交育成的。我国育成了菊花、梅花、金花茶、月季、唐菖蒲、小苍兰、百合、郁金香、荷花、牡丹、杜鹃、君子兰、矮牵牛等的优良品种(品系)，在生产上起到了一定的作用。北林大进行了梅花远缘杂交与抗寒育种研究，用梅与杏、山桃、新疆大黄杏、榆叶梅、碧桃等进行远缘杂交，获得了抗寒种植株。在菊花育种方面成绩更显著，1962年起，北林大陈俊愉教授通过种间杂交、染色体分析和原种的自然分布等分析，证明菊花(Dendranthema morifolium)是由我国长江中下游的野黄菊(D．mdienm)、毛华菊(D．vestitum）和紫野菊(D．zawadskic）天然杂交，经先辈长期选育而来，我国是栽培菊的故乡。近20年来，在调查、搜集、整理菊花地方品种的基础上，开展了有目的的新品种选育研究。南农大、北农大、西南农大、苏农等单位用常规育种方法，育成了切花菊、春菊、夏菊、早秋菊、晚秋菊、寒菊等新品种100多个。北林大通过人工杂交把野生或半野生菊花的优良性状转移到现在栽培品种中，育成了一批植株低矮、节间短、株冠小、花朵簇生，花色丰富，抗逆性强的地被菊新品种；江苏省农科院园艺所利用抗逆性强、花型小、具香味的菊花栽培种和野生种资源与花型、花色奇特的品种杂交，育成了夏季耐高温高湿的小菜新品种(品系)20多个；北农大于1993年起陆续育成了一批早花大菊新品种，自然花期在国庆前后。此外，一些厂矿绿化部门利用日本菊花大、色艳、挺拔、健壮、易栽等优点，与我国菊花花型千姿百态的特点进行杂交，培育出了许多新品种。
, x' ^1 u1 k* p' @      月季是花卉中品种最多的，数以万计。全世界蔷薇有200个种，我国原产的有82种。我国是月季故乡，栽培历史悠久，早在宋代，月季花已盛栽于洛阳、山东、苏州、扬州等地，自18世纪末19世纪初中国月季传入国外后，用我国的月月红、月月粉与欧洲的蔷薇反复杂交培育出了新的月季类型；19世纪中叶法国人格罗首次育出真正的现代月季品种“天地开”，使现代月季的育种开始突飞猛进。建国后特别是近20年来，北京、江苏、河南、山东、辽阳等地开展了月季品种选择、品种间杂交、自交实生选择，获得了一批适于切花、盆栽和花坛用的新品种，如中国农科院蔬菜花卉所育成的洛神、旭阳、新主教、新世纪，江苏的龙城春色、傲雪、霞晖，郑州的绿城春风等。上海园林科研所80年代用中国百合野生资源玫红百合、淡黄百合、山丹、毛百合、兰州百合等，通过花柱内授粉和杂种幼胚离体培养育成具有特殊观赏价值的杂种20个，并创造了试管内诱导多倍体的方法，育成大花的多倍体近10种，现已推向世界。上海园科所近期通过杂交选育，育成雪青、桃红等色系16个品种群的六出花。上海农学院育成10多个小苍兰新品种，天津园林绿化所、山西农科院育成多种类型仙客来系列品种，包头、沈阳育成数十个唐菖蒲优良品种。杭州园林科研所育成的杜鹃花“雪中笑”能在杭州冬季露地开花达3个月。中科院昆明植物所、广州园科所育成鹤顶兰新品种4个，明显表现优势的“秋香鹤顶兰”花色艳、花簇生、花大、花期长，适应性广。北林大与有关单位合作，通过远缘杂交育出金花茶“新黄”和“金背丹心”，继又育成“冬梅迎春”等5个新品种。中科院北京植物园育成的丁香新品种可以1年2季开花(4月和7～8月)。
      2、辐射育种
$ {% B8 d3 ^2 m$ L! p& q4 F      通过人工诱发突变改良植物的技术，已被国内外育种工作者广泛应用，并取得了大量的成就，由于花卉主要以观赏性为目标，又多以无性繁殖方法为主，因此辐射育种占有相当重要的地位。多数花卉种类适于辐射诱变，因为他们遗传上高度杂合，易于引起遗传因子的复杂变化、我国花卉辐射育种起始于80年代初，10多年来，供试材料已涉及约40种植物，获得了大批有益突变体，并在月季、菊花、美人蕉、大丽花、叶子花、荷花等6种植物上育成突变品种60多个。诱变育种的技术进展迅速，尤其在试材选择、辐照方法、辐照剂量、体细胞突变的显现与分离等方而，积累了成功经验。辐射诱发的变异大多表现在花色、花型的变异，也有的产生花期的变异，现仅举数例：中国农科院蔬菜花卉所用γ射线辐射枝条、F1种子，育成20多个月季品种，花色花型丰富、其中“绿星”花色盛开时白绿、后期豆绿，花香、花期长，较耐病；河南农科院通过对月季成熟枝条和休眠枝条辐照，育成月季新品种10余个；江苏农科院园艺所辐射月季嫁接苗。获得复色变异品种霞晖；四川省农科院对月季扦插苗和嫁接苗辐照，获得优良品种7个，河南科学院、北京林大、辽宁、浙江、四川农科院等辐照菊花的植株和脚芽幼叶愈伤组织，获得一批菊花新品种，变异性状包括花色、花型、花期、花瓣、株型等，其中北林大育成的四季开花的四季黄菊花，能抗-35℃低温，耐旱。近年来，将诱变与组培相结合，已纳入诱变育种程序，提高了诱变频率。安徽农大利用辐射育种与组培技术相结合，育出了8个冬菊新品种，其自然花期自11月中下旬至1月上旬，在-2～-5℃低温条件下仍能正常生长和开花。上海农学院对小苍兰辐射育种，育成了具有优良园艺性状与不易退化的淡黄色小苍兰新类型和抗病性强的小苍兰新品种，采用杂交育种与辐射育种相结合，育成了具有花色新颖、花茎高而挺拔、花径大、花期长、抗病性和生长势强，不易退化等优良性状的小苍兰新品种5个，中国农科院蔬菜花卉所用60Cosγ射线50Gy辐照1～2年生瓜叶菊干种子，获得了光枝叶、部分花粉败育的突变体，然后自交分离出花粉败育率100％的雄性不育系，获得蓝色花1、2、3号和玫瑰红色花4、5号，计5个雄性不育系、通过与瓜叶菊自交系杂交。育成了F1代杂种。
9 ~4 o& A9 X- y; P2 c/ C      研究结果表明，菊花品种间辐射敏感性差异较大，辐射材料的诱变效果为愈伤组织>植株>根芽>枝条；绿花、白花、黄花品种诱发变异的频率极低、紫色品种较易诱发花色变异、且变异谱广。月季中以粉红色品种容易诱发花色变异。对于突变嵌合体的分离，组培优于扦插。实践证明，辐射与组培相结合，育种效率高，周期短。用于辐照和繁育的材料为休眠块根(大丽花)、休眠根茎(美人蕉)、鳞茎(水仙)、种子(君子兰)、插条、盆栽苗(山茶花)。无论是采用球茎、鳞茎、块根还是枝条、在其芽原基发育早期福照，均容易获得较高的突变频率。
      随着科技的蓬勃发展、在传统的γ射线、中子等诱变技术应用于花卉育种日渐成熟的同时，激光辐射、离子注入等新技术已在农作物或部分园艺作物上获得成功并呈现出良好的开发应用前景，但在花卉育种中尚未见成功报道。也许，激光辐射、离子注入技术可以成为今后花卉育种研究中一个新的有前途的补充手段。
) Z# Y: L9 X: E5 b) Z/ ~) r( ^. k      3、航天育种
      长期以来，改良植物品种、提高产量和质量或改进其他性状的手段是以有性杂交为主的传统育种方法，由于该方法在遗传多样性上受到限制，因而难以对植物品种的有关性状进行大幅度改良。诱变技术的发展给育种工作者提供了一条获得较广泛遗传变异的途径，因而在常规育种基础上发展出了物理、化学诱变等技术，但在诱变中尚存在着不良突变率高、成活植物往往为点突变等问题，在性状改良上变异幅度仍不大。
      近10多年来，利用空间技术进行生物科学研究受到了国内外重视，其中利用空间条件引起的遗传变异来开展农作物育种的研究十分活跃。由于微重力、空间辐射、超真空、超净环境等空间环境的影响使植物出现多重染色体畸变。千百年来，在万有引力作用下生长于地球上的植物，一旦处于空间微重力环境，同时受到各种物理辐射因子的作用，很有可能出现以往地面育种中较难得的遗传变异。因此短短10余年间，空间技术育种已取得了显著成绩。如中国科学院遗传所利用“包选2号”种子通过卫星搭载，已筛选出比原品种增产20％的丰产优质水稻品系，黑龙江省农科院园艺所利用卫星搭载“龙椒2号”辣椒种子，培育出了产量超过对照25％～30％，果实中维C及可溶性固形物含量高出对照20％～25％的“卫星8—2”品种等等。
      以观赏性状为育种目标的花卉植物，利用空间技术育种变异辐度应当说更大，对改良或种质创新，提供了崭新的育种途径。
) w5 D6 R7 b' V! U      4、农业生物技术育种
      生物技术是近年来新兴的一个学科领域，植物基因工程技术为改良花卉品种创造新种质提供了快捷途径，特别是利用原生质体融合、细胞质杂交、目的基因导入，离体胚培养，花粉、花药的培养等。
      目前，国外在花卉基因工程研究方面，已取得令人瞩目的成就，基本揭示了控制花瓣色彩中各种色素的生命合成过程．并分离出矮牵牛、金鱼草、香石竹、菊花等花色素合成的一些关键基因，美国曾从矮牵牛中分离到编码兰色的基因，转入月季后创造出兰色月季。我国在花卉基因工程育种上与国外相比，还有一定的差距，处于探索阶段，但近期也取得了可喜的进展，如北大植物基因工程实验室已成功地利用基因工程手段，培育出粉、白、紫三色相间的基因花；北大、华中农大、上海植生所以及有关学校在对荧光、抗衰、保鲜、抗虫、抗病、抗寒等基因构建方面的研究已有良好的苗头。目前生物技术在花卉领域主要应用于植物组织培养、快繁和脱毒，我国从南到北、自东而西，大部分园艺园林科研院所开展了此项研究，并在生产上发挥了作用。北京、中国农科院、深圳农科中心、广东农科院、广州花卉中心、江苏微繁中心等组培的花卉种类达上百种，主要有月季、榆叶梅、琼花、萱草、菊花、非洲紫罗兰、海棠、豆瓣绿、花烛、非洲菊、菊花、唐菖蒲、香石竹、矮牵牛、马蹄莲、金鱼草、君子兰、大岩桐、仙客来、玉簪、大丽花、郁金香、兰花、绿巨人等等。通过组织培养，不仅形成了一整套工厂化快速育苗的工艺流程，建立起种苗快繁规模化生产技术体系；而且在组织培养诱导愈伤组织分化成苗的过程中，还会增加遗传变异的频率而产生多倍体和非整二倍体。已在菊花(北京园科所、北京农大等)、香石竹(上海园科所、中国农科院花卉所)、唐菖蒲(沈阳园科所)等种类上培育出无毒苗，为生产提供了优质种苗(种球)。
      我国的花卉育种工作任重而道远、首先要充分利用我国丰富的种质资源。认真研究其生物学特性及遗传规律，其次必须选择合适的技术路线，从最近发展的趋势来看，以上多种育种技术的有机结合将是未来育种工作的主要方向