一串紅(Salvia-splendens)育種研究進(jìn)展

一串紅（Salviasplendens）育種研究進(jìn)展摘要：文章綜述了一串紅近幾年的研究進(jìn)展，著重闡述了一串紅的種質(zhì)保存、常規(guī)育種、組織培養(yǎng)、雜交育種、誘變育種及多倍體育種研究現(xiàn)狀。關(guān)鍵詞：一串紅；種質(zhì)保存；組織培養(yǎng)；育種ResearchadvanceofSalivasplendensAbstract:TheresearchadvanceofSalivasplendensinrecentyearswasreviewed.Theprimarilyexpatiatedresearchstatusofgermplasmconservation,conventionalbreeding,tissueculture,crossbreeding,mutationbreedingandpolyploidbreedingwasdiscussed.Keywords:Salivasplendens;germplasmconservation;tissueculture;breeding一串紅（SalviasplendensKer-Gawl），又名西洋紅、墻下紅、爆竹紅、撒爾維亞等，唇形科（Labiatae），鼠尾草屬（SalviaL）植物。其植株矮壯，花色鮮艷，具有很高的觀賞價(jià)值，常用作花叢、花壇和盆花的主題材料，是世界范圍內(nèi)廣泛栽培的重要草花之一，又是我國(guó)節(jié)日的傳統(tǒng)用花[1]。1概述1.1資源及分布原產(chǎn)于南美巴西，19世紀(jì)初引入歐洲，約100年前育出了早花矮性品種，首先在法、意、德等國(guó)栽培，至今仍為盆栽和切花生產(chǎn)的優(yōu)良品種。廣泛分布于溫帶及亞熱帶地區(qū)，世界各地廣為栽培，在我國(guó)各地應(yīng)用甚多[1]。目前，一串紅品種較多，用于大規(guī)模商品生產(chǎn)的，較著名的有莎莎、展望、帝王、皇后、小探戈、熱線和火焰等[2]。1.2形態(tài)特征多年生草本，常作一年生栽培。莖四棱，光滑，莖節(jié)常為紫紅色；葉對(duì)生，有長(zhǎng)柄，葉片卵形，先端漸尖，緣有鋸齒；頂生總狀花序，被紅色柔毛，花2-6朵輪生，苞片卵形，深紅色，早落；萼鐘狀，2唇，宿存，與花冠同色；花冠唇形，有長(zhǎng)筒伸出萼外，花期7-10月；小堅(jiān)果卵形，果熟期8-10月[3]。1.3生態(tài)習(xí)性性不耐寒，多作一年生栽培。好陽(yáng)光充足，但也能耐半蔭，忌霜害。最適生長(zhǎng)溫度20-25℃，10℃以下葉子變黃脫落，高于30℃則葉、花變小，溫室栽培一般保持在20℃。一串紅原為短日照植物，現(xiàn)已人工培育出中日照和長(zhǎng)日照品種。喜疏松肥沃土壤[3]。此外，具有較強(qiáng)的抗污染能力，對(duì)硫、氯的吸收能力均較強(qiáng)。1.4應(yīng)用價(jià)值適宜布置大型花壇、花臺(tái)和花境，在草地邊緣、樹叢外圍成片種植效果也很好。矮生種可以盆栽，用來(lái)美化街道、階前、窗臺(tái)和曬臺(tái)，可獲得很強(qiáng)的裝飾效果。同時(shí)，可以作為SO2、Cl2的檢測(cè)植物。此外，還有較高的藥用價(jià)值，全株皆可入藥，味甘、性平，有清熱、涼血、消腫之功效，外用可治癰瘡腫毒、跌打脫臼、腫痛。2種質(zhì)保存曾麗等采用硅膠干燥法超干處理和貯藏溫度對(duì)一串紅種子生活力及生理變化的影響[4]。結(jié)果表明：（1）室溫下，超干處理比未處理種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽指數(shù)明顯高于未經(jīng)超干處理的種子。（2）超干處理下，不同溫度條件下的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽指數(shù)無(wú)明顯差異。（3）超干處理中，不同含水量的超干種子生活力與生理指標(biāo)差異較大，在含水量為3.4%及4.5%時(shí)，發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽指數(shù)明顯提高，電導(dǎo)率明顯下降，脫氫酶活性明顯提高，而在含水量為3.0%、2.7%和2.2%時(shí)，發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽指數(shù)下降，電導(dǎo)率提高，脫氫酶活性下降。3常規(guī)繁育3.1播種播種前，可先對(duì)種子進(jìn)行不同處理[5]-[8]。如將種子在25~30℃的溫水中浸泡6~8h，然后裝在沙布中洗去表面的粘液，再直接播種[9]。播種一般在玻璃溫室或塑料大棚內(nèi)進(jìn)行，室溫應(yīng)保持在25一是苗床播種。要求基質(zhì)松散、保水性好，可按蛭石、園土、泥炭1:3:1的比例混合裝入苗床，覆平稍壓，播前用50%多菌靈可濕性粉劑800倍溶液對(duì)基質(zhì)消毒，基質(zhì)澆透水之后，待其稍干，將種子按2000粒/m2的密度均勻撒播，覆細(xì)土約0.5cm，并覆薄膜。種子播種約7d后發(fā)芽，待50%種子發(fā)芽后揭去薄膜。二是苗盤播種。為了便于移動(dòng)，可選規(guī)格為長(zhǎng)、寬、高50cm×30cm×10cm的苗盤育苗，將蛭石、園土、泥炭按2:1:2的比例混勻裝入苗盤，澆透水后將種子均勻撒播，覆蓋粗片蛭石，稍壓緊，保持室溫在21℃3.2扦插扦插繁殖是一種快速高效的繁殖方法，利用這種方法可實(shí)現(xiàn)一串紅盆花的規(guī)模化生產(chǎn)，達(dá)到周期短、成本低、優(yōu)質(zhì)高效的生產(chǎn)目的。蘇英順等研究了不同基質(zhì)和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)一串紅插條生根的影響[10]。研究采用5種不同基質(zhì)和不同濃度激素處理（見(jiàn)表1）；選擇長(zhǎng)勢(shì)旺盛、無(wú)病蟲害的植株,取其頂端粗壯枝條作插穗，長(zhǎng)5-6cm，至少帶2個(gè)節(jié)間。將插穗基部的葉片全部摘除，只保留上部節(jié)間的葉片，用刀片在距下部節(jié)間0.5cm處削成45°斜面。扦插前將基質(zhì)整平并用50%托布津1000倍液消毒。扦插時(shí)先用竹簽打洞，然后插入插穗1/2深。全部插完后噴水，放置遮陰網(wǎng)下或陰涼處[11]。表1基質(zhì)對(duì)一串紅插條生根的影響試驗(yàn)結(jié)果表明：珍珠巖與珍珠巖+蛭石（1:1）混合這2種基質(zhì)對(duì)一串紅插穗生根最好；經(jīng)100mg/LIBA處理插穗生根最好。4組織培養(yǎng)4.1外植體鞠志新等用種子、莖尖及莖段做外植體，接種誘導(dǎo)出叢生芽，增殖培養(yǎng)再生植株，出瓶培養(yǎng)成商品用苗。試驗(yàn)得出最佳外植體為：開(kāi)花植株莖尖或莖段為外植體[12]。柳玉晶等以莖段、葉片為外植體進(jìn)行芽分化誘導(dǎo)，以獲得最佳分化培養(yǎng)基，達(dá)到快速繁殖的目的[13]。劉靜等以帶腋芽的莖段為外植體，以獲最佳芽培養(yǎng)基和根培養(yǎng)基[14]。4.2培養(yǎng)基鞠志新等得出一串紅速繁程序中誘導(dǎo)分化培養(yǎng)基為MS+1.0BA+0.5NAA，增值培養(yǎng)基為MS+1.0BA+0.5NAA+90.1B，生根培養(yǎng)基為1/2MS+0.1NAA。柳玉晶等試驗(yàn)中，芽分化誘導(dǎo)采用MS為基本培養(yǎng)基，添加不同濃度的NAA、6-BA，采用正交試驗(yàn)。NAA設(shè)0.05，0.1，0.2mg/L三個(gè)濃度梯度；6-BA設(shè)0.2，0.5，1，2mg/L（見(jiàn)表2）。增殖培養(yǎng)采用MS添加0.1mg/L的NAA及分別添加0.5、1、1.5、2、2.5、3mg/L的6-BA。生根誘導(dǎo)培養(yǎng)基如下：MS、1/2MS、MS+IBA0.2mg/L和1/2MS+IBA0.2mg/L。表2培養(yǎng)基中不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和濃度配比對(duì)芽分化誘導(dǎo)的影響試驗(yàn)得出一串紅最佳芽分化培養(yǎng)基為MS+0.1mg/LNAA+0.5mg/L6-BA；最佳增殖培養(yǎng)基為MS+0.1mg/LNAA+2mg/L6-BA；最佳生根培養(yǎng)基為1/2MS+0.2mg/LIBA（見(jiàn)圖1）。圖1不同培養(yǎng)基誘導(dǎo)效果劉靜等試驗(yàn)得出，最佳芽培養(yǎng)基為1/2MS+0.1mg/LNAA+2.0mg/L6-BA+0.5mg/LIBA。最佳生根培養(yǎng)基為1/4MS+0.5mg/LNAA，從而建立并優(yōu)化了一串紅組織培養(yǎng)快繁體系，同時(shí)對(duì)出現(xiàn)的褐化現(xiàn)象進(jìn)行了分析，指出一般都從培養(yǎng)基的無(wú)機(jī)鹽成分、蔗糖濃度、添加的激素種類和加入吸附劑活性炭或PVP等來(lái)防外植體褐化。（見(jiàn)圖2）。圖2組培中部分外植體的褐化現(xiàn)象5雜交育種5.1花粉活力測(cè)定花粉活力預(yù)示著植物受精后將精細(xì)胞送往子房的能力，是決定花粉授粉能力的關(guān)鍵因素，為保證人工授粉的成功率、結(jié)實(shí)率，授粉前確定花粉活力非常重要。胡國(guó)富等采用花粉離體培養(yǎng)方法來(lái)進(jìn)行一串紅花粉貯性和花粉管生長(zhǎng)試驗(yàn)[15]。試驗(yàn)中，選用紅色、紫色、紅白相間和白色4種不同花色一串紅為試材，摘取盛花期的完整花朵，鏡檢，提取剛開(kāi)裂花藥的花粉。試驗(yàn)采用2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)法。分別取0.1、0.5、1.0gTTC放入燒杯中，加入少許95%酒精使其溶解，然后用蒸餾水稀釋至100ml。然后，取成熟花粉放在干凈的載玻片上，加1-2滴不同濃度的TTC溶液，置于30℃結(jié)果得出，在TTC染色過(guò)程中，染色液濃度為0.5%時(shí)，活力測(cè)定效果最好，其中紫色和紅白相間達(dá)到94%（見(jiàn)表3）。經(jīng)過(guò)TTC染色后，可以觀察到，絕大多數(shù)花粉在常溫條件下具有生活力，生活力都在90%以上。同時(shí)，4種花粉在室溫條件下,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),萌發(fā)率急劇降低，2d以后，花粉幾乎失去萌發(fā)力。這說(shuō)明花粉的育性時(shí)間較短，使花粉萌發(fā)時(shí)間比較集中。表3不同濃度的TTC條件下花粉的萌發(fā)率5.2雜交育種國(guó)外關(guān)于雜交育種的研究比較多[16]。其中J.HENDRYCHOVA-TOMKOVA以一串紅花萼彩斑育種為目標(biāo)進(jìn)行雜交試驗(yàn)[17]。結(jié)果表明，violacea×rubra得到略帶紅色的紫色雜交種，并可簡(jiǎn)單的通過(guò)紅色斑塊區(qū)分；rubra×alba得到紅色雜交種，可由白色斑塊區(qū)分；violacea×alba得到略帶紅色的紫色雜交種，可以通過(guò)白色及紅白相間的斑塊區(qū)分（見(jiàn)圖3）。圖3一串紅萼片彩斑雜交育種此外，結(jié)果表明，Rosea×Alba雜交的三倍體品種萼片單獨(dú)出現(xiàn)了紅色、白色和白紅混合的斑塊。6非常規(guī)育種6.1誘變育種輻射誘變是目前花卉品種培育與改良過(guò)程中一種非常重要的手段，60Coγ射線是花卉中最常用的輻射誘變?cè)础Ｔ谝淮t的品種選育上，傅巧娟等研究表明：50Gy處理對(duì)一串紅種子發(fā)芽具有一定的促進(jìn)作用，其相對(duì)發(fā)芽率達(dá)109.0%；400Gy處理發(fā)芽率略低于對(duì)照；其它劑量處理發(fā)芽率與對(duì)照相近（見(jiàn)表4）。50Gy劑量處理可提高成苗率和苗的質(zhì)量，但隨輻射劑量增加，成苗率逐漸降低，幼苗的生長(zhǎng)受到抑制，200Gy以上處理抑制作用明顯。輻射處理對(duì)根的產(chǎn)生和生長(zhǎng)作用較芽更為敏感[18]。表4輻射處理對(duì)一串紅種子發(fā)芽率的影響6.2四倍體誘導(dǎo)劉靜等以組培苗的莖節(jié)作為外植體，在己滅菌的培養(yǎng)皿中將材料切成合適，接種在配制的l/2MS+NAA0.1mg/L+6BA2.0mg/L+IBA0.5mg/L培養(yǎng)基上培養(yǎng)。然后，分別采用培養(yǎng)基添加法、浸泡法、先預(yù)培養(yǎng)后處理法和組合法4種方法對(duì)組培苗進(jìn)行誘導(dǎo)[19]。結(jié)果表明，組合法誘導(dǎo)效果最好，即先用0.15%秋水仙堿浸泡48h，然后在含0.015%秋水仙堿的培養(yǎng)基上培養(yǎng)（見(jiàn)表5）。表5不同組合處理方法對(duì)一串紅四倍體誘導(dǎo)的影響這一組合條件雖然一串紅試管苗存活率較低，但四倍體誘導(dǎo)率最高，達(dá)69.2%，而使用浸泡法誘導(dǎo)率最高只有56.25%。此外，經(jīng)過(guò)誘變處理后的材料中存在著大量仍然為二倍體的材料以及嵌合體，只有極少的材料是純合的多倍體。因此要從不同層面和角度對(duì)其進(jìn)行鑒定和比較。本試驗(yàn)主要采用了染色體數(shù)目計(jì)數(shù)、植株形態(tài)及氣孔大小相結(jié)合等傳統(tǒng)方法對(duì)多倍體植株進(jìn)行了鑒定。7結(jié)論目前的一串紅的育種研究已較多，但色素的工業(yè)化使用，組織培養(yǎng)苗的大力推廣等還沒(méi)解決。另外，最重要的是花色方面的育種研究[20]。因?yàn)橐淮t顏色比較單一，只有紅色系、白色系和紫色系等，如果要提高一串紅的園林利用價(jià)值，就必須創(chuàng)造出新的花色，但從自然變異或人工誘導(dǎo)的變異植株中篩選，或通過(guò)具有優(yōu)良性狀的植株雜交等方式來(lái)獲得新的花色品種，面臨許多難以克服的障礙，如變異頻率不高、雜交不親和、育種周期長(zhǎng)以及盲目性大等問(wèn)題。因此，尋找一種快速而有效的育種方法來(lái)獲得新的花色品種，這已成為最為緊迫的問(wèn)題。參考文獻(xiàn)[1]李鳳蘭等.一串紅(SalviasplendensKer-Gawl)的研究進(jìn)展[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).2008,39(8):131~135[2]孫建艮等.一串紅栽培技術(shù).[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào).2008,14(11):237-238[3]周家琪等.花卉學(xué).中國(guó)林業(yè)出版社.1990:191[4]曾麗等.超干處理與貯藏溫度對(duì)一串紅種子生活力與生理變化的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)2006,39(10):2076-2082[5]黃海濤等.電子束和赤霉素復(fù)合處理一串紅干種子對(duì)M1代生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào).2007,16(4):253~256[6]任秋萍等.外源GA3及酸化處理對(duì)一串紅種子萌發(fā)的影響[J].種子.2008,5:43-45[7]滕玉鳳等.一串紅種子不同處理方法育苗試驗(yàn).北方園藝[J].2008,2:186-18[8]董愛(ài)香等.一串紅種子發(fā)芽特性研究.種子[J].2007,5:33-34[9]柴小琴等.矮生一串紅的繁殖與盆栽技術(shù)[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技.2009,5:43[10]蘇英順等.不同基質(zhì)和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)一串紅插條生根的影響.[J].花卉.2007,5:35-36[11]張雪平等.不同基質(zhì)對(duì)一串紅扦插生根的影響[J].中國(guó)林副特產(chǎn).2008,2:24-25[12]鞠志新等.F1一串紅組培苗快繁技術(shù)研究[J].2007,8:39-40[13]柳玉晶等.一串紅組培快繁技術(shù).遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)[J].2008,10(2):9-10[14]劉靜等.一串紅租者培養(yǎng)及四倍體育種.[M].2008,21-25[15]胡國(guó)富等.一串紅(SalviasplendensKer-Gawl)花粉活性研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué).2008,36(30):13136-13137[16]TanakaY,TsudaS,KusumiT.Metabolicengineeringtomodifyflowercolor[J].Pla