一串红(Salvia-splendens)育种研究进展

一串红（Salviasplendens）育种研究进展摘要：文章综述了一串红近几年的研究进展，着重阐述了一串红的种质保存、常规育种、组织培养、杂交育种、诱变育种及多倍体育种研究现状。关键词：一串红；种质保存；组织培养；育种ResearchadvanceofSalivasplendensAbstract:TheresearchadvanceofSalivasplendensinrecentyearswasreviewed.Theprimarilyexpatiatedresearchstatusofgermplasmconservation,conventionalbreeding,tissueculture,crossbreeding,mutationbreedingandpolyploidbreedingwasdiscussed.Keywords:Salivasplendens;germplasmconservation;tissueculture;breeding一串红（SalviasplendensKer-Gawl），又名西洋红、墙下红、爆竹红、撒尔维亚等，唇形科（Labiatae），鼠尾草属（SalviaL）植物。其植株矮壮，花色鲜艳，具有很高的观赏价值，常用作花丛、花坛和盆花的主题材料，是世界范围内广泛栽培的重要草花之一，又是我国节日的传统用花[1]。1概述1.1资源及分布原产于南美巴西，19世纪初引入欧洲，约100年前育出了早花矮性品种，首先在法、意、德等国栽培，至今仍为盆栽和切花生产的优良品种。广泛分布于温带及亚热带地区，世界各地广为栽培，在我国各地应用甚多[1]。目前，一串红品种较多，用于大规模商品生产的，较著名的有莎莎、展望、帝王、皇后、小探戈、热线和火焰等[2]。1.2形态特征多年生草本，常作一年生栽培。茎四棱，光滑，茎节常为紫红色；叶对生，有长柄，叶片卵形，先端渐尖，缘有锯齿；顶生总状花序，被红色柔毛，花2-6朵轮生，苞片卵形，深红色，早落；萼钟状，2唇，宿存，与花冠同色；花冠唇形，有长筒伸出萼外，花期7-10月；小坚果卵形，果熟期8-10月[3]。1.3生态习性性不耐寒，多作一年生栽培。好阳光充足，但也能耐半荫，忌霜害。最适生长温度20-25℃，10℃以下叶子变黄脱落，高于30℃则叶、花变小，温室栽培一般保持在20℃。一串红原为短日照植物，现已人工培育出中日照和长日照品种。喜疏松肥沃土壤[3]。此外，具有较强的抗污染能力，对硫、氯的吸收能力均较强。1.4应用价值适宜布置大型花坛、花台和花境，在草地边缘、树丛外围成片种植效果也很好。矮生种可以盆栽，用来美化街道、阶前、窗台和晒台，可获得很强的装饰效果。同时，可以作为SO2、Cl2的检测植物。此外，还有较高的药用价值，全株皆可入药，味甘、性平，有清热、凉血、消肿之功效，外用可治痈疮肿毒、跌打脱臼、肿痛。2种质保存曾丽等采用硅胶干燥法超干处理和贮藏温度对一串红种子生活力及生理变化的影响[4]。结果表明：（1）室温下，超干处理比未处理种子发芽率、发芽势及发芽指数明显高于未经超干处理的种子。（2）超干处理下，不同温度条件下的发芽率、发芽势及发芽指数无明显差异。（3）超干处理中，不同含水量的超干种子生活力与生理指标差异较大，在含水量为3.4%及4.5%时，发芽率、发芽势及发芽指数明显提高，电导率明显下降，脱氢酶活性明显提高，而在含水量为3.0%、2.7%和2.2%时，发芽率、发芽势及发芽指数下降，电导率提高，脱氢酶活性下降。3常规繁育3.1播种播种前，可先对种子进行不同处理[5]-[8]。如将种子在25~30℃的温水中浸泡6~8h，然后装在沙布中洗去表面的粘液，再直接播种[9]。播种一般在玻璃温室或塑料大棚内进行，室温应保持在25一是苗床播种。要求基质松散、保水性好，可按蛭石、园土、泥炭1:3:1的比例混合装入苗床，覆平稍压，播前用50%多菌灵可湿性粉剂800倍溶液对基质消毒，基质浇透水之后，待其稍干，将种子按2000粒/m2的密度均匀撒播，覆细土约0.5cm，并覆薄膜。种子播种约7d后发芽，待50%种子发芽后揭去薄膜。二是苗盘播种。为了便于移动，可选规格为长、宽、高50cm×30cm×10cm的苗盘育苗，将蛭石、园土、泥炭按2:1:2的比例混匀装入苗盘，浇透水后将种子均匀撒播，覆盖粗片蛭石，稍压紧，保持室温在21℃3.2扦插扦插繁殖是一种快速高效的繁殖方法，利用这种方法可实现一串红盆花的规模化生产，达到周期短、成本低、优质高效的生产目的。苏英顺等研究了不同基质和生长调节剂对一串红插条生根的影响[10]。研究采用5种不同基质和不同浓度激素处理（见表1）；选择长势旺盛、无病虫害的植株,取其顶端粗壮枝条作插穗，长5-6cm，至少带2个节间。将插穗基部的叶片全部摘除，只保留上部节间的叶片，用刀片在距下部节间0.5cm处削成45°斜面。扦插前将基质整平并用50%托布津1000倍液消毒。扦插时先用竹签打洞，然后插入插穗1/2深。全部插完后喷水，放置遮阴网下或阴凉处[11]。表1基质对一串红插条生根的影响试验结果表明：珍珠岩与珍珠岩+蛭石（1:1）混合这2种基质对一串红插穗生根最好；经100mg/LIBA处理插穗生根最好。4组织培养4.1外植体鞠志新等用种子、茎尖及茎段做外植体，接种诱导出丛生芽，增殖培养再生植株，出瓶培养成商品用苗。试验得出最佳外植体为：开花植株茎尖或茎段为外植体[12]。柳玉晶等以茎段、叶片为外植体进行芽分化诱导，以获得最佳分化培养基，达到快速繁殖的目的[13]。刘静等以带腋芽的茎段为外植体，以获最佳芽培养基和根培养基[14]。4.2培养基鞠志新等得出一串红速繁程序中诱导分化培养基为MS+1.0BA+0.5NAA，增值培养基为MS+1.0BA+0.5NAA+90.1B，生根培养基为1/2MS+0.1NAA。柳玉晶等试验中，芽分化诱导采用MS为基本培养基，添加不同浓度的NAA、6-BA，采用正交试验。NAA设0.05，0.1，0.2mg/L三个浓度梯度；6-BA设0.2，0.5，1，2mg/L（见表2）。增殖培养采用MS添加0.1mg/L的NAA及分别添加0.5、1、1.5、2、2.5、3mg/L的6-BA。生根诱导培养基如下：MS、1/2MS、MS+IBA0.2mg/L和1/2MS+IBA0.2mg/L。表2培养基中不同生长调节剂和浓度配比对芽分化诱导的影响试验得出一串红最佳芽分化培养基为MS+0.1mg/LNAA+0.5mg/L6-BA；最佳增殖培养基为MS+0.1mg/LNAA+2mg/L6-BA；最佳生根培养基为1/2MS+0.2mg/LIBA（见图1）。图1不同培养基诱导效果刘静等试验得出，最佳芽培养基为1/2MS+0.1mg/LNAA+2.0mg/L6-BA+0.5mg/LIBA。最佳生根培养基为1/4MS+0.5mg/LNAA，从而建立并优化了一串红组织培养快繁体系，同时对出现的褐化现象进行了分析，指出一般都从培养基的无机盐成分、蔗糖浓度、添加的激素种类和加入吸附剂活性炭或PVP等来防外植体褐化。（见图2）。图2组培中部分外植体的褐化现象5杂交育种5.1花粉活力测定花粉活力预示着植物受精后将精细胞送往子房的能力，是决定花粉授粉能力的关键因素，为保证人工授粉的成功率、结实率，授粉前确定花粉活力非常重要。胡国富等采用花粉离体培养方法来进行一串红花粉贮性和花粉管生长试验[15]。试验中，选用红色、紫色、红白相间和白色4种不同花色一串红为试材，摘取盛花期的完整花朵，镜检，提取刚开裂花药的花粉。试验采用2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)法。分别取0.1、0.5、1.0gTTC放入烧杯中，加入少许95%酒精使其溶解，然后用蒸馏水稀释至100ml。然后，取成熟花粉放在干净的载玻片上，加1-2滴不同浓度的TTC溶液，置于30℃结果得出，在TTC染色过程中，染色液浓度为0.5%时，活力测定效果最好，其中紫色和红白相间达到94%（见表3）。经过TTC染色后，可以观察到，绝大多数花粉在常温条件下具有生活力，生活力都在90%以上。同时，4种花粉在室温条件下,随着时间的延长,萌发率急剧降低，2d以后，花粉几乎失去萌发力。这说明花粉的育性时间较短，使花粉萌发时间比较集中。表3不同浓度的TTC条件下花粉的萌发率5.2杂交育种国外关于杂交育种的研究比较多[16]。其中J.HENDRYCHOVA-TOMKOVA以一串红花萼彩斑育种为目标进行杂交试验[17]。结果表明，violacea×rubra得到略带红色的紫色杂交种，并可简单的通过红色斑块区分；rubra×alba得到红色杂交种，可由白色斑块区分；violacea×alba得到略带红色的紫色杂交种，可以通过白色及红白相间的斑块区分（见图3）。图3一串红萼片彩斑杂交育种此外，结果表明，Rosea×Alba杂交的三倍体品种萼片单独出现了红色、白色和白红混合的斑块。6非常规育种6.1诱变育种辐射诱变是目前花卉品种培育与改良过程中一种非常重要的手段，60Coγ射线是花卉中最常用的辐射诱变源。在一串红的品种选育上，傅巧娟等研究表明：50Gy处理对一串红种子发芽具有一定的促进作用，其相对发芽率达109.0%；400Gy处理发芽率略低于对照；其它剂量处理发芽率与对照相近（见表4）。50Gy剂量处理可提高成苗率和苗的质量，但随辐射剂量增加，成苗率逐渐降低，幼苗的生长受到抑制，200Gy以上处理抑制作用明显。辐射处理对根的产生和生长作用较芽更为敏感[18]。表4辐射处理对一串红种子发芽率的影响6.2四倍体诱导刘静等以组培苗的茎节作为外植体，在己灭菌的培养皿中将材料切成合适，接种在配制的l/2MS+NAA0.1mg/L+6BA2.0mg/L+IBA0.5mg/L培养基上培养。然后，分别采用培养基添加法、浸泡法、先预培养后处理法和组合法4种方法对组培苗进行诱导[19]。结果表明，组合法诱导效果最好，即先用0.15%秋水仙碱浸泡48h，然后在含0.015%秋水仙碱的培养基上培养（见表5）。表5不同组合处理方法对一串红四倍体诱导的影响这一组合条件虽然一串红试管苗存活率较低，但四倍体诱导率最高，达69.2%，而使用浸泡法诱导率最高只有56.25%。此外，经过诱变处理后的材料中存在着大量仍然为二倍体的材料以及嵌合体，只有极少的材料是纯合的多倍体。因此要从不同层面和角度对其进行鉴定和比较。本试验主要采用了染色体数目计数、植株形态及气孔大小相结合等传统方法对多倍体植株进行了鉴定。7结论目前的一串红的育种研究已较多，但色素的工业化使用，组织培养苗的大力推广等还没解决。另外，最重要的是花色方面的育种研究[20]。因为一串红颜色比较单一，只有红色系、白色系和紫色系等，如果要提高一串红的园林利用价值，就必须创造出新的花色，但从自然变异或人工诱导的变异植株中筛选，或通过具有优良性状的植株杂交等方式来获得新的花色品种，面临许多难以克服的障碍，如变异频率不高、杂交不亲和、育种周期长以及盲目性大等问题。因此，寻找一种快速而有效的育种方法来获得新的花色品种，这已成为最为紧迫的问题。参考文献[1]李凤兰等.一串红(SalviasplendensKer-Gawl)的研究进展[J].东北农业大学学报.2008,39(8):131~135[2]孙建艮等.一串红栽培技术.[J].安徽农学通报.2008,14(11):237-238[3]周家琪等.花卉学.中国林业出版社.1990:191[4]曾丽等.超干处理与贮藏温度对一串红种子生活力与生理变化的影响[J].中国农业科学2006,39(10):2076-2082[5]黄海涛等.电子束和赤霉素复合处理一串红干种子对M1代生长发育的影响[J].西北农业学报.2007,16(4):253~256[6]任秋萍等.外源GA3及酸化处理对一串红种子萌发的影响[J].种子.2008,5:43-45[7]滕玉凤等.一串红种子不同处理方法育苗试验.北方园艺[J].2008,2:186-18[8]董爱香等.一串红种子发芽特性研究.种子[J]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