關鍵詞：牡丹（Paeoniasuffruticosa）；肉質花盤亞組；雜交親和性中圖分類號：S685.11 文獻標識碼：A文章編號：0439-8114（2025）07-0094-07DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2025.07.017開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Study on the hybrid affinity of wild speciespeony of Subsect Delavayanae

WANG Er-qiang1，2，JIHan-le1，PANG Jing-jing1，PANYong1，CAO Jian-kang1，LU Lin¹ ，WANG Xiao-hui1， 2 （1.LuoyangAcademyofAgricultureandForestrySiences/HenanPeonyGeneDevelopmentEngieringTechologyCenterLuoang47023 Henan，China;2.Zhongyuan ScholarWorkstation，Luoyang 471Ooo，Henan，China）

Abstract：ThewildspeciesofSubsectDelavayanaeofpeonyhaveimportantbreeding value.Thisstudyanalyzedthehybridizationaffinityof wildspeciespeonyofSubsectDelavayanaandscreenedouthybridcombinationsortypeswithgoodafinitythroughartificial hybridizationbetweenwildspecies peonyofSubsect Delavayanae，aswellasbetwen wildandcultivatedspecies.Theresultsshowed thatthehybridizationamongPaeoniadelavayi，Paeonialutea，andPaeoniapotaninigenerallyhadahighseedsetingquantity，and theharvestedsedshadagoodgerminationrate.However，wenusingPaeonialudlowi as theparent，althoughsomeseedswerealso received，theseedsdidn’tgerminate.WhenthewildspeciesofSubsectDelavayanae wereusedasthefemaleparentandhybridized with thecultivatedspeciesoftheSubsectVaginatae，theaverageseedsetingquantitydecreasedfromhightolow：Paeonialutea gt; （20 Paeonia delavayi gt; Paeonia ludlowii gt; Paeonia potanini，while the wild species as the male parent，the average seed setting quantity decreased from high to low：Paeonia potanini gt; Paeonia lutea gt; Paeonia delavayi gt; Paeonia ludlowii.Most of the hybrid combinations betweenthe wildspeciesof theSubsectDelavayanaeandthecultivatedvarietiesofthe Subsect Vaginataecouldbearfruitnoraly， showingacertaindegreeoffinity.However，thefruitsetingateandseedemergencerateof thewildspeciesofSubsectDelavayanae as the female parent were higher than those of the wild species of Subsect Delavayanae as the male parent.

Keywords：peony；SubsectDelavayanae；hybridization affinity

牡丹（Paeonia suffruticosa）屬于芍藥科（Paeonia-ceae）芍藥屬（Paeonia）牡丹組（Paeonia section Mout-an DC.）多年生落葉灌木，組內包括9個野生種和千余個牡丹栽培品種[。中國是所有牡丹野生種的原產地，也是世界栽培牡丹的起源、演化和栽培中心[2]。世界范圍內牡丹栽培種都來源于牡丹野生種的自然演化、人為馴化或定向培育。中國栽培牡丹的傳統(tǒng)品種全部為革質花盤亞組起源[3，肉質花盤亞組野生種還沒參與到中國中原、西北、西南、江南4大品種群栽培種的進化過程中[4]。但自1900年以來，引種到法國、美國等地的肉質花盤亞組野生種紫牡丹、黃牡丹廣泛用于雜交育種，培育出了一批黃色、深紅等色澤特異，同時適應性和抗性良好的栽培品種，并在全球范圍內推廣[5]。

牡丹肉質花盤亞組野生種花色表現為純正的黃色、深紅色等，同時葉形秀美，具有較強的抗性和適應性，是牡丹種質資源改良和創(chuàng)新的重要材料。牡丹肉質花盤亞組野生種在中國進行新品種培育尚處于起步探索階段，其育種價值潛力巨大。雜交是新品種培育的主要途徑，野生種與栽培品種遠緣雜交在優(yōu)異種質培育中發(fā)揮了重要作用[6。遠緣雜交中花粉活力、親本親和性及雜種不育等是影響雜交工作成敗的重要因素。雜交授粉過程中配置的雜交親本常發(fā)生花期不遇問題，花粉貯藏非常關鍵。在自然條件下，牡丹花粉壽命僅10～20d，盡管 4^°C 低溫保存可延長大多數牡丹品種花粉的壽命至1～2個月，但仍然很難滿足隔年雜交需要[7]。超低溫技術是進行種質資源保存的一條新途徑，已成功運用于多種植物花粉的長期保存[8]。同時，雜交親和性與親本的基因型關系密切，篩選親和性較高的雜交組合是進行遠緣雜交育種的基礎9。為此，本研究以牡丹肉質花盤亞組野生種、栽培種為親本材料，通過肉質花盤亞組組內野生種間，以及野生種和栽培種之間的人工雜交，分析肉質花盤亞組野生種雜交親和性，篩選親和性好的雜交組合或類型，為進一步挖掘肉質花盤亞組野生種優(yōu)良基因、發(fā)揮育種價值提供參考。

材料與方法

1.1 試驗材料

牡丹肉質花盤亞組野生種種植在洛陽市農林科學院國家牡丹芍藥種質資源庫和洛陽欒川牡丹野生種資源圃。肉質花盤亞組野生種為紫牡丹（Paeoniadelavayi）、黃牡丹（Paeonialutea）狹葉牡丹（Paeoniapotaninii）和大花黃牡丹（Paeonialudlowii），其主要特征性狀見表1，花型花色見圖1;25個栽培品種涉及中原牡丹品種群（Paeonia xsuffruticosa Zhongyu-anGroup）、西北牡丹品種群（PaeoniarockiRockGroup）、日本牡丹品種群（PaeoniaXsuffruticosaJa-pan Group）、江南牡丹品種群（Paeonia xsuffruticosaJiangnan Group）。

牡丹肉質花盤亞組野生種亞組內和以野生種為母本的組合類型試驗在洛陽欒川牡丹野生種資源圃進行，所用花粉為當年采收花粉；以牡丹肉質花盤亞組野生種為父本的組合類型試驗在洛陽市農林科學院國家牡丹芍藥種質資源庫進行，所用野生種花粉為隔年低溫保存花粉。雜交試驗于2021一2023年開展。

1.2 試驗方法

1.2.1雜交組合設置設置兩類雜交組合：牡丹肉質花盤亞組組內野生種間雜交和牡丹肉質花盤亞組野生種與革質花盤亞組栽培種之間雜交。所有親本均具正常雌雄蕊和穩(wěn)定結實性，為雜交實驗提供保障。

1.2.2花粉的采集為了避免外界環(huán)境干擾造成花粉混雜，試驗所用花粉均在花朵破綻期采摘，采摘時花枝保留3片葉，帶回實驗室插入清水，分品種隔離放置。待花朵盛開時，用鑷子取下花藥。將收集的花藥按照編號和采集日期放在硫酸紙上，陰干待其自然散粉后，在 30°C 恒溫鼓風干燥箱干燥，充分干燥的花粉置于密閉容器中待用。

表1牡丹肉質花盤亞組野生種主要性狀特征

a.大花黃牡丹;b.狹葉牡丹;c.紫牡丹;d.黃牡丹

圖1牡丹肉質花盤野生種的花型、花色

1.2.3花粉貯藏試驗當年用花粉收集后置于-20^qC 冰箱中貯藏備用，隔年使用的花粉置于 -80^°C 冰箱中貯藏備用。

1.2.4花粉活力的測定花粉活力的測定采用離體萌發(fā)測定法，選擇固體培養(yǎng)基，培養(yǎng)基采用統(tǒng)一配方： 60mg/L 硼酸 .0.04g/LCaCl₂?100g/L 蔗糖 .5g/L 瓊脂，將適量的培養(yǎng)基加入培養(yǎng)血中，待培養(yǎng)基冷卻后，用毛筆蘸取適量花粉均勻灑落于培養(yǎng)基上，培養(yǎng)皿上標記花粉名稱及時間，然后置于（ 25±1 ） C 恒溫箱中培養(yǎng)。 3h 后觀察花粉萌發(fā)情況，每次試驗隨機鏡檢3個視野并統(tǒng)計萌發(fā)率。萌發(fā)的標準為花粉管的長度 ? 花粉粒直徑的2倍。

1.2.5雜交實驗雜交時在母本花蕾露色時去雄，然后將去雄的花蕾套袋隔離。待母本植株進入盛花期，柱頭開始分泌黏液進行授粉，重復3次，授粉時間為上午9：00—11：00。在授粉區(qū)域牡丹群體花期結束一周，將套袋解除。待種子充分成熟、果莢尚未開裂時，采收至室內陰涼處后熟，然后統(tǒng)計種子數，計算結實數量。

1.3 數據處理與計算

采用Excel2021進行數據統(tǒng)計與分析。萌發(fā)率 萌發(fā)花粉數/總花粉數 ×100% ，結實率 結實數（粒）/授粉花朵數（朵），發(fā)芽率 發(fā)芽數（粒）/結種數（粒） ×100% 。

2 結果與分析

2.1牡丹肉質花盤亞組野生種花粉萌發(fā)率統(tǒng)計結果

由于花粉生活力的高低直接影響到雜交育種的成敗和效率，因此在雜交工作開展前，對當年及隔年貯藏的花粉進行花粉活力測試?；ǚ刍盍κ请s交育種成功的前提，其攜帶父本的部分遺傳物質，花粉活性對植物育種成功有著重要的影響[]。在牡丹的雜交育種工作中，選擇較高活力的花粉，并創(chuàng)造花粉萌發(fā)的適宜條件是雜交育種成功的前提。試驗采用花粉離體培養(yǎng)法對試驗各野生種花粉萌發(fā)率進行測定，結果見表2。由表2可以看出，牡丹肉質花盤亞組各野生種均有較高的花粉萌發(fā)率，但不同野生種間差異明顯。當年花粉萌發(fā)率最高的為大花黃牡丹，達 89.3% ，其次依次為紫牡丹、狹葉牡丹、黃牡丹。牡丹肉質花盤亞組野生種花粉在 -80°C 下保存一年后，依然有 50% 以上的花粉萌發(fā)率，其中大花黃牡丹花粉萌發(fā)率最高，為 59.7% 。花粉萌發(fā)率測定結果表明，牡丹肉質花盤亞組野生種當年和儲藏一年的花粉均有較高的花粉萌發(fā)率，能夠保障雜交工作的正常開展。

表2牡丹肉質花盤亞組野生種花粉萌發(fā)率

2.2牡丹肉質花盤亞組雜交組合結實及出苗情況

2.2.1牡丹肉質花盤亞組組內雜交由表3可以看出，牡丹肉質花盤亞組組內野生種之間雜交整體表現出較好的雜交親和性，平均結實數量為5.18粒/朵，所采收雜交種平均出苗率為 37.16% 。尤其紫牡丹、黃牡丹、狹葉牡丹之間進行正反交時，結實數量和出苗率均比較高，表現出較好的雜交親和性，說明它們親緣關系較近，為近緣種。但是在實施‘紫牡丹 × 大花黃牡丹'和‘大花黃牡丹 × 滇牡丹（混合花粉，滇牡丹是紫牡丹、黃牡丹和狹葉牡丹的統(tǒng)稱，一般采集花粉時按同等比例混合）組合時，能夠采收到種子，但種子均不能正常出苗，說明大花黃牡丹和滇牡丹雖然同為肉質花盤亞組，但生殖隔離表現明顯，雜交不親和性突出，這也是大花黃牡丹野生種在野生環(huán)境條件下一直比較純正的原因。

表3牡丹肉質花盤亞組野生種間雜交結實情況

2.2.2牡丹肉質花盤亞組野生種作母本與革質花盤亞組栽培品種雜交牡丹肉質花盤亞組野生種作母本與革質花盤亞組栽培品種雜交設置組合36個（表4）。共授粉花朵數973朵，收獲種子2632粒，平均結實數量為2.71粒/朵，采收種子平均出苗率為18.43% 。平均結實數量由高到低為黃牡丹、紫牡丹、大花黃牡丹、狹葉牡丹，分別為3.95、3.37、1.62、1.15粒/朵；所采收種子出苗率由高到低為狹葉牡丹、黃牡丹、紫牡丹、大花黃牡丹，分別為 39.86% 、26.07%.11.73%.4.62% 。由以上數據可以看出，牡丹肉質花盤亞組野生種作母本與栽培品種雜交平均結實數量和出苗數之間并非呈正比關聯(lián)性，黃牡丹平均結實數量高于狹葉牡丹，但是狹葉牡丹種子出苗率又明顯高于黃牡丹，說明種子萌發(fā)率取決于健康種子的占比，受精后胚、胚乳、種皮以及果莢發(fā)育任何一個環(huán)節(jié)出現問題或整體發(fā)育不協(xié)調都將影響種子的健康程度，進而影響后期出苗情況

表4牡丹肉質花盤亞組野生種與栽培種雜交結實情況

紫牡丹作母本親和性較好、結實數量較高的父本有玉面桃花、百園紅霞、花王；與黃牡丹親和性較好、結實數量較高的父本有日月錦、層中笑，另外夜光杯、似荷蓮、百園紅霞也表現出較好的親和性；大花黃牡丹和狹葉牡丹作母本與栽培品種雜交，有一定結實性，但結實數量均表現較低，說明大花黃牡丹和狹葉牡丹作母本與栽培品種雜交，存在較大雜交障礙，但個別組合間依然保持一定親和性，尤其狹葉牡丹，雖然結實數量較低，但是所收獲種子的平均出苗率高達 39.86% ，充分受精后大多數雜種發(fā)育比較健康，相反大花黃牡丹作母本，同樣能夠收獲少量種子，但種子發(fā)芽率僅 4.62% ，充分說明受精后雜種后期發(fā)育障礙比較明顯。

2.2.3牡丹革質花盤亞組栽培品種作母本與肉質花盤亞組野生種雜交以牡丹栽培品種為母本與肉質花盤亞組野生種為父本共配置雜交組合36個（表5），授粉花朵940朵，收獲種子1405粒，平均雜交結實數量為1.49粒/朵，種子出苗數170棵，整體種子出苗率為 12.10% 。

由表5可以看出，不同野生種為父本平均結實數量由高到低為狹葉牡丹、黃牡丹、紫牡丹、大花黃牡丹，分別為 2.21，1.52，0.98，0.17 粒/朵；所采收種子出苗率由高到低為黃牡丹、紫牡丹、大花黃牡丹、狹葉牡丹，分別為 19.64%.17.90%.15.00%.5.62% O由以上數據可以看出，肉質花盤亞組野生種作父本與栽培品種雜交平均結實數量和出苗率之間同樣非正比關聯(lián)性，尤其以狹葉牡丹作父本與栽培品種雜交，平均結實數量最高為2.21粒/朵，但種子出苗率又最低，僅為 5.62% 。

紫牡丹作父本親和性較好、結實數量較高的母本有鳳丹白、夜光杯；黃牡丹作父本親和性較好、結實數量較高的母本有夜光杯、似荷蓮、玉面桃花，另外芳紀、彩葉藍菊也表現出較好的親和性；狹葉牡丹作父本親和性較好、結實數量較高的父本有夜光杯、花大臣、皇嘉門，另外芳紀、蓮鶴、花竟等日本品種也表現出較好的親和性；同其他肉質花盤野生種相比，大花黃牡丹作父本與栽培品種雜交，雜交不結實現象突出，個別組合偶有結實，整體平均結實數量僅為0.17粒/朵，與夜光杯、多花羅漢雜交雖然收獲少量種子，但都不能正常出苗，說明種子的發(fā)育缺陷非常明顯。

表5牡丹栽培品種與肉質花盤亞組野生種雜交結實情況

3 小結

3.1肉質花盤亞組內滇牡丹之間雜交親和性強，與 大花黃雜交親和性差

通過紫牡丹、黃牡丹、狹葉牡丹以及大花黃牡丹之間的正反交試驗，結果發(fā)現，紫牡丹、黃牡丹、狹葉牡丹之間雜交普遍具有較高結實數量，同時收獲種子具有良好的出苗率。但以大花黃牡丹為親本，在實施‘紫牡丹 ?× 大花黃牡丹'和‘大花黃牡丹 ??× 滇牡丹’雜交組合時，雖然也收到部分種子，但種子均未能出苗。說明紫牡丹、黃牡丹、狹葉牡丹之間保持更近的親緣關系，而與大花黃牡丹具有較大的遺傳差異。這進一步印證了洪德元將肉質花盤亞組分為滇牡丹（紫牡丹、黃牡丹、狹葉牡丹）和大花黃牡丹2個種，以及紫牡丹、黃牡丹交叉分布的野生居群內存在天然雜種銀蓮牡丹的論斷和現象。

3.2牡丹肉質花盤亞組野生種作母本與革質花盤 亞組栽培品種間雜交親和性優(yōu)于作父本

野生種質與栽培種進行遠緣雜交在改良栽培品種以及培育新異種質中起著重要作用[13]。根據親緣關系遠近，芍藥屬牡丹組遠緣雜交主要指組間、組內（種間或亞組間）的遠緣雜交。肉質花盤亞組野生種與革質花盤亞組栽培品種間雜交屬于亞組間遠緣雜交，從花粉粒的附著、萌發(fā)、花粉管的生長、雙受精的完成，到合子、胚乳的發(fā)育等，其中任何一個環(huán)節(jié)發(fā)生障礙，都會直接導致雜交的失敗。試驗結果顯示，肉質花盤亞組野生種作母本與栽培品種雜交平均結實數量為2.71粒/朵，收獲種子平均出苗率為18.43% ；以栽培品種為母本與肉質花盤亞組野生種雜交平均雜交結實數量為1.49粒/朵，采收種子出苗率為 12.10% 。肉質花盤亞組野生種與革質花盤亞組栽培品種雜交多數組合均能正常結實，但肉質花盤野生種作母本結實數量和出苗率均高于肉質花盤野生種作父本?？梢婋s交時，以野生種作母本更容易成功。同時發(fā)現以大花黃牡丹為親本進行雜交時，雜交不親和現象表現突出，雜交結實數量偏低，但個別組合保持一定的親和性，較高親和性組合篩選是挖掘大花黃牡丹育種價值的重要途徑。

4討論

牡丹遠緣雜交不親和機理的研究與破解是挖掘肉質花盤亞組野生種育種價值、推進遠緣雜交育種步伐的重要課題。在歐美國家，牡丹肉質花盤亞組野生種在新品種選育中已取得重大突破，并且克服后代雜種不育難題，實現了高代雜種的選育，如今雜種八代、九代已經出現[14]。國內牡丹肉質花盤亞組野生種用于新品種培育起步較晚，近年來雖有突破，但多數都保持在F1代選育階段，在花型、長勢等方面優(yōu)勢不突出。本試驗表明，野生種與栽培品種雜交，在組合類型保持一定親和的前提下，篩選較高親和性雜交組合，是取得雜交工作成功進而培育新品種的基礎，同何桂梅[15]王越嵐[1的研究結果一致。

針對組合類型，找到導致雜交不親和現象的問題所在，并提出合理的解決方案，是牡丹遠緣雜交工作取得重大突破的基礎。肉質花盤野生種花粉本身都具有較高的活力，但與革質花盤亞組栽培種遠緣雜交結實數量普遍偏低，說明花粉在柱頭上萌發(fā)至受精環(huán)節(jié)遇到嚴重障礙，致使雜交不親和。為有效減少受精前障礙，建議授粉過程中要積極探索物理、化學措施，對花粉、花柱進行一定處理，如切割柱頭，適當加熱，紫外線照射，涂抹赤霉素、硼酸、蔗糖等，提高受精率，此外，要積極嘗試或改良授粉方式，如混合授粉、蒙導授粉、蕾期授粉和重復授粉等，找到突破花粉柱頭識別障礙、促進花粉萌發(fā)、花粉管伸長的有效手段，對克服受精前障礙提高可靠的技術支持。

幼胚拯救技術在解決牡丹雜交受精后障礙問題應用上亟待成熟完善。遠緣雜交過程中，不少組合呈現較高的結實數量，并收獲不少雜交種，但整體出苗率偏低甚至不能出苗，說明受精后，在種子發(fā)育過程中，胚、胚乳以及種皮、果莢等某一部分提前停止發(fā)育或整體發(fā)育不協(xié)調，最終導致所形成的種子不健全而不能萌發(fā)。同時雜交結實數量與種子出苗率并非呈現正相關性，說明受精前障礙和受精后障礙同樣是影響雜交工作取得成功的重要制約因素。幼胚拯救技術作為克服受精后胚胎敗育最有效的手段之一，已經在小麥、油菜等大田作物以及果樹、蔬菜、花卉等園藝作物遠緣雜交育種領域得到了廣泛應用。因此在雜交工作完成后，對雜種胚的發(fā)育程度要跟蹤檢測，可通過石蠟切片連續(xù)觀察受精后的胚珠發(fā)育進度，從而確定胚培養(yǎng)的最佳時期。牡丹胚培養(yǎng)技術的成熟及應用是保障遠緣雜種成苗的有效技術支撐，遠緣雜交的全過程要與胚培養(yǎng)技術充分結合。

牡丹野生種和栽培種花器官的發(fā)育因自然生態(tài)環(huán)境條件和栽培馴化過程不同有明顯差異，決定繁殖能力的心皮數量不等，變異范圍大，心皮內胚珠數量差異更是明顯，結種率較高的雜交組合，授粉后胚珠的敗育率較低[17]，試驗雜交組合結實數量計算以授粉花朵為基礎，采用結實種子數與授粉花朵數之比反映結實率高低，忽略了不同雜交母本之間雌蕊結構的不同，雖然同類型之間能夠客觀反映雜交親和性，但不如以胚珠為基礎計算的結果精確，后期研究過程中應改進。

參考文獻：

[1]洪德元，周世良，何興金，等.野生牡丹的生存狀況和保護[J].生物多樣性，2017，25（7）：781-793.

[2]洪濤，戴振倫.中國野生牡丹研究（三）芍藥屬牡丹組新分類群［J].植物研究，1997，17（1）：1-5.

[3]ZHOUSL，ZOUXH，ZHOUZQ，etal.Multiple species of wildtreepeonies gaverise to the‘kingof flowers’，PaeoniasuffruticosaAndrews[J].Proceedings of the royal society B：Biological scienc-es，2014，281（1797）：20141687.

[4］李嘉玨.中國牡丹起源的研究［J].北京林業(yè)大學學報，1998，20（2）：22-26.

[5]成仿云.紫斑牡丹有性繁殖研究[D].北京：北京林業(yè)大學，1996.

[6]張翔宇，賈文慶，何松林，等.牡丹種間遠緣雜交不親和的細胞學與生理機制研究[J].林業(yè)科學研究，2022，35（4）：63-71.

[7］陶清波.牡丹花粉超低溫保存研究[D].北京：北京林業(yè)大學，2003.

[8］張亞利，尚曉倩，劉燕.花粉超低溫保存研究進展[J].北京林業(yè)大學學報，2006，28（4）：139-147.

[9]祁奇墨，孟凡志，國靜，等.4個芍藥品種與3個牡丹品種的遠緣雜交結實特性研究[J].山東農業(yè)科學，2020，52（3）：24-28.

[10]王宗正，章月仙.從芍藥的花芽分化試論芍藥、牡丹的花型形成和演化[J].園藝學報，1991，18（2）：163-168.

[11]吳碩，智福軍，賈彥麗.棗花粉育性研究進展[J].河北科技師范學院學報，2017，31（3）：34-44.

[12]洪德元.世界牡丹和芍藥研究：兼論分類學的基本原理[M].北京：科學出版社，2024.

[13]HERMANTK，HANJY，SINGHRJ，etal.Evaluationofwildperennial Glycine species for resistance to soybeancyst nematodeand soybeanrust[J].Plantbreeding，2020，139（5）923-931.

[14]何桂梅，成仿云.牡丹的雜交育種及其最新進展[A].張啟翔.中國觀賞園藝研究進展C].北京：中國林業(yè)出版社，2005.

[15]何桂梅.牡丹遠緣雜交育種及其胚培養(yǎng)與體細胞胚發(fā)生的研究[D].北京：北京林業(yè)大學，2006.

[16]王越嵐.牡丹的雜交育種及組間雜種育性的研究[D].北京：北京林業(yè)大學，2009.

[17］孫銘，高丹丹，鞠志新.紫斑牡丹雜交授粉后胚珠的形態(tài)學觀察[J].江蘇農業(yè)科學，2014，42（8）：169-171.

（責任編輯 王曉芳）