一种种间杂交培育玫瑰品种的方法与流程

本发明属于植物培育技术领域，具体涉及一种种间杂交培育玫瑰品种的方法。

背景技术：
蔷薇属(RosaL.)植物隶属于蔷薇科蔷薇亚科，全世界共有200多种，中国产91种，月季、玫瑰和蔷薇为其代表植物。玫瑰原产于东方，但如今大概已遍布全世界，主要出现于温带。玫瑰的品种包括野生玫瑰共有100多种不同种类，而混种与变种正式登记的品种，大约有三万左右。目前玫瑰花种植大多数使用传统玫瑰，传统玫瑰一季开花、抗性相对较差、精油产率低、香型单一、产量低、适生区域有局限，再者现有白玫瑰稀有，而且花冠直径小、花期短且抗性差。因此，研制出新品白玫瑰是本领域技术人员亟待解决的技术问题。现有杂交技术一般在月季与蔷薇、月季与玫瑰之间应用较多，在选择母本时，一般选择单瓣或重瓣性低、柱头较短而直、花托以上子房部位饱满圆润的品种。科研人员进行很多尝试，试图将玫瑰与蔷薇进行杂交，但却极少成功，而且杂交成功的玫瑰和蔷薇品种具有非常强的产地属性，若换用不同产地同品种玫瑰和蔷薇，则不能杂交成功，原因可能是不同产地的有些玫瑰和蔷薇虽然属于同一品种，但在自然进化过程，遗传基因会较大差异，造成杂交失败。再者，即使有杂交成功玫瑰，但其品种特性(花冠小、产量低、抗逆性差等)都不好，达不到推广的要求。从现有报道中不难发现，影响玫瑰与蔷薇远缘杂交的主要因素有：种间杂交不亲和现象。从筛选亲本组合到获得杂交种苗，其中往往要经历授粉柱头败育、种子发育不全、杂种出苗困难、品种特性不稳定、容易退化、杂交后代不育等。这些因素严重影响了杂交育种进程。在玫瑰远缘杂交亲和性研究方面，国内外均有报道，但至今尚未明确不亲和机制的根本原因。

技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种种间杂交培育玫瑰品种的方法，通过该方法通多过年的杂交、纯化、筛选、定稳等，从而培育出新品玫瑰具有花朵直径大、开花多、三季开花、抗逆性强等优点，而且花朵为白色。为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种种间杂交培育玫瑰品种的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)母本A系为山东重瓣红玫瑰，父本B系白玉堂蔷薇RosamultifloraThunb.Var.Albo-plenaYüetKu，采集父本B系的花粉授于母本A系的柱头上进行杂交，栽培并筛选出既具有母本A系玫瑰的综合性状，又具有父本B系蔷薇的连续开花性状的后代F1；(2)F1自交纯化，产生花色为红色的植株F2(R)和花色为白色的植株F2(w)；(3)F2(w)自交纯化，得到目标性状稳定的白色杂交玫瑰新品种。在杂交过程中，于人工授粉前在母本植株花蕾的杯状花托凹陷的中央位置注入药剂，诱发杂交玫瑰染色体数目加倍。所述的药剂中含有质量分数为0.065％的秋水仙素和质量分数为12％的甘油。每朵花蕾的药剂注射量为0.5mL。杂交植株的花朵全部在人工授粉后套袋生长越过花期。在步骤(1)中，栽培并筛选出既具有母本A系玫瑰的综合性状，又具有父本B系蔷薇的连续开花性状的后代F1的时间不少于4年。在步骤(3)中，F2(w)自交纯化，得到目标性状稳定的白色杂交玫瑰新品种的筛选时间为不少于2年。花瓣20-40个；单花冠径为11-15cm，花期4-11月。白玉堂蔷薇RosamultifloraThunb.Var.Albo-plenaYüetKu的植株来源东北长白山，山东重瓣红玫瑰的植株来源山东平阴。采集父本B系的花粉提前或延迟授于母本A系的柱头上进行杂交。提高母本柱头对花粉的识别和选择能力，一般在未成熟和过熟时最低。所以，提前至开花前1-3天或延迟到开花后数天授粉，提高了远缘杂交结实率，相对于现有技术，本发明的有益效果为：(1)本发明提供的种间杂交培育玫瑰品种的方法，先将母本A系山东重瓣红玫瑰与父本B系白玉堂蔷薇(RosamultifloraThunb.Var.Albo-plenaYüetKu)杂交，得到既具有母本A系传统玫瑰的综合性状，又具有父本B系野蔷薇的目标性状的后代F1，F1自交纯化，产生的植株多数花色为红色F2(R)，少数花色为白色F2(w)，将花色为白色的植株F2(w)进行自交，得到在花瓣数、花期长短、抗旱抗寒抗盐碱等性状上均比亲本有明显改善的目标性状稳定的白色杂交玫瑰新品种，将其命名为中天玫瑰5号(ToproseNo:5)。(2)本发明通过种间提前或延迟授粉杂交的方法培育出新品种玫瑰，经栽培分析评价筛选出花型丰满、花期长、产花多、玫瑰精油出油率高、香味优雅纯正、玫瑰绿叶持久、展叶期长、耐寒、耐旱、耐盐碱、抗病虫害、耐修剪等综合性状优良的白色玫瑰新种。(3)本发明通过提前或延迟授粉杂交的方法培育出新品种玫瑰的花期：中天玫瑰春夏秋三季开花，北方花期160～180天，华南地区200多天，而且即使在炎热天气的夏天依然保持大量盛开的状态，每亩最低产量达到500公斤；而现有的传统白玫瑰开花只是在4-6月开花较多，而在夏天受炎热天气影响，仅有少量花开放，每亩最高产量200多公斤。(4)本发明通过提前或延迟授粉杂交的方法培育出新品种玫瑰的抗逆性：中天玫瑰不但具有耐寒、耐旱、耐盐碱、抗病虫害等特性，而且耐涝、耐热。(5)本发明通过提前或延迟授粉杂交的方法培育出新品种玫瑰的花径直径大，单花冠径为11-15cm。附图说明图1为在母本植株花蕾的杯状花托凹陷的中央位置注入药剂的示意图；图2为本发明在育种过程中采用的实验田的示意图；图3为本发明的种间杂交玫瑰育种的路线图。具体实施方式下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限于本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均购自常规生化试剂商店。下面结合附图对本发明做进一步详细说明。本发明涉及种间杂交培育重瓣玫瑰系的方法。本发明经研究发现经过人工栽培的野蔷薇品种具有耐湿、耐热、抗寒、抗病的特性，花色丰富，有独特香味，适于粗放管理。传统重瓣玫瑰栽培历史悠久性状较稳定，其花色多为红色或粉色，花色不丰富。将野生蔷薇与传统玫瑰杂交产生具有亲本优良性状的玫瑰新种系。母本A系为山东重瓣红玫瑰，父本B系为白玉堂蔷薇(RosamultifloraThunb.Var.Albo-plenaYüetKu)，杂交后经栽培筛选出既具有A系传统玫瑰的综合性状，又具有B系野蔷薇的目标性状的后代F1，F1自交纯化，产生的植株多数花色为红色F2(R)，少数花色为白色F2(W)，将花色为白色的植株F2(W)进行自交，并选择出能够连续开花并含有综合性状和目标性状且稳定的新一代白色杂交玫瑰品系，命名为中天玫瑰5号(ToproseNo:5)。本发明采用母本山东重瓣红玫瑰为A系，父本白玉堂蔷薇(RosamultifloraThunb.Var.Albo-plenaYüetKu)为B系，经过杂交栽培分析评价筛选后，选择出完全有别于亲本的具有连续开花性状的优良的新一代白色杂交玫瑰品系(Rosahybrid)，命名为中天玫瑰5号(ToproseNo:5)。本发明采用0.065wt％秋水仙素和12wt％甘油的混合药剂，于人工授粉前在母本植株每朵花蕾的杯状花托凹陷的中央位置注入0.5mL，以诱发杂交玫瑰染色体数目加倍(如图1所示)，培养出新的玫瑰品系中天玫瑰5号(ToproseNo:5)。本发明的每个杂交样本复制100份，实验田5亩，每100平方米一块，呈10×10米正方形，分为8块。在每一平方米的中央位置种植一颗杂交玫瑰，杂交植株的花朵全部在人工授粉后套袋生长越过花期。实验田A区和B区两区之间间隔5米，以防交叉传粉影响预期培育目标(如图2所示)。本发明涉及种间杂交方案。首先将B系经人工授粉与A系杂交，经评价分析筛选到理想性状新种植株F1，F1进行自交纯化，得到花色为红色的植株F2(R)和花色为白色的植株F2(w)。使用花色为白色的植株F2(w)再次进行自交，产生了新的白色杂交玫瑰种系F3。(如图3所示)。在后代处理中选择具有目标性状、农艺性状及稳定系统的优良植株，并进行扦插繁殖，扩大引种到鉴定圃扩展，两年发展到区域试验田，进而到规模化的生产试验田。中天玫瑰5号(ToproseNo:5)具有花型丰满、花期长、产花多、玫瑰精油出油率高、香味优雅纯正、玫瑰绿叶持久、展叶期长、耐寒、耐旱、耐盐碱、抗病虫害、耐修剪等优良的综合性状。下面给出本发明的一个具体实施例：a、在山东淄博建立实验田，选取无病无虫害的健康亲本，在母本A系山东重瓣红玫瑰上进行父本B系白玉堂蔷薇(RosamultifloraThunb.Var.Albo-plenaYüetKu)的人工授粉。杂交后进行人工日常管理，并收集好种子F1。第二年将杂交后的种子F1分别播种，比较鉴定，在其中挑选较优秀的植株进行自交，自交后进行人工日常管理，产生的植株多数花色为红色F2(R)，少数花色为白色F2(w)，收集好花色为白色的植株F2(w)的种子。来年栽培出白色玫瑰F2(w)，然后再次进行F2(w)自交。选择出具有理想的花叶形态、植株花朵产量、香型、抗性的白色玫瑰植株F3，即为中天玫瑰5号(ToproseNo:5)。下面详细叙述上述山东淄博的实验田的情况，其具体过程如下：(1)本发明选用山东重瓣红玫瑰：该品种的花为完全花，由花托、花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊等部分组成。重瓣红玫瑰一般从4月下旬开始开花，5月下旬结束，历时25-30天。大量花开时间非常集中，仅4-5天，开花数量占整个花期的50％以上。玫瑰花淡香、花蕾壶形。花径约5-7cm，花重瓣为20-30枚，萼片5枚，长2.86厘米。山东重瓣红玫瑰具有多数离生心皮的雌蕊，其发育顺序与发生同向，中心部分因发生和发育较晚，常败育。重瓣红玫瑰由于花的雌雄芯大部分分化为花瓣，致使花器发育不良，特别是雌蕊表现进一步退化的特征，所以基本失去了结实能力。花开时雌蕊、雄蕊外露，长度均较长。在本领域中，玫瑰的杂交一般选用月季作为父本或母本，但蔷薇作为父本或母本时，很难实现杂交，即使能够杂交，但也会出现杂交种子出苗困难、品种特性不稳定、容易退化和杂交后代不育等一系列障碍，而且蔷薇与玫瑰的杂交后代特性比母本玫瑰特性，因此玫瑰与蔷薇远缘杂交很难成功。对于结实能力差的山东重瓣红玫瑰更不可能实现玫瑰与蔷薇远缘杂交，山东重瓣红玫瑰与蔷薇实现杂交。本发明的创造性选出一种白玉堂蔷薇(RosamultifloraThunb.Var.Albo-plenaYüetKu，植株来源东北长白山)。白玉堂的特征：圆锥花序，花7～10朵，花径2～3厘米。萼片披针形，中部具2个线形裂片，外面无毛，内面被毛。花瓣白色，重瓣，宽倒卵形，先端微凹，基部楔形。花柱成束，稍长于雄蕊。(2)杂交1991年在山东淄博建立实验田，选取无病无虫害的健康亲本。在5月份母本系山东重瓣红玫瑰花期盛开后，在母本A系山东重瓣红玫瑰上进行父本B系白玉堂蔷薇(RosamultifloraThunb.Var.Albo-plenaYüetKu，植株来源东北长白山)的提前或延迟人工授粉，提前至开花前1-3天或延迟到开花后数天授粉，提高了远缘杂交结实率。杂交授粉具体过程如下：将母本A待放的花朵小心的逐层剥除花瓣(注意花药尚未裂开，无花粉散落)，用镊子摘除花药，挂上标牌，注明品种名称及去雄时间。用规格40cm又17cm的纸袋套于花枝之上，袋口敞开，防治柱头被污染。去雄后第二天或第三天上午待母本花柱柱头分泌粘液时，进行授粉。授粉时先取下纸袋，将准备好的父本花粉用棉球轻轻的涂抹在母本柱头，然后挂牌注明授粉日期，套袋即可。5-7天后花托明显膨大证明授粉成功。杂交植株的花朵全部在人工授粉后套袋生长越过花期。杂交期间日常管理：每个杂交样本(即母本A)复制100份，实验田3亩，每100平方米一块，呈10×10米正方形，分为8块。在每一平方米的中央位置种植一颗待杂交玫瑰，杂交植株的花朵全部在人工授粉后套袋生长越过花期。实验田A区和B区两区之间间隔5米，以防交叉传粉影响预期培育目标(如图2所示)。杂交后进行人工日常管理(包括施肥灌溉等)，待秋天种子成熟后，收集好种子F1。记录各个杂交组合情况，统计授粉花朵数、观察杂交果实的形态，统计座果数，统计种子数。(3)杂交一代F1的栽培、筛选由于玫瑰为多年生的落叶丛生灌木，幼苗需要三至五年才能长成高大植株，花径、花形才能稳定。因此，本发明对杂交一代F1进行了五年栽培筛选。1992年将收获的种子进行萌发和栽培，并统计出苗数和死苗数。记录其幼苗植株的形态、叶、皮刺等性状特征，统计幼苗长势及环境影响的情况，从而选较优秀的植株。1993-1996年选取开花的子代，记录其植株的形态、叶、花、皮刺等性状特征，统计植株长势及环境影响的情况，统计选较优秀的植株。通过上述五年的栽培、分析评价筛选，才得到具有母本A系玫瑰的综合性状、连续开花的性状优良的一代杂交品系F1。(4)F1自交1997年在5月份待杂交品系F1花期盛开后，花自然授粉，从而完成自交。自交后进行人工日常管理，产生的植株多数花色为红色F2(R)，少数花色为白色F2(w)，收集好花色为白色的植株F2(w)的种子。(4)F2(w)自交由于回交一代F2(w)幼苗需要三至五年才能长成高大植株，花径、花形才能稳定因此，本步骤从1998年开始播种萌发，幼苗生长，进行了栽培筛选，1999年选取具有耐寒、耐旱、耐盐碱等目标性状和目标性状稳定的白色杂交后代F2(w)，并收集种子。2000年再次播种萌发，幼苗生长，进行了栽培筛选，2001年再次选取具有耐寒、耐旱、耐盐碱等目标性状和目标性状稳定的白色杂交后代F2(w)，即可得到选择出具有理想的花叶形态、植株花朵产量、香型、抗性的白色玫瑰植株F3，即为中天玫瑰5号(ToproseNo:5)。中天玫瑰5号(ToproseNo:5)为第一个真正意义的上白色玫瑰，颜色纯白且很鲜亮，而现有白色玫瑰基本颜色不纯正，或带有略黄色，或带花瓣边缘带有粉色等。对比例1本对比例与实施例1相同，但是母本分别为大马士革玫瑰和山东重瓣红玫瑰，父本分别为腺叶蔷薇、野蔷薇、深山蔷薇、刺玫蔷薇、单瓣黄刺玫时，后代子房膨大率极低，有的杂交组合中根本没有出现子房膨大现象。只有大马士革玫瑰×野蔷薇获得杂交果实与种子。由此可以说明蔷薇属的遗传资源本身很复杂，影响其受精成功的因素也很多。具体情况见表1。表1不同蔷薇品种与不同玫瑰品种的杂交情况对比例1的大马士革玫瑰和野蔷薇、深山蔷薇、刺玫蔷薇、单瓣黄刺玫、突厥蔷薇均为北京植物园栽培的品种。虽然野蔷薇与大马士革玫瑰可以实现杂交，但是品种特性不稳定、容易退化，使得其杂交后的特征差于大马士革玫瑰，例如花朵直径小、产量低、耐寒耐盐碱耐热耐涝等抗逆性差，而且更为严重是其杂交后代不育，阻碍使其杂交后代再次进行回交或杂交。对比例1中未座果的玫瑰×蔷薇杂交，即使采用0.065wt％秋水仙素和12wt％甘油的混合药剂进行处理，也未能实现授粉成交，不能座果。实施例2对实施例1的中天玫瑰5号(ToproseNo:5)进行抗逆性实验，具体如下：耐寒：委托内蒙古包头市果品果树科研所在固阳县皇漠地栽植500株中天玫瑰5号(ToproseNo:5)进行越冬实验。表现为栽植第一年共同越冬顶梢有10～20厘米的抽条，第二年及以后没有出现抽条现象。经实践，栽植第二年采取控水、节肥措施，防止枝条徒长，使其充分形成木素质，较好的解决了在零下38℃的安全越冬。试验结果表明，中天玫瑰5号平均抗寒指数为0.4，枝条冻伤长度小于15％，基本无冻害发生。耐盐碱：与天津泰达园林绿化公司合作，共同承担了国家林业局“948”计划——滨海新区盐碱地治理技术引进课题，将中天玫瑰5号(ToproseNo:5)作为重要耐盐植物进行了试验。在内蒙杭锦旗等沿海和内陆盐碱地区进行了中天玫瑰5号(ToproseNo:5)的盐碱地实验。发现中天玫瑰5号(ToproseNo:5)具有良好的耐盐碱性能，能够在沿海土壤含氯化钠盐量0.3～0.4％，内陆土壤硫酸盐含盐量为8～10‰、pH值为9～10左右的苏打碱土中生长良好。耐热耐涝：在贵州独山县、广东湛江市、深圳、福建等高温高湿地区进行耐热耐涝的实验，这些地区夏天7和8月平均温度29～32℃、最高温度37.2℃，而且降水量达2000毫米，是暴雨中心区。经种植发现，中天玫瑰5号不但花期很长(可达240天)，而且在湿热的夏天依然保持大量花朵盛开的状态，具有很好的耐热耐涝的特性。实践证明，杂交后的玫瑰植株中天玫瑰5号(ToproseNo:5)相比传统的玫瑰品种具有更多优势，其延长了花期，三季开花，产量高，具有耐寒、耐旱、耐盐碱，易栽培等特性，适于作为鲜花加工产业的原料使用，尤其是非常适于作为药用和玫瑰精油的原料。表2花径/cm花期花表面蜡质肉厚花托抗低温耐热耐涝天玫瑰5号11-154-10月薄厚小可抗-38℃强大马士革玫瑰3-55-6月厚薄大-30℃冻死差山东重瓣红玫瑰6-94-5月厚薄大-30℃冻死差百叶玫瑰4-65-6月厚薄大-30℃冻死差由表2可知：本发明的天玫瑰1号花径大，花期时间长，蜡质少，而且肉厚，抗低温，耐热耐涝。实践证明，中天玫瑰5号(ToproseNo:5)具有花型丰满、花期长、产花多、玫瑰精油出油率高、香味优雅纯正、玫瑰绿叶持久、展叶期长、耐寒、耐旱、耐盐碱、抗病虫害、耐修剪等优良的综合性状。杂交后的白色玫瑰植株中天玫瑰5号(ToproseNo:5)相比传统的玫瑰品种具有更多优势，其延长了花期，连续开花，产量高，具有耐寒、耐旱、耐盐碱，易栽培等特性，适于作为鲜花加工产业的原料使用，对于推进我国玫瑰产业形成一、二、三完整产业链，走出国门，抢占国际高端香料市场具有重大意义。实施例3将不同玫瑰品种的鲜花，用水蒸气蒸馏法提取精油，提取工艺参数为：液料比4∶1、蒸馏时间4h、蒸馏速度200mL/h(为每小时蒸出蒸馏器容积10％的馏出液)、装料量为蒸馏器的75％。实验结果见表3。表3中天玫瑰大马士革玫瑰山东重瓣红玫瑰百叶玫瑰得油率％0.0510.0420.0300.027从表3的数据可知：本发明的中天玫瑰香油率达到0.053，高于目前以高油的大马士革玫瑰。采用毛细管气相色谱-质谱联用法测试化学成分。仪器：GC/7AG型色谱仪(日本岛津)，分析柱：石英毛细管柱，50m×0.3m，柱温80～180℃，2℃/min程序升温，汽化温度240℃，载气为N2，载气流量60mL/min，进样口温度240℃。质谱条件：EI源；电离电压70eV；离子源温度为240℃，进样量0.4μL。表4中天玫瑰大马士革玫瑰山东重瓣红玫瑰百叶玫瑰香茅醇38.1634.6558.0426.75橙花醇9.239.772.819.78香叶醇117.3116.8010.4921.89苯乙醇10.971.030.301.85玫瑰蜡5.3515.710.2615.76中天玫瑰的主要成分与大马士革玫瑰比较接近，气味为纯甜型，而且玫瑰蜡等杂质含量非常少，非常适合作为我国玫瑰精油的新品种。作为我国传统玫瑰油代表之一的苦水玫瑰，其主成分含量与国际标准差别大，花香气不足甚至稍显杂气及呛鼻味儿，已经不能满足国际市场的需求。上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。