论文部分内容阅读
摘 要：以百合為代表的球根花卉在现代花卉市场中占据着重要的市场份额，经济价值凸显。以百合等球根花卉为研究对象，针对球根花卉育种中存在的问题进行深层次、广范围、大批量的研究和探索，结合笔者多年从事球根花卉育种工作的科研经验，提出具有一定前沿思想的种植理念与育种思路，为相关领域的科研人员提供重要的技术支持和理论指导。
关键词：百合;球根花卉;育种
文章编号： 1005-2690（2021）12-0069-02 中国图书分类号： S682.2 文献标志码： B
百合作为球根花卉的重要代表，其市场价值与需求与日俱增。一方面，消费者对于以百合为代表的球根花卉植物需求旺盛，市场份额与实际产能相差较大，加剧了对于百合花卉种植产业的强烈需求;另一方面，在花卉育种领域中，百合等球根花卉育种工作存在一定的限制条件，导致很多种植产业人员望而却步，错失重要的发展契机，引发行业专业人员的探讨和研究。
1 百合等球根花卉育种工作的发展现状
球根花卉，特指花卉根状结构出现不同程度的变形，大多以球形或者块状为主要特征，在形态学领域中，被称为鳞茎、根茎、块根等。因此，将球根花卉归类后，就成为世界占比极大的花卉品种，尤以百合、风信子、郁金香等花卉备受世界人民的喜爱和欢迎。不仅如此，随着国外百合等球根花卉品种的引入，我国当前花卉市场中本地球根花卉品种寥寥无几，普遍为荷兰及欧美国家的花卉品种。球根花卉先后实现育种、无性繁殖等一系列种植技术。基于百合等球根花卉植物育种工作的复杂性，结合我国多年来对于球根花卉育种工作的科研经验，进一步分析了以百合为代表的球根花卉育种工作的技术发展情况与趋势。
2 百合等球根花卉育种工作的发展目标
现代球根花卉育种的主要目标是提升花卉的核心品质，包括花朵的形态、尺寸、芳香及花朵数量、质量等，根据花卉品种进行针对性的培养和科研，提升球根花卉育种工作的质量，改善球根花卉基本的能力，如生长速度、抗风能力、抗病能力、成球率、抗非生物能力等。
2.1 优化花卉采摘质量，增加开花时长
针对球根花卉的采摘质量，需要进一步延长对应的开花时间，从而实现花卉质量的提升和改善。近年来，我国球根花卉的研究呈现暴发式的增长态势，尤其是针对百合等花卉的开花时间，进行百合亲代与后代之间的研究，探查可能存在的问题，提升百合花开发的时长，从而实现花卉品质的提升。部分学者将ACC氧化酶中的部分基因植入百合细胞中，然后借助RNA基因技术，控制百合花开花期间乙烯的产生量，从而延长开花时间，提升花卉的观赏性和商业价值。现代花卉产业普遍认为，选择早花、晚花品种可延长百合花的整个观赏期，是未来重要的发展方向。
2.2 提升花卉对于温度和光线的适应能力
众所周知，现代球状花卉对于温度和光线的适应能力相对不足。为了提升百合等球根花卉对于温度和光线的适应能力，选择“Uncle Sam” “Scout”两个弱光不敏感品种，逐渐提升其对光线的适应能力;同时以铁炮百合为例，开展低温环境下的育种工作。经过数代的低温培育，能够提升百合等球根花卉的抗寒性，实现花卉在寒冷环境中良好生长。
2.3 改善和提升花卉抗病能力
抗病性的提升，不仅能够助力百合等球根花卉提升对应的市场价值，还能够改善传统百合等球根花卉的基本特性，使其适应多种生长环境，降低百合等球根花卉的种植成本。真菌、细菌性疾病都是百合等球根花卉的重要侵害目标，需要针对问题进行对应的研究。我国部分球根花卉如山丹、毛百合等品种具有极强的抗病性，能够通过百合品种之间的杂交，提升对应的抗病性。
3 育种措施
3.1 杂交育种
目前根据球根花卉的种类进行分析，种间杂交是获取花卉品种变异的重要举措，能够通过杂交将部分花卉的特性进行遗传和显现。选择具有一定亲缘特征的百合品种，有效提升杂交率，但是对应的种植问题也相对突出。亲缘杂交虽然能够提升对应的杂交率，但是无法实现多种优良基因的显现，提高了杂交的失败率。因此，在进行种间杂交时，需要选择属性范围更大的杂交种类，然后根据对应的育种技术进行优化和升级，降低对应种植障碍。
花卉受精前，对应的生殖障碍是时间和空间的隔离，主要是由不亲和性的问题导致。著名学者Ascher通过研究得知，杂交的不亲和性主要受花粉与花柱内的同一蛋白抗原及抗体的具体反应得出结果，对应的控制基因S能够根据对应的遗传信息进行显现。另外，相关科学技术表明，通过对花柱进行切割，然后将花粉进行授粉操作，能够提升百合组间杂交的成功率，从而解决柱头嫁接及嫁接法等一系列要求，解决了百合育种种子形成率较低等实际问题。
胚挽救技术是现代花卉育种产业的重大技术突破，已经在多种球根花卉中应用，被誉为百合、郁金香、六出花等花卉育种的常见技术。在百合离体的不同阶段，借助胚挽救技术，能够有效助力百合花卉克服杂交障碍等实际问题。一方面，胚挽救技术的应用，能够最大限度地降低杂交过程中胚、胚乳退化问题，助力杂交成功率的提升;另一方面，结合传统百合育种技术的发展趋势，利用多种强制手段，增加对应的受精频率，能够最大限度地提升杂交育种的可能性。
通过多年的科研和探索，20世纪90年代后期，以东方百合为代表的球根花卉品种得到暴发式的发展和应用，尤其是通过杂交技术培育成功的LA、LO、LR、OT等品种，弥补了当前市场的空缺和不足。其中，基于我国野生百合品种数量较多的实际，以人工选育模式，将8个大类数百种百合进行杂交和培育，最终培育出具有高抗病性、抗寒性、光弱敏感性的花卉品种，实现我国现代百合花卉产业的蓬勃发展。 3.2 倍性育種
基于球根花卉的基本特性，开展以百合为代表的球根花卉的倍性育种。目前已知的育种技术主要是单倍体育种及多倍体育种，大多是利用单倍体的种植手段提升纯合速度，加快对应的选择效率。而多倍体育种技术，主要是克服杂交障碍提升百合花的基本品质。因此，在进行单倍体育种时，需要利用百合的花粉、花药等组织培养的方式获取对应的单倍体植株，然后结合部分化学药剂，对单倍体染色体进行纯合处理，实现育种时间的有效缩减。在现代花卉领域，人们普遍认为百合在自然界中少量存在多倍体等特殊情况，但是在人工培育的模式下，能够实现多倍体植株的大量生成。不仅如此，在人工模式的诱导环境中，能够增加异源多倍体的数量。传统人工诱导技术主要是利用温度、机械、辐射、离心力等措施对植株进行处理，诱导其染色体分裂，从而达到对应的目的和要求。借助多倍体杂交技术，能够提升植株的观赏价值，实现科学育种的基本要求[1]。
3.3 突变育种
突变育种是利用百合等球根花卉的突变情况，选择突变后的多种不确定性，当对应的后代出现新、奇、稀、特等特点时，都能够实现花卉种子价值的增加，实现其观赏价值的巨大改变。当前市场领域对于具备以上特征的百合花，会受到强烈的关注和重视，因此增加花卉突变育种的情况，成为种植工作的重要内容。突变育种模式主要分为人工育种与自然突变两种，传统意义上自然突变率相对较低，需要借助人工育种的模式，加快百合的突变效率，以人工诱变育种形式，提升对应的变异成效。
采取突变育种措施，能够快速实现百合植株目标，通过突变的形式，降低潜在的不确定性和影响性，能够借助诱导材料突变模式，获取多种培养目标。例如，借助化学、物理等方式，都能够获取对应的突变植株，从而对其后代进行选择和分析[2]。
3.4 分子育种
分子育种，是借助基因工程育种和分子标记的方式开展的育种模式，虽然具有极高的科研潜力，但是对应的基因技术由于存在一定的主观性及强制性，对植株的未来生长会造成不可预测的影响，因此应慎重选用基因工程的育种模式。以欧美国家为代表的基因技术，已经实现遗传图谱及分子标记辅助技术。作为常用的百合育种方式，分子育种能够根据育种的要求进行基因碎片的选择，实现育种年限的快速缩短，提高育种的成功率。虽然基因工程存在一系列的优势和特点，但是由于其破坏了传统生态学的基本结构特征，同时培育成本较大，需要投入更多的资源开展分子育种工作，因此该育种方式在行业内存在一定的争议[3]。
4 结语
通过对百合等球根花卉育种工作的分析和研究，了解到当前花卉育种工作的发展现状及趋势。通过对4种育种技术的研究和分析，了解当前百合花卉育种技术的主要策略及各个育种技术的优势和特点，为后续球根花卉育种工作的研究提供了重要的参考建议和发展方向。
参考文献：
[ 1 ] 王仙芝，牛立新，谢松林，等.秦巴山区野生百合（Lilium spp.）的育种应用研究[J].广西植物，2020，40（11）：1661-1670.
[ 2 ] 马旭，张铭芳，肖伟，等.百合遗传转化及纳米磁珠法研究进展[J].分子植物育种，2020，18（14）：4657-4664.
[ 3 ] 贾文杰，崔光芬，王祥宁.百合育性与花药发育过程中激素和内源物质含量及能量代谢酶活性的关系[J].西北植物学报，2019，39（3）：480-488.
关键词：百合;球根花卉;育种
文章编号： 1005-2690（2021）12-0069-02 中国图书分类号： S682.2 文献标志码： B
百合作为球根花卉的重要代表，其市场价值与需求与日俱增。一方面，消费者对于以百合为代表的球根花卉植物需求旺盛，市场份额与实际产能相差较大，加剧了对于百合花卉种植产业的强烈需求;另一方面，在花卉育种领域中，百合等球根花卉育种工作存在一定的限制条件，导致很多种植产业人员望而却步，错失重要的发展契机，引发行业专业人员的探讨和研究。
1 百合等球根花卉育种工作的发展现状
球根花卉，特指花卉根状结构出现不同程度的变形，大多以球形或者块状为主要特征，在形态学领域中，被称为鳞茎、根茎、块根等。因此，将球根花卉归类后，就成为世界占比极大的花卉品种，尤以百合、风信子、郁金香等花卉备受世界人民的喜爱和欢迎。不仅如此，随着国外百合等球根花卉品种的引入，我国当前花卉市场中本地球根花卉品种寥寥无几，普遍为荷兰及欧美国家的花卉品种。球根花卉先后实现育种、无性繁殖等一系列种植技术。基于百合等球根花卉植物育种工作的复杂性，结合我国多年来对于球根花卉育种工作的科研经验，进一步分析了以百合为代表的球根花卉育种工作的技术发展情况与趋势。
2 百合等球根花卉育种工作的发展目标
现代球根花卉育种的主要目标是提升花卉的核心品质，包括花朵的形态、尺寸、芳香及花朵数量、质量等，根据花卉品种进行针对性的培养和科研，提升球根花卉育种工作的质量，改善球根花卉基本的能力，如生长速度、抗风能力、抗病能力、成球率、抗非生物能力等。
2.1 优化花卉采摘质量，增加开花时长
针对球根花卉的采摘质量，需要进一步延长对应的开花时间，从而实现花卉质量的提升和改善。近年来，我国球根花卉的研究呈现暴发式的增长态势，尤其是针对百合等花卉的开花时间，进行百合亲代与后代之间的研究，探查可能存在的问题，提升百合花开发的时长，从而实现花卉品质的提升。部分学者将ACC氧化酶中的部分基因植入百合细胞中，然后借助RNA基因技术，控制百合花开花期间乙烯的产生量，从而延长开花时间，提升花卉的观赏性和商业价值。现代花卉产业普遍认为，选择早花、晚花品种可延长百合花的整个观赏期，是未来重要的发展方向。
2.2 提升花卉对于温度和光线的适应能力
众所周知，现代球状花卉对于温度和光线的适应能力相对不足。为了提升百合等球根花卉对于温度和光线的适应能力，选择“Uncle Sam” “Scout”两个弱光不敏感品种，逐渐提升其对光线的适应能力;同时以铁炮百合为例，开展低温环境下的育种工作。经过数代的低温培育，能够提升百合等球根花卉的抗寒性，实现花卉在寒冷环境中良好生长。
2.3 改善和提升花卉抗病能力
抗病性的提升，不仅能够助力百合等球根花卉提升对应的市场价值，还能够改善传统百合等球根花卉的基本特性，使其适应多种生长环境，降低百合等球根花卉的种植成本。真菌、细菌性疾病都是百合等球根花卉的重要侵害目标，需要针对问题进行对应的研究。我国部分球根花卉如山丹、毛百合等品种具有极强的抗病性，能够通过百合品种之间的杂交，提升对应的抗病性。
3 育种措施
3.1 杂交育种
目前根据球根花卉的种类进行分析，种间杂交是获取花卉品种变异的重要举措，能够通过杂交将部分花卉的特性进行遗传和显现。选择具有一定亲缘特征的百合品种，有效提升杂交率，但是对应的种植问题也相对突出。亲缘杂交虽然能够提升对应的杂交率，但是无法实现多种优良基因的显现，提高了杂交的失败率。因此，在进行种间杂交时，需要选择属性范围更大的杂交种类，然后根据对应的育种技术进行优化和升级，降低对应种植障碍。
花卉受精前，对应的生殖障碍是时间和空间的隔离，主要是由不亲和性的问题导致。著名学者Ascher通过研究得知，杂交的不亲和性主要受花粉与花柱内的同一蛋白抗原及抗体的具体反应得出结果，对应的控制基因S能够根据对应的遗传信息进行显现。另外，相关科学技术表明，通过对花柱进行切割，然后将花粉进行授粉操作，能够提升百合组间杂交的成功率，从而解决柱头嫁接及嫁接法等一系列要求，解决了百合育种种子形成率较低等实际问题。
胚挽救技术是现代花卉育种产业的重大技术突破，已经在多种球根花卉中应用，被誉为百合、郁金香、六出花等花卉育种的常见技术。在百合离体的不同阶段，借助胚挽救技术，能够有效助力百合花卉克服杂交障碍等实际问题。一方面，胚挽救技术的应用，能够最大限度地降低杂交过程中胚、胚乳退化问题，助力杂交成功率的提升;另一方面，结合传统百合育种技术的发展趋势，利用多种强制手段，增加对应的受精频率，能够最大限度地提升杂交育种的可能性。
通过多年的科研和探索，20世纪90年代后期，以东方百合为代表的球根花卉品种得到暴发式的发展和应用，尤其是通过杂交技术培育成功的LA、LO、LR、OT等品种，弥补了当前市场的空缺和不足。其中，基于我国野生百合品种数量较多的实际，以人工选育模式，将8个大类数百种百合进行杂交和培育，最终培育出具有高抗病性、抗寒性、光弱敏感性的花卉品种，实现我国现代百合花卉产业的蓬勃发展。 3.2 倍性育種
基于球根花卉的基本特性，开展以百合为代表的球根花卉的倍性育种。目前已知的育种技术主要是单倍体育种及多倍体育种，大多是利用单倍体的种植手段提升纯合速度，加快对应的选择效率。而多倍体育种技术，主要是克服杂交障碍提升百合花的基本品质。因此，在进行单倍体育种时，需要利用百合的花粉、花药等组织培养的方式获取对应的单倍体植株，然后结合部分化学药剂，对单倍体染色体进行纯合处理，实现育种时间的有效缩减。在现代花卉领域，人们普遍认为百合在自然界中少量存在多倍体等特殊情况，但是在人工培育的模式下，能够实现多倍体植株的大量生成。不仅如此，在人工模式的诱导环境中，能够增加异源多倍体的数量。传统人工诱导技术主要是利用温度、机械、辐射、离心力等措施对植株进行处理，诱导其染色体分裂，从而达到对应的目的和要求。借助多倍体杂交技术，能够提升植株的观赏价值，实现科学育种的基本要求[1]。
3.3 突变育种
突变育种是利用百合等球根花卉的突变情况，选择突变后的多种不确定性，当对应的后代出现新、奇、稀、特等特点时，都能够实现花卉种子价值的增加，实现其观赏价值的巨大改变。当前市场领域对于具备以上特征的百合花，会受到强烈的关注和重视，因此增加花卉突变育种的情况，成为种植工作的重要内容。突变育种模式主要分为人工育种与自然突变两种，传统意义上自然突变率相对较低，需要借助人工育种的模式，加快百合的突变效率，以人工诱变育种形式，提升对应的变异成效。
采取突变育种措施，能够快速实现百合植株目标，通过突变的形式，降低潜在的不确定性和影响性，能够借助诱导材料突变模式，获取多种培养目标。例如，借助化学、物理等方式，都能够获取对应的突变植株，从而对其后代进行选择和分析[2]。
3.4 分子育种
分子育种，是借助基因工程育种和分子标记的方式开展的育种模式，虽然具有极高的科研潜力，但是对应的基因技术由于存在一定的主观性及强制性，对植株的未来生长会造成不可预测的影响，因此应慎重选用基因工程的育种模式。以欧美国家为代表的基因技术，已经实现遗传图谱及分子标记辅助技术。作为常用的百合育种方式，分子育种能够根据育种的要求进行基因碎片的选择，实现育种年限的快速缩短，提高育种的成功率。虽然基因工程存在一系列的优势和特点，但是由于其破坏了传统生态学的基本结构特征，同时培育成本较大，需要投入更多的资源开展分子育种工作，因此该育种方式在行业内存在一定的争议[3]。
4 结语
通过对百合等球根花卉育种工作的分析和研究，了解到当前花卉育种工作的发展现状及趋势。通过对4种育种技术的研究和分析，了解当前百合花卉育种技术的主要策略及各个育种技术的优势和特点，为后续球根花卉育种工作的研究提供了重要的参考建议和发展方向。
参考文献：
[ 1 ] 王仙芝，牛立新，谢松林，等.秦巴山区野生百合（Lilium spp.）的育种应用研究[J].广西植物，2020，40（11）：1661-1670.
[ 2 ] 马旭，张铭芳，肖伟，等.百合遗传转化及纳米磁珠法研究进展[J].分子植物育种，2020，18（14）：4657-4664.
[ 3 ] 贾文杰，崔光芬，王祥宁.百合育性与花药发育过程中激素和内源物质含量及能量代谢酶活性的关系[J].西北植物学报，2019，39（3）：480-488.