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百合是百合科Liliaceae百合属Lilium的多年生鳞茎类草本植物，目前已发现100多种野生百合，培育品种超过1万个[1−3]。其中，兰州百合Lilium davidii var. unicolor是川百合L. davidii的变种，主要分布于中国西北干旱半干旱地区，具有较强的耐旱性[4]。其鳞茎含有丰富的氨基酸、碳水化合物以及多种生物活性物质，是重要的赏食兼用百合资源[5]，但兰州百合花型与花色单一[6]，因此，将兰州百合与观赏百合进行远缘杂交，利用双方优势，为培育多用途优良百合品种提供种质基础，对百合产业可持续发展具有重要的研究意义。
在百合多种育种方式中，远缘杂交是有效手段之一[7−8]，但由于百合品种遗传背景复杂，育种过程中通常会表现出配子不亲和、受精障碍和胚胎败育等杂交障碍[9]。因此，评价亲本间亲和性并探索有效克服杂交障碍的手段，对提升杂交成功率具有重要意义。同时，由于百合生长发育周期长，早期应用分子标记技术如简单重复序列标记(SSR)可快速鉴定百合杂交后代的真实性[10]，能有效节省育种资源与周期，大大提升育种效率。
本研究旨在利用亲本优势，选择7种不同品系观赏性状优良的百合材料，以及抗旱性与食用性优良但观赏性不足的兰州百合作为杂交亲本，通过花粉活性评价筛选合适亲本，采用直接授粉、切割柱头授粉和1 g·L−1萘乙酸(NAA)水溶液涂抹柱头授粉3种方式进行杂交。结合花粉管观察与杂交结实情况统计综合评价亲和性，并利用SSR分子标记对杂交后代进行早期真实性鉴定，为后续多用途百合新品种选育提供理论依据和中间种质。
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以兰州百合、亚洲百合杂种系(A)品种‘虎宝宝’ ‘Tiger Babies’、‘紫梦’ ‘Purple Dream’、‘黑色魅力’ ‘Black Charm’，麝香百合L. Longiflorum × 亚洲百合杂种系(LA)品种‘甜糖’ ‘Sweet Sugar’、‘眼线’ ‘Eye Liner’，麝香百合×东方百合杂种系(LO)品种‘小玩意’ ‘Gizmo’，麝香百合杂种系(L)品种‘守望’ ‘Watch Up’为材料(图1)。温室内种植，常规水肥管理。
图 1 百合样本花器官
Figure 1. Flowers of the samping lilies
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参考凌吴等[11]的方法，使用光学显微镜观察并统计花粉的萌发情况，随机选取3个视野，每个视野不少于100个花粉粒。花粉管若长于花粉粒直径，则认为花粉已经萌发，计算花粉萌发率。花粉萌发率=萌发花粉粒数/视野内花粉粒总数×100%。
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在花朵开放前采集花药，于阴凉干燥处静置24 h，使其自然散粉并收集保存。以兰州百合为母本，‘紫梦’ ‘黑色魅力’ ‘守望’为父本，以及兰州百合为父本，‘虎宝宝’ ‘紫梦’ ‘黑色魅力’ ‘甜糖’ ‘眼线’ ‘小玩意’ ‘守望’为母本，共10个杂交组合进行杂交，授粉前1~2 d进行去雄操作，并在7:00—11:00采用3种授粉方法授粉：①直接授粉，把花粉涂抹到柱头上，然后用锡纸裹住柱头；②切割柱头授粉，用小刀切除2/3花柱，在横断面中间纵切0.2 cm深，将纵裂撑开，授新鲜的父本花粉，然后用锡纸包裹柱头；③NAA涂抹柱头授粉，在柱头上涂抹1 g·L−1的NAA水溶液后授粉，然后用锡纸裹住柱头。总计授粉
1231 朵，授粉后挂上标签，1周后摘除锡纸。 -
在授粉30 d后统计杂交结果情况，并计算蒴果膨大率、坐果率和有胚率。膨大率=膨大蒴果数(授粉30 d后的膨大蒴果)/杂交花朵数×100%；坐果率=结实蒴果数(授粉后成活时间大于40 d的蒴果)/杂交花朵数×100%；有胚率=有胚种子数/全部种子数×100%。
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花粉管荧光观察参考雷家军等[12]的方法，取杂交组合直接授粉后4、8、12、24、36、48、72、120 h的母本花柱和子房各3~5个进行固定染色，在荧光显微镜下，观察记录花粉粒在柱头上的萌发情况、花粉管的生长状况以及向胚珠伸长的过程。
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取50~60 d膨大的蒴果，消毒处理后，将有胚种子接种到培养基中。胚萌发与胚培养的培养基为：MS培养基 + 6 g·L−1琼脂+30 g·L−1蔗糖+0.1 mg·L−1 NAA+1.0 mg·L−1 6-苄基腺嘌呤(6-BA)[13]，总计接种数为
1726 个，计算幼胚萌发率：萌发率=萌发胚数/接种胚数×100%。 -
选择杂交亲本和生长健壮的杂种后代组培幼苗，采用十六烷基三甲基溴化铵法(CTAB)[14]从叶片中分离并纯化出完整的脱氧核糖核酸分子，用于后续的遗传分析。根据已有文献[15−16]筛选5对SSR引物进行合成(表1)，通过初筛选择在亲本中扩增稳定且具有多态性的SSR引物，用于全部百合杂交后代鉴定和遗传分析，杂种扩增结果中具有双亲特征条带的为真杂种，只有母本特征带而无父本特征带的后代为假杂种或自交种[17]。
表 1 引物和序列信息
Table 1. Primer and sequence information
引物名称 上游引物(5′→3′) 下游引物(5′→3′) ivflmre179 GCGAGCGTGTCAATAATAAC CATCCCTACATCAAGACCGT ivflmre738 CATACATCCATCCGATTACA TGGTTTCATGACGTTCGT ivflmre486 GCCCAACCCACTCTTCCT GCTGCTGAATATGCCCTC MJ037 CACAATCTCTGCTACCAGAACAAA TATCCCGTTATCCTTGAGATAGGA MJ066 CTTTATCAACCAACTTCCTCAGGT ATGAGACTGACGGGGAAGAGAG -
运用Excel软件对试验数据进行处理，应用SPSS软件对数据进行单因素方差分析(ANOVA)，邓肯法(Duncan)比较各处理之间的显著性差异。
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观察发现各材料花粉萌发率存在差异，其中兰州百合花粉萌发率为34.33%，‘虎宝宝’ ‘甜糖’ ‘眼线’ ‘小玩意’的花粉未萌发，‘紫梦’花粉萌发率最高，达到46.70%，‘黑色魅力’花粉萌发率仅为0.91%，‘守望’花粉萌发率为36.73%(表2)。因此，以兰州百合为母本时，选定‘紫梦’ ‘黑色魅力’ ‘守望’作为父本；兰州百合为父本时，选定‘虎宝宝’ ‘紫梦’ ‘黑色魅力’ ‘甜糖’ ‘眼线’ ‘小玩意’ ‘守望’作为母本杂交。
表 2 不同百合材料花粉萌发率
Table 2. Pollen germination rate of different samples of Lilium
材料 萌发率/% 材料 萌发率/% 兰州百合 34.33±4.12b ‘甜糖’ 0 ‘虎宝宝’ 0 ‘眼线’ 0 ‘紫梦’ 46.70±0.60a ‘小玩意’ 0 ‘黑色魅力’ 0.91±0.24c ‘守望’ 36.73±2.92b 说明：数据以平均值±标准误表示。同列中不同字母表示差异显著(P＜0.05)。 -
‘甜糖’× 兰州百合花粉管生长荧光观察结果显示(图2A)：授粉4 h后，花粉在柱头上大量萌发，8 h后花粉管在柱头上伸长，开始向花柱延伸，24 h后花粉管沿着柱头向子房方向延伸，到达花柱1/2处，48 h后花粉管成簇状，到达花柱底部开始伸入子房，72 h后花粉管伸入子房，进入胚珠。‘眼线’× 兰州百合花粉管生长荧光观察结果显示(图2B)：授粉4 h时大量花粉附着于柱头开始萌发，花粉管较短，24 h时已萌发的花粉管仍缠绕在柱头且产生大量胼胝质，花粉管生长变慢，72 h时大量花粉管向花柱延伸至3/5处发生折叠、缠绕停止生长，96 h时少部分花粉管继续往子房延伸，120 h时极少数花粉管进入子房，完成受精。‘虎宝宝’× 兰州百合花粉管生长荧光观察结果显示(图2C)：授粉4 h时大量花粉在柱头上萌发，24 h时花粉管伸长，产生大量胼胝质，部分花粉管基部膨大，缩短增粗，48 h时花粉管伸长到花柱1/3处，部分花粉管折叠停止生长，72 h时一部分花粉管聚集成簇状延伸至花柱底部，开始伸入子房，96 h时花粉管进入子房完成受精。‘紫梦’× 兰州百合花粉管生长荧光观察结果显示(图2D)：授粉4 h时少量花粉在柱头上萌发，8 h时花粉大量萌发且开始伸长但仍附着在柱头上，24 h时产生大量胼胝质，部分花粉管停止生长，48 h时花粉管向下延伸至花柱底部，开始进入子房，72 h时部分花粉管进入子房，完成受精。‘黑色魅力’× 兰州百合花粉管生长荧光观察结果显示(图2E)：授粉4 h时花粉在柱头上萌发，8 h时花粉开始向柱头延伸，逐渐聚集成簇状，24 h时簇状花粉管到达花柱1/2处，48 h时花粉管向下延伸至花柱底部，开始进入子房，72 h时部分花粉管进入子房，完成受精。‘守望’× 兰州百合花粉管生长荧光观察结果显示(图2F)：授粉24 h时柱头上仅少量附着且花粉不萌发；‘小玩意’× 兰州百合花粉管生长荧光观察结果显示(图2G)：授粉24 h时柱头上无花粉附着。
图 2 花粉管荧光观察结果
Figure 2. Fluorescence observation results of pollen tubes
‘甜糖’ ‘眼线’ ‘虎宝宝’ ‘紫梦’ ‘黑色魅力’作为母本与兰州百合杂交时，柱头花粉均能萌发，花粉管可以延伸到子房完成受精，表明组合杂交亲和性良好。其中‘眼线’ ‘虎宝宝’ ‘紫梦’作为母本杂交时，花粉管中途出现异常现象，表明其与兰州百合杂交亲和性次于‘甜糖’和‘黑色魅力’。而‘守望’和‘小玩意’作为母本时，仅有少部分花粉附着或无附着，说明其与兰州百合杂交亲和性差。
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以亚洲百合(除‘虎宝宝’)为母本进行杂交时，3种授粉方法的果实膨大率和坐果率均较高。‘虎宝宝’作母本时，NAA涂抹柱头授粉方法抑制了果实的膨大和坐果，而切割授粉方法则将膨大率和坐果率提高至95.00%，说明切割授粉是‘虎宝宝’与兰州百合杂交的最优方法(表3)。‘紫梦’和‘黑色魅力’为母本进行杂交时，直接授粉和NAA涂抹柱头授粉方法均取得了较好的效果，尤其是后者的果实膨大率达到了100.00%，坐果率也超过了80.00%。LA系列百合(‘甜糖’和‘眼线’)为母本时，直接授粉的效果最好，NAA涂抹柱头授粉次之，切割授粉效果较差，其中直接授粉的果实膨大率超过80.00%，坐果率超过70.00%。LO系列百合‘小玩意’与L系列百合‘守望’作为母本时，所有授粉方法在15 d后蒴果逐渐萎蔫，果实膨大率和坐果率均为0。此外，兰州百合作为母本时，与A系列百合杂交的2个组合的果实膨大率和坐果率均超过50.00%，而与‘守望’杂交后的果实膨大率和坐果率均为0，这可能是由于兰州百合与其亲缘关系较远，无法完成受精和正常发育。由此得出：相较于LO、L系列百合，兰州百合与A、LA系列百合的亲和性较高，且不同杂交组合适宜的授粉方法也存在差异，其中直接授粉虽非所有组合最优方式，但其普适性更高。
表 3 不同授粉方法杂交结实情况
Table 3. Seed setting of hybrids with different pollination methods
杂交组合 授粉方法 杂交花
朵数/个果实膨
大数/个果实膨
大率/%结实蒴
果数/个坐果率/
%有胚种
子数/个种子总数/
个有胚率/
%‘虎宝宝’× 兰州百合 直接授粉 79 46 58.23 39 49.37 36 1821 1.98 切割授粉 40 38 95.00 38 95.00 ND ND ND NAA涂抹柱头 40 13 32.50 11 27.50 ND ND ND ‘紫梦’× 兰州百合 直接授粉 22 22 100.00 18 81.82 24 1389 1.73 切割授粉 30 22 73.33 15 50.00 ND ND ND NAA涂抹柱头 10 10 100.00 8 80.00 ND ND ND ‘黑色魅力’× 兰州百合 直接授粉 140 140 100.00 140 100.00 190 2089 9.10 切割授粉 30 18 60.00 18 60.00 ND ND ND NAA涂抹柱头 40 40 100.00 39 97.50 ND ND ND ‘眼线’× 兰州百合 直接授粉 122 102 83.61 93 76.23 23 4322 0.53 切割授粉 50 26 52.00 19 38.00 ND ND ND NAA涂抹柱头 60 32 53.33 31 51.67 ND ND ND ‘甜糖’× 兰州百合 直接授粉 150 138 92.00 125 83.33 306 3774 8.11 切割授粉 50 22 44.00 12 24.00 ND ND ND NAA涂抹柱头 79 50 63.29 42 53.16 ND ND ND ‘守望’× 兰州百合 直接授粉 100 0 0.00 0 0.00 0 0 − 切割授粉 30 0 0.00 0 0.00 ND ND ND NAA涂抹柱头 30 0 0.00 0 0.00 ND ND ND ‘小玩意’× 兰州百合 直接授粉 30 0 0.00 0 0.00 0 0 − 切割授粉 30 0 0.00 0 0.00 ND ND ND NAA涂抹柱头 30 0 0.00 0 0.00 ND ND ND 兰州百合 ב黑色魅力’ 直接授粉 19 16 84.21 10 52.63 135 3074 4.39 兰州百合 ב紫梦’ 直接授粉 10 8 80.00 8 80.00 26 3840 0.68 兰州百合 ב守望’ 直接授粉 10 0 0.00 0 0.00 0 0 − 说明：有胚种子数据仅来源于直接授粉方法，ND表示未测定，“−”表示因有胚种子数为0，无法计算。 对各组合种子总数和有胚种子数进行统计，计算有胚率(表3)。其中‘黑色魅力’× 兰州百合的有胚率最高，为9.10%，其坐果率达到100.00%，这表明‘黑色魅力’与兰州百合亲和性高。其次是‘甜糖’× 兰州百合和兰州百合 ב黑色魅力’，有胚率分别为8.11%和4.39%，坐果率为83.33%和52.63%。这些数据进一步证实‘黑色魅力’无论作为母本还是父本，都与兰州百合有较好的结实潜力。因此，相较其他组合，‘甜糖’作为母本和‘黑色魅力’作为母本或父本与兰州百合杂交亲和性更高，是合适的杂交选择。
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不同杂交组合幼胚萌发率和成苗率存在差异，兰州百合 ב紫梦’幼胚萌发率最高为77.78%，成苗率为85.71%(表4)；兰州百合 ב黑色魅力’的幼胚萌发率为48.78%，成苗率相对较低，仅为76.67%；‘紫梦’× 兰州百合、‘黑色魅力’× 兰州百合和‘甜糖’× 兰州百合的幼胚萌发率分别为23.91%、45.73%、41.68%，成苗率都在85.00%以上；‘虎宝宝’× 兰州百合和‘眼线’× 兰州百合的幼胚萌发率较低，分别为16.88%、13.33%，成苗率为69.23%和80.00%。
表 4 不同组合幼胚萌发与成苗情况
Table 4. Germination and seedling formation of young embryos in different combinations
杂交组合 接种数/个 萌发数/个 萌发率/% 成苗数/株 成苗率/% ‘虎宝宝’× 兰州百合 154 26 16.88 18 69.23 ‘紫梦’× 兰州百合 46 11 23.91 10 90.91 ‘黑色魅力’× 兰州百合 433 198 45.73 187 94.44 ‘眼线’× 兰州百合 150 20 13.33 16 80.00 ‘甜糖’× 兰州百合 811 338 41.68 291 86.09 兰州百合 ב黑色魅力’ 123 60 48.78 46 76.67 兰州百合 ב紫梦’ 9 7 77.78 6 85.71 -
对SSR引物ivflmre179、ivflmre738、ivflmre486、MJ037和MJ066在亲本中进行筛选，扩增产物片段大小见表5，选择在亲本间有明显特异性条带且多态性较好的引物ivflmre179用于后续子代的鉴定。
表 5 亲本SSR扩增结果
Table 5. SSR amplification results of parents
编号 等位基因片段大小/bp ivflmre179 ivflmre738 ivflmre486 MJ037 MJ066 T(♀) 194, 212, 216 214 132 266, 277 193 L(♀) 210 224, 226 129 274 211 M(♂) 212 212 132 269 193 H(♀) 198, 212 214, 234 132, 138 263, 266 193 Y(♀) 194, 208, 212 212, 214 132 269, 272, 278 193, 199 Z(♂) 212, 216 212, 214 130 260, 266, 269 193 说明：T. ‘甜糖’；L. 兰州百合；M. ‘黑色魅力’；H. ‘虎宝宝’；Y. ‘眼线’；Z. ‘紫梦’。 使用所筛选的特异性条带清晰的SSR引物ivflmre179扩增子代，经鉴定‘甜糖’× 兰州百合杂交子代99株、‘黑色魅力’× 兰州百合杂交子代10株、‘虎宝宝’× 兰州百合杂交子代9株、‘眼线’× 兰州百合杂交子代5株、兰州百合 ב黑色魅力’杂交子代18株、兰州百合 ב紫梦’的杂交后代4株，共145株子代中均可以扩增出父母本的特异性条带(表6)，鉴定所有后代均为真杂种。
表 6 杂交子代SSR扩增结果
Table 6. SSR amplification results of hybrid offspring
编号 等位基因片
段大小/bp编号 等位基因片
段大小/bp编号 等位基因片
段大小/bp编号 等位基因片
段大小/bpML1~10 210, 212 LZ1~4 210, 212 HL8~9 210, 212 TL9~TL33 210, 216 YL1 194, 210, 212 LM1~18 210, 212 TL1~2 210, 216 TL34~TL68 210, 212 YL2 210, 212 HL1 198, 210, 212 TL3~4 194, 210, 216 TL69~TL83 194, 210, 216 YL3 194, 210, 214 HL2 194, 210, 212 TL5 194, 210, 212 TL84~94 194, 210, 212 YL4 194, 208, 210 HL3 210, 212 TL6 196, 210, 216 TL95~99 196, 210, 212 YL5 210, 212 HL4~7 198, 210, 212 TL7~8 194, 210 说明：TL. ‘甜糖’× 兰州百合；LM. 兰州百合 ב黑色魅力’；ML. ‘黑色魅力’× 兰州百合；HL. ‘虎宝宝’× 兰州百合；YL. ‘眼线’× 兰州百合；LZ. 兰州百合 ב紫梦’。字母后数字代表株系编号。 -
远缘杂交是百合育种中培育新品种的重要手段之一[18]，但由于百合属植物遗传背景的复杂性，常存在远缘杂交不亲和现象。因此，科学评价亲本间的亲和性对提高杂交效率十分重要，目前亲和性常见评价指标包括坐果率和有胚率等[19]。本研究中‘黑色魅力’× 兰州百合的有胚率和坐果率均最高，显示其杂交亲和性高，而‘眼线’× 兰州百合虽然坐果率较高，但有胚率很低，说明二者很大程度不亲和[20]，因此，百合杂交育种中，应综合选择多指标进行亲和性评价，从而更准确地筛选高亲杂交组合。
随着荧光显微镜技术的广泛应用[21]，研究者在多种植物中观察到不亲和组合授粉后花粉管出现异常现象或者有强烈的胼胝质反应[22−25]。本研究中，以‘甜糖’ ‘眼线’ ‘虎宝宝’ ‘紫梦’ ‘黑色魅力’为母本与兰州百合杂交时，花粉在柱头上萌发并向下延伸受精，其中‘眼线’ ‘虎宝宝’ ‘紫梦’在作为母本杂交时部分花粉管出现胼胝质积累、缩短增粗、折叠缠绕停止增长等异常现象，说明存在杂交障碍。‘守望’和‘小玩意’作为母本时，花粉极少附着或不萌发，说明其和兰州百合不亲和，推测是由于柱头分泌物影响花粉的水合作用，抑制了其萌发[26]。这些观察结果与杂交结果相符，说明花粉管生长与亲和性有一定联系。
上述花粉管行为异常现象属于典型的杂交障碍中受精前障碍表现，而杂交障碍还包括受精后障碍，主要指胚乳或胚等发育异常或败育，通常通过优化授粉方式、适时的胚拯救等克服[27−28]。本研究比较了直接授粉、切割柱头授粉和NAA涂抹柱头法授粉后不同杂交组合的结实情况，发现授粉方法效果具有组合特异性[29−30]。其中，‘小玩意’和‘守望’与兰州百合的杂交组合中均未能成功获得膨大的蒴果，这可能由于其和兰州百合的亲缘关系较远，今后可以尝试采取离体授粉[19]、桥接杂交[31]等方式提高远缘杂交成功率。此外，杂交亲本之间存在的倍性差异也会造成由于染色体不平衡而导致的胚胎败育或果实不发育[32−33]。本研究还观察到‘虎宝宝’× 兰州百合和‘眼线’× 兰州百合组合的幼胚萌发率较低，幼苗生长速度较慢，除亲和性影响外，还可能与胚拯救时间、培养条件等有关，后续应深入研究培养基配方、激素浓度、胚龄选择和培养方式等，优化培养效果，提高杂种成苗率[34]。
本研究通过对兰州百合和多个品系观赏百合远缘杂交观察发现：不同杂交组合亲和性存在差异。因此，在百合杂交育种中，亲本组合的选择除考虑性状互补外，还应兼顾亲和性因素。尽管本研究部分杂交组合样本量较小，但结果呈现出明显的趋势，可以为未来研究提供有用参考，结合授粉方法优化、胚培养与胚拯救方式以及倍性调控等技术，扩大实验规模，以制定更合理的杂交策略，提高杂交成功率和后代获得率，推动百合种质的创新。
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本研究将兰州百合与多品系观赏百合进行远缘杂交，并结合花粉管行为、坐果率和有胚率等指标对亲和性进行评价，得出所用材料中‘甜糖’‘黑色魅力’与兰州百合杂交亲和性较高。不同授粉方式影响杂交坐果率，其中直接授粉普适性强，切割授粉可以有效改善‘虎宝宝’× 兰州百合的坐果率。此外，SSR分子标记鉴定可以早期鉴定杂种苗真实性，成功获得多组合真杂种后代，为多用途百合新品种培育提供了材料基础。
Assessment of crossability and authenticity of progeny in distant hybridization of Lilium davidii var. unicolor
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摘要:
目的 研究兰州百合Lilium davidii var. unicolor与不同品系观赏百合Lilium杂交亲和性，为培育多用途优良百合新品种提供种质资源和技术支撑。 方法 对所有供试百合花粉活力进行检验，根据结果配置以兰州百合为父本，‘虎宝宝’ ‘Tiger Babies’、‘紫梦’ ‘Purple Dream’、‘黑色魅力’ ‘Black Charm’、‘甜糖’ ‘Sweet Sugar’、‘眼线’ ‘Eye Liner’、‘小玩意’ ‘Gizmo’、‘守望’ ‘Watch Up’为母本，以及以兰州百合为母本，‘紫梦’‘黑色魅力’‘守望’为父本的10个杂交组合。采用直接授粉、切割柱头授粉、1 g·L−1萘乙酸(NAA)水溶液涂抹柱头授粉3种方式进行杂交，结合花粉管生长和结实情况评价组合亲和性，并利用简单重复序列标记(SSR)技术对胚培养获得的杂种实生苗进行真实性检验。 结果 ①杂交亲和性评价表明：‘甜糖’ ‘黑色魅力’作为母本与兰州百合杂交亲和性较高，‘眼线’ ‘虎宝宝’ ‘紫梦’作为母本与兰州百合杂交亲和性次之，而‘守望’和‘小玩意’作为母本与兰州百合杂交亲和性低。②直接授粉操作简便且普适性强。③SSR鉴定结果显示：‘甜糖’× 兰州百合、‘黑色魅力’× 兰州百合、‘虎宝宝’× 兰州百合、‘眼线’× 兰州百合、兰州百合 ב黑色魅力’、兰州百合 ב紫梦’的杂交后代共145株实生苗均为真杂种。 结论 兰州百合与不同品系百合亲和性存在差异，本研究筛选出了高亲和亲本‘甜糖’ ‘黑色魅力’；切割柱头授粉可改善‘虎宝宝’× 兰州百合的坐果率；SSR标记技术可以实现对杂种苗的早期准确鉴定。图2表6参34 Abstract:Objective This study aims to investigate hybrid affinity between Lilium davidii var. unicolor and Lilium ornamental cultivars, and to provide germplasm resources and technical support for breeding multi-purpose lilies. Method Pollen viability of all tested lilies was examined. Based on the results, 10 cross combinations were established: using L. davidii var. unicolor as the male parent with ‘Tiger Babies’ ‘Purple Dream’ ‘Black Charm’ ‘Sweet Sugar’ ‘Eye Liner’‘Gizmo’ and ‘Watch Up’ as female parents, and using L. davidii var. unicolor as the female parent with ‘Purple Dream’ ‘Black Charm’ and ‘Watch Up’ as male parents. 3 pollination methods were employed, including direct pollination, cut-style pollination, and stigma application with 1 g·L−1 NAA solution. Cross-compatibility was evaluated based on pollen tube growth and fruit set. The authenticity of hybrid seedlings obtained through embryo culture was assessed using SSR markers. Result (1) Cross-compatibility analysis revealed that ‘Sweet Sugar’ and ‘Black Charm’ exhibited the highest compatibility with L. davidii var. unicolor, followed by ‘Eye Liner’ ‘Tiger Babies’ and ‘Purple Dream’. In contrast, ‘Watch Up’ and ‘Gizmo’ showed low compatibility. (2) Direct pollination was the simplest and most universally applicable method. (3) SSR analysis revealed that all 145 seedlings from the 6 hybrid combinations (‘Sweet Sugar’ × L. davidii var. unicolor, ‘Black Charm’ × L. davidii var. unicolor, ‘Tiger Babies’ × L. davidii var. unicolor, ‘Eye Liner’ × L. davidii var. unicolor, L. davidii var. unicolor × ‘Black Charm’, and L. davidii var. unicolor × ‘Purple Dream’) were authentic hybrids. Conclusion The study revealed distinct cross-compatibility between L. davidii var. unicolor and different lily cultivars, identifying ‘Sweet Sugar’ and ‘Black Charm’ as highly compatible parents. Cut-style pollination is an effective technique for improving fruit set in the cross of ‘Tiger Baby’× L. davidii var. unicolor. SSR marker technology enables early and accurate identification of hybrid seedlings. [Ch, 2 fig. 6 tab. 34 ref.] -
表 1 引物和序列信息
Table 1. Primer and sequence information
引物名称 上游引物(5′→3′) 下游引物(5′→3′) ivflmre179 GCGAGCGTGTCAATAATAAC CATCCCTACATCAAGACCGT ivflmre738 CATACATCCATCCGATTACA TGGTTTCATGACGTTCGT ivflmre486 GCCCAACCCACTCTTCCT GCTGCTGAATATGCCCTC MJ037 CACAATCTCTGCTACCAGAACAAA TATCCCGTTATCCTTGAGATAGGA MJ066 CTTTATCAACCAACTTCCTCAGGT ATGAGACTGACGGGGAAGAGAG 
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表 2 不同百合材料花粉萌发率
Table 2. Pollen germination rate of different samples of Lilium
材料 萌发率/% 材料 萌发率/% 兰州百合 34.33±4.12b ‘甜糖’ 0 ‘虎宝宝’ 0 ‘眼线’ 0 ‘紫梦’ 46.70±0.60a ‘小玩意’ 0 ‘黑色魅力’ 0.91±0.24c ‘守望’ 36.73±2.92b 说明：数据以平均值±标准误表示。同列中不同字母表示差异显著(P＜0.05)。
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表 3 不同授粉方法杂交结实情况
Table 3. Seed setting of hybrids with different pollination methods
杂交组合 授粉方法 杂交花
朵数/个果实膨
大数/个果实膨
大率/%结实蒴
果数/个坐果率/
%有胚种
子数/个种子总数/
个有胚率/
%‘虎宝宝’× 兰州百合 直接授粉 79 46 58.23 39 49.37 36 1821 1.98 切割授粉 40 38 95.00 38 95.00 ND ND ND NAA涂抹柱头 40 13 32.50 11 27.50 ND ND ND ‘紫梦’× 兰州百合 直接授粉 22 22 100.00 18 81.82 24 1389 1.73 切割授粉 30 22 73.33 15 50.00 ND ND ND NAA涂抹柱头 10 10 100.00 8 80.00 ND ND ND ‘黑色魅力’× 兰州百合 直接授粉 140 140 100.00 140 100.00 190 2089 9.10 切割授粉 30 18 60.00 18 60.00 ND ND ND NAA涂抹柱头 40 40 100.00 39 97.50 ND ND ND ‘眼线’× 兰州百合 直接授粉 122 102 83.61 93 76.23 23 4322 0.53 切割授粉 50 26 52.00 19 38.00 ND ND ND NAA涂抹柱头 60 32 53.33 31 51.67 ND ND ND ‘甜糖’× 兰州百合 直接授粉 150 138 92.00 125 83.33 306 3774 8.11 切割授粉 50 22 44.00 12 24.00 ND ND ND NAA涂抹柱头 79 50 63.29 42 53.16 ND ND ND ‘守望’× 兰州百合 直接授粉 100 0 0.00 0 0.00 0 0 − 切割授粉 30 0 0.00 0 0.00 ND ND ND NAA涂抹柱头 30 0 0.00 0 0.00 ND ND ND ‘小玩意’× 兰州百合 直接授粉 30 0 0.00 0 0.00 0 0 − 切割授粉 30 0 0.00 0 0.00 ND ND ND NAA涂抹柱头 30 0 0.00 0 0.00 ND ND ND 兰州百合 ב黑色魅力’ 直接授粉 19 16 84.21 10 52.63 135 3074 4.39 兰州百合 ב紫梦’ 直接授粉 10 8 80.00 8 80.00 26 3840 0.68 兰州百合 ב守望’ 直接授粉 10 0 0.00 0 0.00 0 0 − 说明：有胚种子数据仅来源于直接授粉方法，ND表示未测定，“−”表示因有胚种子数为0，无法计算。
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表 4 不同组合幼胚萌发与成苗情况
Table 4. Germination and seedling formation of young embryos in different combinations
杂交组合 接种数/个 萌发数/个 萌发率/% 成苗数/株 成苗率/% ‘虎宝宝’× 兰州百合 154 26 16.88 18 69.23 ‘紫梦’× 兰州百合 46 11 23.91 10 90.91 ‘黑色魅力’× 兰州百合 433 198 45.73 187 94.44 ‘眼线’× 兰州百合 150 20 13.33 16 80.00 ‘甜糖’× 兰州百合 811 338 41.68 291 86.09 兰州百合 ב黑色魅力’ 123 60 48.78 46 76.67 兰州百合 ב紫梦’ 9 7 77.78 6 85.71
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表 5 亲本SSR扩增结果
Table 5. SSR amplification results of parents
编号 等位基因片段大小/bp ivflmre179 ivflmre738 ivflmre486 MJ037 MJ066 T(♀) 194, 212, 216 214 132 266, 277 193 L(♀) 210 224, 226 129 274 211 M(♂) 212 212 132 269 193 H(♀) 198, 212 214, 234 132, 138 263, 266 193 Y(♀) 194, 208, 212 212, 214 132 269, 272, 278 193, 199 Z(♂) 212, 216 212, 214 130 260, 266, 269 193 说明：T. ‘甜糖’；L. 兰州百合；M. ‘黑色魅力’；H. ‘虎宝宝’；Y. ‘眼线’；Z. ‘紫梦’。
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表 6 杂交子代SSR扩增结果
Table 6. SSR amplification results of hybrid offspring
编号 等位基因片
段大小/bp编号 等位基因片
段大小/bp编号 等位基因片
段大小/bp编号 等位基因片
段大小/bpML1~10 210, 212 LZ1~4 210, 212 HL8~9 210, 212 TL9~TL33 210, 216 YL1 194, 210, 212 LM1~18 210, 212 TL1~2 210, 216 TL34~TL68 210, 212 YL2 210, 212 HL1 198, 210, 212 TL3~4 194, 210, 216 TL69~TL83 194, 210, 216 YL3 194, 210, 214 HL2 194, 210, 212 TL5 194, 210, 212 TL84~94 194, 210, 212 YL4 194, 208, 210 HL3 210, 212 TL6 196, 210, 216 TL95~99 196, 210, 212 YL5 210, 212 HL4~7 198, 210, 212 TL7~8 194, 210 说明：TL. ‘甜糖’× 兰州百合；LM. 兰州百合 ב黑色魅力’；ML. ‘黑色魅力’× 兰州百合；HL. ‘虎宝宝’× 兰州百合；YL. ‘眼线’× 兰州百合；LZ. 兰州百合 ב紫梦’。字母后数字代表株系编号。
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https://zlxb.zafu.edu.cn/article/doi/10.11833/j.issn.2095-0756.20250420
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