2024-06-17|閱讀時間 ‧ 約 25 分鐘

新品系忍冬的不育性研究

忍冬(Lonicera japonica),又名金銀花,是多年生藤本植物。之所以會被叫做忍冬,是因為冬天不枯萎的關係。剛開花的時候花是白的,然後會慢慢轉成黃色,所以得到「金銀花」這個名字。


金銀花可入藥,根據《本草綱目》所說,「莖葉及花,功用皆同。」主治「寒熱身腫」。現代多以乾燥的花蕾入藥,治療發燒與流感。


金銀花因為開花多、花朵天然就有兩色,所以園藝上也很常使用。但也因為它實在太容易長,在一些國家已經被列為「入侵種」了;我家在20多年前種下一株金銀花以後,現在已經成了一整片三層樓高的綠牆,不用澆水也不需施肥,真心覺得「有夠厲害」!


最近在期刊上,看到一篇研究,探討新品系忍冬「華金6號」的不育性。「華金6號」是從一個古老的金銀花品系「大毛花」上面分離出來的變異株。


「華金6號」金銀花具有長花蕾期和少開花的特性。「長花蕾期」是指花蕾在完全開放前的時間較長,而「少開花」則是指相較於其他品種,它開花的數量較少。這兩個特性不但不衝突,反而使得「華金6號」的採收期更集中,有助於降低採收成本。


但是,「華金6號」有個問題,就是它的結果率低,也就是說,它的育性有缺陷。這麼一來,想要透過雜交把它的優點引入到其他品系的金銀花,就會有困難。


到底為什麼「華金6號」結果率低呢?研究團隊觀察了「華金6號」、「茉莉酸甲酯(MeJA)處理的華金6號」和「大毛花」的雄蕊和花粉粒,並測量了花粉活力和柱頭可授性。


觀察顯示,「華金6號」的柱頭與「大毛花」差異不大,MeJA對柱頭影響不大;但「華金6號」的雄蕊花藥不開裂。花藥開裂是花藥發育的最後階段,決定了一朵花能否正常授粉,是植物發育的關鍵步驟。


如果花藥不開裂,但花藥內能產生花粉,且花粉能發育成熟,則稱為功能性雄性不育。解剖「華金6號」的花藥發現,裡面有大量花粉;因此,初步推測「華金6號」為功能性雄性不育,而且噴灑MeJA也不能恢復其自然育性。


雄蕊不開裂,那麼雌蕊有沒有問題呢?柱頭可授性研究結果顯示,正常結果金銀花品種「大毛花」的柱頭可授性在銀花期最強,而「華金6號」的柱頭可授性在開裂期(花瓣在頂端和側面稍微裂開,但尚未完全綻放)最強,雜交實驗的結果也證明了這一點,之後可授性便逐漸下降。噴灑MeJA後,「華金6號」恢復開花性狀(花蕾期縮短),柱頭可授性在銀花期最強。這些結果意味著,「華金6號」雌蕊發育時間與正常結果的「大毛花」相同,但因為它的長花蕾期,造成等到花瓣開放時柱頭可育性就降低低到不適合授粉。不過,如果用MeJA處理,可以讓花蕾提早開放,便可以使用「華金6號」做為母本進行雜交。


總而言之,「華金6號」因為花藥不開裂但能產生花粉,所以應該是一種功能性雄性不育品系。研究團隊發現噴灑MeJA可以促進開花,但仍然不能讓它的花藥開裂。不過,可以使用以MeJA處理的「華金6號」做為雜交育種的母本。而且因為它的花藥不開裂,所以用作母本時,不需要煩惱來自母本的花粉污染,也不錯!


參考文獻:


Li, R., Chang, H., Liu, H., Zhang, Y., Liang, C., & Pu, G. (2024). The fertility research of “Huajin 6”, a new variety of honeysuckle. Scientific Reports, 14(1), Article 13729. https://doi.org/10.1038/s41598-024-64435-4


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