牡丹品种‘珊瑚台’花粉母细胞减数分裂行为和杂交育种试验研究

以‘珊瑚台’幼嫩花蕾中的花药为材料进行花粉母细胞减数分裂行为观察,并以‘珊瑚台’作父本开展杂交育种试验研究。结果表明:减数分裂过程中存在单价体或二价体早分离、染色体桥、染色体断片、微核等一些异常现象,占总观察细胞数的13.1%;正常分裂细胞占总观察细胞数的86.9%。‘珊瑚台’作父本时,杂交后代品种遗传了‘珊瑚台’的部分性状特征,后代杂种优势明显,形态上表现为花径增大、重瓣化等特征,杂交后代的性状更加优良,观赏价值更高。‘珊瑚台’不仅可育,还是一个优良的亲本材料,可作为父本改良牡丹花色、花型等性状,培育牡丹新品种。

野生牡丹的核型分析

对芍药属Paeonia牡丹组(Sect.Moutan)9个野生种15个居群进行了细胞学研究。研究发现,野生牡丹组的染色体数目均为10。除前人发现的2n=2x=10=6m+2sm+2st、2n=2x=10=8m+2st和2n=2x=10=8m+2sm三类核型公式外,还观察到了核型公式2n=2x=10=4m+4sm+2st及2n=2x=10=4m+6st;核型类别除“2A”型外,还有“2B”“3A”类型。在紫斑牡丹临洮居群中观测到了罗伯逊易位,在紫牡丹安南居群中观察到31.25%的细胞具染色体断片,在第一至第五对染色体上均观察到了程度不同的变异及杂合性,表现在长度及臂比值上。

中国榛属植物种质资源分布格局及其适生区气候评价

应用地理信息系统和统计学原理,研究中国榛属植物分布规律,评价适生区气候,分析气候因子对其分布的影响,并根据适生气候的相似性,探讨榛属植物种间关系。结果表明:国内榛属植物纬度分布范围在24°31'N^51°42'N,经度分布范围在85°55'E^132°12'E,主要分布区从东北—华北山区、秦岭和甘肃南部及河南—华中—西南呈斜带状分布,分布种数在华中地区达到最多;垂直分布自东至西随经度降低海拔逐渐升高,纬度对各种质分布海拔影响存在显著差异;年均气温和冷温是影响榛属植物分布的关键气候因子;榛属植物分布种数与各气候因子间的回归方程为:Y=11.883-0.051X1+0.131X2-0.003X4-0.004X5-0.001X6+0.051X8,根据分布区气候相似性进行聚类分析,将我国榛属植物分为3类:平榛和毛榛为一类,川榛、华榛、刺榛、绒苞榛和滇榛为一类,维西榛为一类。

平榛种质资源坚果农艺性状鉴定与评价研究

平榛是我国重要的榛属植物资源,为鉴定、评价和保护平榛种质资源,提高其利用效率,采用主成分分析和聚类分析方法对99份平榛种质资源坚果的主要农艺性状进行了鉴定和综合评价。结果表明:平榛种质资源坚果的24个性状具有丰富的遗传多样性;10个数量性状的主成分分析确定了4类影响因子,反映了育种选择方向及潜力;基于各种质间形态性状的遗传差异,将99份平榛种质划分为5大类群,第Ⅰ类群可作为选育果面光滑品种的育种和候选亲本材料,第Ⅱ类群可作为选育大粒型、适宜机械化加工的育种和候选亲本材料,第Ⅲ类群具有作为市场产品的潜力,第Ⅳ类群可作为选育圆形、果面无条纹的育种和候选亲本材料,第Ⅴ类群可作为选育高丰产性品种的育种和候选亲本材料。上述研究为平榛种质资源的评价、保护和选优工作提供了基础数据。

基于EST-SSR标记的平欧杂种榛品种鉴定

为建立准确、高效的平欧杂种榛品种鉴定方法,本研究收集目前国内普遍引种的平欧杂种榛品种(品系)43个,选用课题组已开发的12对EST-SSR引物进行品种鉴定方法研究。结果表明:不同引物在供试样品中的PIC值为0.3800~0.7839,平均为0.5113,各引物组合经毛细管电泳均显示出了良好的扩增效果;平欧杂种榛品种(品系)间的亲缘关系较为复杂,其中薄壳红和平欧62、平欧3和平欧7、平欧30和平欧48的遗传距离最近;引物CAF-2、CAF-3、CAF-12和CAF-13组合使用,可完全区分43个平欧杂种榛品种(品系),其中引物CAF-2与CAF-13组合使用,可鉴定16个主栽品种(品系)。上述研究结果为平欧杂种榛的品种鉴定提供了便捷、有效的方法,也可为其他榛属植物研究提供参考。

榛属植物花粉形态扫描电镜观察

目的:为榛属植物的系统分类学提供孢粉学证据,明确榛属植物花粉形态特征及其与品种分类、系统进化的关系。方法:采用一致的方法培育植物材料并收集花粉,以14份不同种(品种)的榛属植物花粉为材料,使用FAA固定液固定,二氧化碳临界点干燥法处理花粉,在扫描电子显微镜下观察花粉的形状、大小、萌发孔距、萌发孔径比和表面纹理等指标,并进行聚类分析。结果:榛属植物的花粉为单粒花粉,多为3萌发孔,萌发孔分布在赤道面上,属于N3P4C4类型;花粉形状为近扁球形,极面观为三角形,赤道面观为椭圆形,花粉外壁纹饰为皱波状和刺状,不同种(品种)的花粉在大小、皱波明显度、刺的大小和密度上存在差异;对上述指标进行聚类分析,将14份样品聚为3类。第1类:华榛、绒苞榛、川榛、‘辽榛3号’、‘达维’、‘Casina’和‘Ennis’,属于中等大小花粉,皱波不明显;第2类:平榛‘JMS’、‘HLP’、‘WC’和毛榛,花粉表面皱波不明显,刺较小且致密;第3类:藏刺榛、‘Maria’和‘辽榛7号’,花粉表面皱波明显,刺的分布密度较疏。结论:榛属植物的花粉在大小、外壁皱波纹饰、刺的大小和密度方面差异较大,可为榛属植物的种属分类和品种鉴定提供孢粉学依据;本研究的取样和实验方法也可为其他相关研究提供参考。

野生牡丹种子蛋白质谱带的比较研究

利用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳对野生牡丹7个种10个居群的蛋白质谱带进行研究,并采用聚类分析法对其种子蛋白质谱带的不相似程度进行分析。结果表明:野生牡丹的种子蛋白质谱带具有种水平的特异性,同一野生种不同居群间蛋白质谱带差异明显;革质花盘亚组的四川牡丹、稷山牡丹、杨山牡丹亲缘关系较近,而紫斑牡丹3个不同的居群差异明显;肉质花盘亚组狭叶牡丹、黄牡丹、紫牡丹可聚为一大类,但种间蛋白质谱带差异较大,超过了革质花盘亚组的种间蛋白差异程度,应作为种来单独分类。

平榛种质资源坚果主要数量性状评价与分级研究

平榛是我国重要的野生榛属植物资源，为了更好地对平榛种质资源进行评价及描述，本研究以选自全国5省区14个种源地的99份平榛资源为基础材料，进行了16个坚果数量性状的调查和统计分析。结果表明，平榛坚果数量性状的变异较为丰富，变异幅度在5．77—59．00％。经K—s检验表明，供试性状除果腔系数和壳仁间隙的双侧显著性值小于0．05外，其余均遵从正态分布。对服从正态分布的数量性状统一用概率分级的方法进行分级，据此分级原理，初步建立了平榛种质资源数量性状分级指标体系，为平榛种质资源坚果性状的评价、描述和质量等级的建立提供了参考。

14个亚组间远缘杂交牡丹品种花粉形态观察

通过扫描电子显微镜,观察了14个牡丹亚组间远缘杂交品种的花粉形态特征。结果表明:相同居群或相同品种群母本或父本的亚组间远缘杂交后代的花粉外壁纹饰均不相同,偏父或偏母的特性没有一定的规律性,父母本花粉外壁纹饰的遗传力表现各不同。探究父母本的遗传性,还需通过大量的试验材料来探索花粉外壁纹饰与父母本的遗传关系,并结合形态学、分子学等共同研究。同时,14个亚组间远缘杂交品种中唯独“海的女儿”异常花粉很少且能正常结实,是否是亚组间远缘杂交诱导了孤雌生殖,使其表现可育性,具体原因还需进一步的探究。

52个牡丹新品种表型性状多样性分析

以52个远缘杂交的牡丹新品种为供试材料,通过变异系数、遗传多样性指数、主成分分析、聚类分析,对39个表型性状进行多样性分析。结果表明:牡丹新品种的39个表型性状变异丰富,变异系数范围在11.65%~125.20%,雌雄蕊瓣化程度、花型变异系数最大;多样性指数范围在0.16~1.80,花丝和柱头颜色多样性指数最高,花色表型性状丰富,有黄色、橙色、黑红色、复色等品种;提取的6个主成分因子包含了表型性状的大部分信息,株高、花、叶、花香等特征均对牡丹不同品种的差异有影响。系统聚类将52个牡丹新品种分为5类,第Ⅰ类以红、紫、橙等较深色系颜色品种为主;第Ⅱ类黄色系品种偏多;第Ⅲ类以一年生枝长、花枝数较多的品种为主;第Ⅳ类品种重瓣化程度高;第Ⅴ类品种重瓣、花径大。通过亚组间远缘杂交,增大了后代的遗传变异范围,可培育出花色新颖、花型丰富、适于各种用途的牡丹新品种。

配方施肥对枸杞产量及品质的影响

N、P、K是所有作物生长必需的营养元素,研究其配比对作物产量和品质的影响,对作物的优质丰产栽培具有重要意义。本试验采用“3414”试验方案,选用N、P、K肥对‘宁杞9号’枸杞进行大田试验,研究不同配方施肥下枸杞产量和品质的变化规律,确定最佳施肥配方。结果表明N肥和P肥与枸杞产量和百粒质量之间均呈显著或极显著正相关关系,N和P的用量与枸杞可溶性固形物、总黄酮、甜菜碱含量均无显著相关关系,而K肥的用量与以上5项指标均无显著相关关系。在2水平N、2水平P和1水平K的条件下,有3项指标可达到最大值,故最佳施肥配比为N2P2K1。

牡丹新品种‘余霞散绮’

‘余霞散绮’是通过黄牡丹与中原牡丹品种‘红宝石’远缘杂交育成的新品种。株形半开展,植株矮;花期晚,花蕾卵形,花为菊花型,花瓣主色艳橙红色(N30B),有淡玫瑰香味,不结实。抗旱,耐瘠薄。

牡丹远缘杂交后代的形态学和SCoT分子标记分析

为了解牡丹远缘杂交组合遗传差异,筛选优势杂交材料。本研究综合利用形态分析和目标起始密码子多态性分子标记(start codon targeted polymorphism,SCoT)技术对远缘杂交亲本紫牡丹、‘珊瑚台’及其4个杂交后代品种进行形态性状和遗传差异分析。结果表明,形态学分析显示杂交后代较多地遗传了父本‘珊瑚台’的性状特征,形态上表现为花径增大、重瓣化、雄蕊瓣化等特征,后代的性状更加优良,观赏价值更高,杂种优势明显。SCoT分子标记对该杂交组合及其后代品种扩增结果显示其多态性较好,证明该分子标记能有效用于牡丹遗传多样性分析应用。利用NTSYS-pc 2.10e软件分析了6份牡丹材料的遗传相似系数(GS),变异范围在0.2647~0.7059之间,在GS值为0.496水平上聚为3个大类,其中杂交后代‘红珊瑚’和‘紫珊瑚’之间的遗传相似系数最大,为0.706,而母本紫牡丹和后代品种‘紫珊瑚’之间的遗传相似系数最小,为0.265。因此,综合运用形态学和分子标记分析方法,能有效地揭示远缘杂交亲本及后代间的遗传差异大小,可为牡丹的新品种培育提供参考。