通过远缘杂交培育郁金香新品种‘雪域湘妃’

为了利用中国野生郁金香资源的优良基因,实现选育适合中国气候条件的“中华郁金香新品种群”的目标,开展了以郁金香栽培品种‘波兰心’为母本,以原产于中国的郁金香野生种阿尔泰郁金香为父本的远缘杂交研究。结果表明:‘波兰心’×阿尔泰郁金香杂交组合具有较高的亲和性,杂交结实率80%,获得杂交种子1080粒。对杂交后代进行筛选,最终选育出郁金香新品种‘雪域香妃’。‘雪域湘妃’株高32.67 cm,极显著低于母本‘波兰心’,与父本阿尔泰郁金香差异不显著。花径大小与花冠高度分别为5.55 cm和5.34 cm,与母本‘波兰心’差异不显著,与父本阿尔泰郁金香差异极显著。‘雪域湘妃’萌芽期为3月下旬,4月中旬现蕾,始花期为4月下旬,盛花期13d。该研究将为中国分布的野生郁金香资源的杂交利用提供参考。

基于SRAP分子标记的郁金香遗传多样性分析

为探究郁金香(Tulipa gesneriana)种质资源的遗传背景,精准评价和筛选优异种质用于郁金香遗传改良,该研究采用SRAP分子标记分析40个郁金香品种的遗传背景,明晰遗传多样性和亲缘关系。结果表明:在43对SRAP引物中可用于郁金香遗传多样性研究的多态性引物共21对,在40个品种中共扩增出249条清晰稳定的条带,其中多态性条带245条,多态性比率为98.39%。供试的40个品种遗传相似性指数为0.5020~0.8675,遗传多样性参数等位基因数(N*a)、有效等位基因数(N*e)、Nei’s基因多样性指数(H*)、Shannon’s信息指数(I*)和多态性信息含量分别为1.9810、1.5149、0.3042、0.4603和0.3212,供试材料遗传多样性丰富。聚类结果和主坐标分析将40个郁金香品种分为两大类,其中‘Christmas Magical’‘Banja Luka’‘Madame Lefeber’与其他品种亲缘关系较远,在遗传背景上具有一定差异。

2种植物生长延缓剂对水培郁金香生长的影响

以前期筛选的适宜水培的郁金香品种‘荷兰设计’为试材,采用向培养液中添加植物生长延缓剂的方法,研究不同质量浓度比久(B9)和多效唑(PP_(333))对水培郁金香观赏性状的影响。结果表明:B9和PP_(333)均能使郁金香产生矮化效应,表现为植株矮小,叶色浓绿,株型紧凑。与CK相比,B9处理的株高平均降低18.69 cm,叶长平均减少3.64 cm;与CK相比,PP_(333)处理的株高平均降低30.66 cm,叶长平均减少3.94 cm。B9和PP_(333)施用质量浓度越大,矮化效果越明显,但B9质量浓度高于2500 mg·L^(-1)、PP_(333)质量浓度高于250 mg·L^(-1)时会产生药害。结合观赏及矮化效果,B9的最佳施用质量浓度为2000 mg·L^(-1),PP_(333)的最佳施用质量浓度为200 mg·L^(-1)。该研究结果对水培郁金香矮化栽培具有指导意义。

冬春季日光温室郁金香栽培技术要点

旋耕机旋耕25~30 cm,达到土壤深松、深翻、碎土要求。每667 m2撒施商品有机肥8000 kg、复合肥200 kg、百菌清1 kg,用旋耕机旋耕,使土壤更加松软,使肥料与土壤充分混合。

“海之星”有机营养型氨基酸水溶肥对郁金香观赏期延长的研究

郁金香(Tulipa L.)花色丰富,耐低温,常用于早春的花境及花海打造,当前主要通过改善土壤及温度条件来调控花期。针对郁金香开花所需要的有效积温、有效光照、最佳激素配比及其与其他影响因子的交互效应,尤其是对影响郁金香花芽分化及花器官发育的基础研究很少。基于此,通过试验规律地喷施1000倍“海之星”有机营养型氨基酸水溶肥能够有效延长郁金香的观赏期7~9 d,同时能不同程度地提前郁金香观赏期,提升郁金香花期观赏状态,为提前和延长其他花卉观赏期提供参考。

早春不稳定传粉环境中新疆郁金香混合交配系统中的自交策略

[目的]在不确定传粉环境中,两性花植物常常具有潜在自交能力,鉴于自交的交配代价,进行不同环境下自交策略研究,对深入理解植物交配系统的演化具有重要意义。[方法]以早春短命植物新疆郁金香为研究对象,通过野外观测及人工控制试验对自然居群的开花习性、传粉者类群、散粉动态、自花粉传递模式和交配系统等进行研究,以探讨早春不稳定传粉环境中植物的自交策略。[结果](1)新疆郁金香自然种群4月上旬或中旬开花,单花期5~6 d,白天开放晚上闭合,花粉的释放从外轮开始,由下到上呈拉链式次序呈现。(2)传粉者主要为蜂类和食蚜蝇,访花频率普遍较低,且年份间存在较大差异,但结实率普遍较高。(3)控制授粉试验表明,居群为异交为主,部分自交亲和的混合性交配系统。傍晚花闭合时雄蕊的自主运动促进了柱头的自花授粉,这一传粉模式促进了竞自交的发生,但大量自花粉的落置发生在开花后的第4天,占自花粉总落置量的50.22%,为一种延迟自交机制。[结论]在传粉受限的情况下,新疆郁金香的竞自交和延迟自交促进柱头的花粉落置,这种集异交、竞自交和延迟自交为一体的交配策略灵活地应对了早春不稳定的传粉环境,是对早春低温度条件下不确定传粉服务的一种适应,也是早春短命植物的一种繁殖保证对策。

郁金香不同组织内参基因筛选及稳定表达分析

【目的】筛选郁金香在盐胁迫条件下稳定表达的内参基因,为开展郁金香耐盐相关基因表达调控相关研究提供理论参考。【方法】以郁金香栽培品种红色印象为材料,于苗期对其进行盐胁迫处理,不同时间(0、2、4、6、8、10、12、24和48 h)采集根、鳞茎和叶,通过实时荧光定量PCR检测候选内参基因在郁金香不同组织中的表达情况,再利用Delta CT计算每个样本的平均C_(t)值,再结合3个常用内参基因稳定性评估软件(geNorm、NormFinder、BestKeeper)的分析结果,利用RefFinder在线软件综合评价候选内参基因的表达稳定性,并通过目的基因质膜Na+/H+逆向转运蛋白基因(SOS1)和液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因(NHX1)的表达分析验证内参基因的可靠性。【结果】在15个候选内参基因中筛选到9个可用于郁金香各组织实时荧光定量PCR的内参基因。候选内参基因的C_(t)值分析结果显示,25S rRNA在不同组织中的平均C_(t)值最低,表达丰度最高,C_(t)值分布范围相对集中,是根、鳞茎和叶均能稳定表达的内参基因。geNorm和NormFinder分析结果均显示,18S rRNA均能在根、鳞茎和叶中稳定表达,25S rRNA在根和叶中表现出较好的基因稳定性,NADP基因在鳞茎中基因稳定性较好。BestKeeper分析结果显示,根、鳞茎和叶组织中最佳的内参基因为25S rRNA,同时18S rRNA在根和叶中稳定性较好。结合上述4种分析结果通过RefFinder软件得到各候选基因在郁金香不同组织中的表达稳定性综合排名,其中根组织:25SrRNA>18SrRNA>TUB-6>EF1α>NADP>EF-1α>β-actin;鳞茎组织:NADP>25S rRNA>18S rRNA>EF-1α>EF1α>TUB-6;叶组织:25S rRNA>18S rRNA>EF-1α>CYP>UBC。【结论】9个候选内参基因在郁金香不同组织中的表达情况存在差异,25S rRNA和18S rRNA是在郁金香各组织的不同盐胁迫处理中稳定表达的内参基因,同时使用2个内参基因更有利于得到准确的基因表达定量结果。

上海地区郁金香引种栽培与品种综合评价

通过建立郁金香(Tulipa gesneriana)品种评价体系,筛选生长适应性好、观赏价值高,适宜应用于园林景观的郁金香品种。对29个郁金香进口品种在上海地区进行引种栽培,观察记录其物候期,并对植株高、冠幅等12个生长特性,以及开花整齐度、花型、花色等32个观赏特性进行了观测。从观测指标中筛选出了包括开花整齐度、花色均匀度、花色等27个评价指标,使用层次分析法与灰色关联度分析法建立了评价体系。综合评价将29个品种分成了4个等级:Ⅰ级包含10个品种, Ⅱ级12个品种,而Ⅲ级和Ⅳ级包含品种数较少,分别只有4和3个品种。Ⅰ、Ⅱ级品种普遍具有较高的观赏价值,同时适应性较强,适合今后推广应用于上海及周边地区园林绿化。这对筛选适于上海及周边地区园林种植的郁金香品种有重要的指导作用,建立的评价体系对评价其他郁金香品种在园林中应用也有积极参考意义。

伊犁郁金香叶绿体基因组微卫星序列特征分析

为明确伊犁郁金香叶绿体微卫星特征,为后续伊犁郁金香及郁金香属的系统发育、比较基因组学及遗传改良研究提供参考,同时也为郁金香属的物种分类提供新的依据,以伊犁郁金香叶绿体基因组为研究对象,运用MISA、REPuter、SPSS相关软件,对其叶绿体微卫星序列分布特征和规律进行了全面分析。结果表明,在伊犁郁金香151744 bp的叶绿体全基因组序列上共确定224个SSR位点,平均每677.43 bp出现1个微卫星位点,相对丰度和相对密度分别为1568.43 loci/Mb和15433.89 loci/Mb,其分布范围主要集中在大单拷贝区;伊犁郁金香叶绿体基因组微卫星重复序列共有6种类型,其中单碱基重复序列最多,为114个(47.90%),其次是三碱基重复序列,为96个(40.34%)、二碱基重复序列,为17个(7.14%)、四碱基重复序列,为7个(2.94%)、六碱基重复序列,为3个(1.26%),而五碱基重复序列仅有1个(0.42%);叶绿体基因组微卫星的长度区间为8~32 bp,从整个重复长度区间来看主要集中分布在8~10 bp,共计174个(占总SSR的77.67%),长度分布在20~32 bp的有11个,微卫星重复序列的数量与序列长度、相对丰度和相对密度均呈极显著相关。伊犁郁金香叶绿体基因组上的微卫星位点大多数具有多态性的潜能,可为其遗传多样性研究、多态性叶绿体基因组微卫星分子标记开发及应用、野生种质资源的保护和开发利用等提供科学依据。

郁金香更新鳞茎发育的碳同化物积累与内源激素变化研究

应用扫描电镜和14C同位素标记技术,并结合内源激素测定,考察郁金香更新鳞茎膨大发育与碳同化物积累、分配的关系。结果表明:在鳞片细胞内观察到明显的淀粉颗粒,并随鳞茎的发育进程充满整个细胞腔。在盛花期前,14C同化物主要分配到地上部;进入叶枯期后14C同化物以向地下部运输为主,分配比例达66.01%,其中更新鳞茎中14C同化物的分配占60.85%,这时14C库活性表现为:鳞茎>叶片>花茎>根系。在郁金香更新鳞茎发育进程中,叶片中GA、IAA含量呈下降趋势,ABA含量则不断增高并在盛花期出现峰值,达65.86ng·g-1FM。比较不同生育期的GA3/ABA比值,在发叶期的叶片和盛花期的更新鳞茎中均出现高比值,表明内源激素的平衡可能是郁金香更新鳞茎发生和发育的调节因子。

百合无毒化种球繁育关键技术

病毒对百合造成的危害是严重的,成为制约百合产业健康发展的瓶颈之一,进行百合无毒化种球繁育关键技术研究具有重要意义。本研究以5个感病百合品种种球为试材,应用愈伤组织培养(Ⅰ)、茎尖培养(Ⅱ)、热处理结合茎尖培养(Ⅲ)、病毒唑结合茎尖培养(Ⅳ)、病毒唑加热处理结合茎尖培养(Ⅴ)五种脱毒方法进行百合种球脱除病毒的研究。结果表明病毒唑加热处理结合茎尖培养方法最好,热处理结合茎尖培养和病毒哇结合茎尖培养方法次之。

郁金香器官离体培养再生小鳞茎的研究

以4个郁金香品种‘凯氏奈丽斯’、‘风流寡妇’、‘检阅’和‘金色检阅’的叶、花茎、花托、子房、鳞片及腋芽等不同器官为外植体,在MS+2,4-D0·1mg·L-1,MS+2,4-D0·5mg·L-1,MS+BA1·0mg·L-1,MS+BA5·0mg·L-1,MS+BA2·0mg·L-1+IAA0·5mg·L-15种培养基上进行离体培养。结果表明,花托外植体直接诱导小鳞茎的频率最高,在培养基MS+2,4-D0·5mg·L-1上诱导率达56·7%,平均每块外植体产生小鳞茎数达10·7个;其次是花茎,直接诱导小鳞茎的频率为33·3%,平均每块外植体产生小鳞茎数达19·9个;鳞片及鳞片中的腋芽诱导鳞茎较难且需时间较长;叶和子房则未能诱导出小鳞茎。

郁金香切花瓶插期的衰老与膜脂过氧化的关系

郁金香鲜切花在瓶插过程中，叶片可溶性蛋白质含量从瓶插开始即开始下降，花瓣在瓶插初期略有上升，第３天以后随花朵的开放迅速下降。叶片、花瓣的可溶性蛋白质含量的下降与细胞膜相对透性的增加呈负相关，与ＭＤＡ含量的增加呈负相关；而细胞膜相对透性的增加与ＭＤＡ含量的增加呈正相关。同时，饱和脂肪酸所占百分比增加，不饱和脂肪酸含量下降。ＩＵＦＡ的下降与ＭＤＡ含量的增加呈负相关。在整个瓶插过程中，花瓣的可溶性蛋白质含量的下降滞后于ＭＤＡ含量的增加，膜相对透性的增大。说明膜脂过氧化是启动郁金香切花衰老的原因之一。

郁金香鳞片组织培养研究

为探索郁金香的快繁方法,并为转基因分子水平研究奠定基础,对4个郁金香品种‘Parade’,‘Merry Widow’,‘Golden Parade’,‘Pink Diamond’的鳞片组织培养进行系统的研究。结果表明:0.1%HgCl2 10min+5%NaClO 20min是最佳的消毒方法。‘Parade’适宜诱导愈伤组织的培养基为MS+NAA1.0mg·L-1+BA1.0mg·L-1,诱导率可达100%。‘Parade’和‘Merry Widow’适宜诱导芽的培养基分别为MS+NAA2.0mg·L-1+BA0.5mg·L-1和MS+NAA0.5mg·L-1+BA1.0mg·L-1,芽的直接再生率均为15.4%。中层鳞片易诱导成愈伤组织,诱导率为8.0%,内层鳞片较易直接诱导生芽,再生率可达26.7%。培养基中添加50～200mg·L-1的维生素C有利于直接再生芽,而不利于愈伤组织的诱导。鳞片接种后暗处理5d和15d可以使芽的直接再生率分别达到12.5%和10.3%。

新疆野生郁金香生物学特性及种子发芽特性的研究

对阿尔泰郁金香、伊犁郁金香进行了物候期及形态学的观测 ,结果表明 ,阿尔泰郁金香物候期较伊犁郁金香迟 ,株形、花形也比伊犁郁金香大。这两种郁金香在石河子地区生长良好。分室温和低温两种发芽环境对伊犁郁金香种子进行了药剂浸种催芽试验 ,结果表明 ,低温是野生郁金香种子萌发的首要条件 ,低温条件下赤霉素 (GA3)浸种处理后 ,发芽率较对照显著提高 。

郁金香切花衰老过程中内源乙烯和SOD的变化

对室温和低温条件下郁金香切花内源乙烯释放量和超氧物歧化酶（ＳＯＤ）活性进行了测定。结果表明：在切花衰老过程中，内源乙烯释放量的变化与跃变型果实的完熟过程相类似，低温（４℃）延缓切花衰老的原因是由于钝化了乙烯结合位点，降低了切花对乙烯的敏感程度。在切花贮藏初期，ＳＯＤ活性维持在较高水平；贮藏中期，ＳＯＤ活性表现为波动性；贮藏后期，随着切花衰老的加深，ＳＯＤ活性急剧下降。ＳＯＤ高峰与乙烯高峰往往同步出现或早于乙烯高峰的出现，ＳＯＤ活性降低和内源乙烯释放量的增加是引起切花出现衰老症状的原因之一。

郁金香授粉后雌蕊生理生化变化的初步研究

The protective enzyme(SOD,POD,CAT) activities and soluble protein content of pistil after pollination were compared between interspecific-cross and self-cross of cultivar,using Tulipa specie(T.tianschanica) from Xinjiang and T.gesneriana cultivars(’Kees Nelis’,’Negrita’) as test materials.The results showed that all the SOD,POD,CAT activities and soluble protein content changed after interspecific and self pollination,which means that the recognition between pollen and stigma can be initiated effectively when pollen fell on stigma despite of genetic relationship.Fluctuant changes were observed in 5 hours after pollination for protective enzyme activities and soluble protein content,and the fluctuation tendencies were different between interspecific and self pollination,as well as between ’Kees Nelis’ ×T.tianschanica and ’Negrita’×T.tianschanica.Self pollination appeared peaks of POD and CAT activities preceding interspecific pollination.Self pollination showed a larger rise and maintained rise for longer time than interspecific pollination.The SOD activity of ’Kees Nelis’ ×T.tianschanica changed more than that of ’Negrita’×T.tianschanica,meanwhile,the soluble protein content of the former declined preceding that of the latter.These differences were probably attributed to genetic relationship.

郁金香种子休眠特性及发芽条件的研究

针对郁金香(Tulipa gesneriana)种子在常温条件下难以萌发,冷藏条件下萌发时间过长、萌发率过低、易发霉等问题,在现有研究基础上通过刺破种子、改善芽床等手段对发芽条件进行改进,探讨常温条件下种子的萌发情况。结果显示,野生郁金香种子存在深度休眠现象,低温、激素处理、刺破种子、改善芽床等方法有助于解除休眠;光照、室温储藏对解除郁金香的休眠意义不大。在萌发过程中,郁金香种子有一个较长时间的吸胀萌动期,且表现出明显的序次萌发现象。常温条件下,储藏6个月后的当年郁金香种子在4℃条件下冷藏15 d后,刺破种子,接种在质量浓度为0.5 mg/L的GA3培养基上持续光照,10 d后有种子萌发,30 d种子萌发率达25%,45 d时达50%,50 d后发芽率为95%,而同样条件下没刺破的种子发芽率极低。4℃、-10℃的冷藏温度处理的种子,发芽率之间无显著差异(P>0.05)。郁金香胶质状的胚乳对胚有一定的束缚作用,刺破种子可显著提高种子的萌发率。芽床对种子的萌发具有重要的作用,培养基的使用,既保证了种子在萌发过程中的营养物质供应,又使种子受到培养基中GA3的持续作用,而纸床往往因为污染而使种子过早终止发芽。

破碎化生境中伊犁郁金香种群种子形态特征和萌发特性的适应性演化

植物的形态特征,伴随生境破碎化可能面临着不同的选择,与植物繁殖有关的种子形态学的研究有助于深入了解植物在破碎化生境中的生存策略和进化趋势。选择了分布于新疆天山北坡经济带的伊犁郁金香(Tulipa iliensis Regel.)为研究对象,通过野外多位点同时段取样,对比研究了不同斑块种群伊犁郁金香种子的形态学特征和萌发特性。结果显示:1)随着生境破碎化程度的逐渐加强,斑块种群种子体积变小、种子变轻,更有利于种子随风散播更远,避免与母株以及其他种子幼苗的竞争,让破碎化程度较强的斑块种群存活下去。2)随着生境破碎化的加剧,伊犁郁金香种子发育情况受到一定的影响,但并不显著,说明其在种子数量上保证了种子库的充足。3)相比破碎化程度较弱、生境破碎化程度中等和较强的斑块,种群种子的萌发优势更明显。