紫叶桦与裂叶桦杂交子代的种子活力及叶片性状分离

[目的]为了研究紫叶桦和裂叶桦叶片目标性状的显隐性以及基因型,筛选优良杂交组合,为种子园营建奠定基础。[方法]本试验以紫叶桦、裂叶桦以及白桦和欧洲白桦为杂交亲本,分别设计了不同杂交组合进行杂交制种。针对各杂交组合的种子千粒质量、种子活力以及杂种子代的生长量等进行差异显著性分析。研究各组合子代叶片目标性状的分离比例及规律,采用X^2法对该分离比例进行可靠性检测,进而验证亲本基因型的推测。[结果]分析表明,杂交组合间种子千粒质量、发芽率、发芽势、发芽指数及苗高、地径等性状的差异均达极显著(P<0.01),紫叶桦的杂种种子千粒质量及活力性状的变异系数较高,达到66%~78%,其它性状及裂叶桦的杂种子代各性状变异系数为19%~47%,各性状的广义遗传力均在76%以上。综合种子千粒质量、种子活力、苗木生长以及叶片目标性状分离情况,选出LCK×Z1、Z4×1-28和LY×LCK3个优良杂交亲本组合。根据紫叶桦的杂种子代全部呈现紫叶与绿叶2种类型,确定其为杂合基因型,紫叶为显性性状;又依据其子代紫叶与绿叶比例的9∶7、1∶1、1∶3、3∶5四种类型,确认紫叶由2对基因控制,属于互补作用,基因型为P_B_。根据裂叶桦的多个杂交组合中,仅与来自同一家系正常叶的半同胞个体(LCK)杂交才产生裂叶子代的现象,确定裂叶为隐性性状,该子代中裂叶与正常叶的分离比例为1∶3,推断该性状也为2对基因控制,属于叠加效应,裂叶桦的基因型为ddbb。卡方检验结果支持上述基因型及表型的推测。[结论]本研究确定紫叶性状为显性、裂叶性状为隐性,紫叶桦和裂叶桦的基因型分别为P_B_、ddbb,选出LCK×Z1、Z4×1-28和LY×LCK分别为紫叶桦和裂叶桦种子园营建时的优良杂交亲本组合。

紫雨桦耐盐性及花色苷合成相关基因的表达特性

【目的】探讨紫雨桦的耐盐性与花色素苷合成相关基因的相关性,为揭示紫雨桦的耐盐机理提供参考。【方法】以紫雨桦和垂枝桦(对照)为试材,测定盐胁迫下其叶绿素荧光参数及生理指标的变化,同时采用qRTPCR方法分析紫雨桦和垂枝桦中查耳酮合酶基因(CHS)、二氢黄酮醇还原酶基因(DFR)、花色素苷合成基因及MYB转录因子家族基因的表达特性。【结果】经质量分数0.8%NaCl胁迫12 d后,紫雨桦叶片花青素含量指数显著高于垂枝桦,是垂枝桦的3.4倍,其盐害指数显著低于垂枝桦,胁迫12 d的联苯胺蓝(DAB)和氮蓝四唑(NBT)染色显示,紫雨桦叶片中O-2和H_2O_2的累积少于垂枝桦;在叶绿素荧光参数方面,NaCl胁迫12 d时,紫雨桦的F_v/F_m值仍在正常值范围内,与胁迫0 d比较,其qP和Φ_(PSⅡ)值的降幅也显著小于垂枝桦(P<0.05),紫雨桦的NPQ较0 d提高了282.29%,升幅显著高于垂枝桦(P<0.01)。0.8%NaCl胁迫下CHS、DFR花色素苷合成基因及MYB转录因子家族基因的表达特性是:紫雨桦中的BpMYB10、BpCHS2和BpDFR5基因表达规律明显不同于垂枝桦,NaCl胁迫下上述3条基因持续高表达。【结论】富含花青素的紫雨桦能够耐受一定浓度范围的NaCl胁迫,紫雨桦中的BpMYB10、BpCHS2和BpDFR5基因表达规律明显不同于垂枝桦,这些基因可能与花青素的合成密切相关,花色苷可增强紫雨桦清除活性氧自由基的能力,减缓膜质氧化,提高其耐盐性。