带花斑现代月季育种研究进展

月季是重要的观赏花卉之一,全世界月季品种已超过35000个,而带花斑月季品种在近几年才在国内兴起,因此关于其育成品种的相关报道较少。带花斑月季的花朵中心有固定形态的色斑,且色斑区颜色深于非色斑区,具有花量多、花期长、色彩组合丰富、可重复盛开等优点,并且花色随时间的推进而逐渐发生由深到浅的改变。由此可见,带花斑月季作为一类新颖的种质资源,具有很高的开发研究价值。本文通过搜索国内外各大网站,统计目前世界范围内带花斑月季品种,共收集83个品种的育种信息,将收集的信息制作为图、表,绘制以主要品种为亲本的育成品种系谱图,并按照时间节点介绍国内外带花斑月季品种的育种历程,以全面总结带花斑月季品种的育种成果。此外,本文对带花斑月季育种的发展方向进行了展望。

托桂型菊花花型和花色性状遗传规律分析

以一个白色非托桂型小菊为父本,两个红色托桂型小菊为母本,设计两个杂交组合,测定了杂交F1的11个花型性状。遗传分析表明,花径、舌状花长、舌状花宽和管状花数均符合无主基因控制的0MG模型;心花直径、舌状花数、管状花长、管状花宽和最深齿裂长均符合由两个加性-显性-上位性效应的主基因控制的2MG-ADI模型,其中管状花长和最深齿裂长的主基因遗传率均约70%,属于高度遗传力。相关性分析表明,托桂型菊花管状花长、管状花宽和最深齿裂长两两之间呈极显著的正相关。根据舌状花的花色值(L^(*),a^(*),b^(*))将F1聚类为5个不同色系,两个杂交组合舌状花花色的香农-威纳指数(H)分别为1.12和1.23,花色变化丰富。此外,测定了亲本及F1共30个不同花色的托桂型菊花管状花内侧表皮和舌状花上表皮的花色值(L^(*),a^(*),b^(*)),发现两者的L^(*),a^(*),b^(*)值分别呈极显著正相关;对5个色系共10个托桂型菊花做切片观察,发现管状花内侧与舌状花上表皮、管状花外侧与舌状花下表皮的色素种类相同且细胞形态大小相似,因而花色相近。本研究结果为菊花托桂花型性状的基因定位以及优质托桂型菊花品种的培育提供理论依据。

糖果鸢尾花粉活力和柱头可授性研究

观测糖果鸢尾及其亲本射干(Iris domestica)和野鸢尾(I.dichotoma)开花散粉时期花粉生活力和柱头可授性的变化规律,为提高人工授粉效率并为糖果鸢尾杂交育种提供依据。采用悬滴法测定花粉活力,用联苯胺-过氧化氢测定柱头可授性,结合田间花部性状随着时间变化的实际观测进行研究。刚散粉时,糖果鸢尾的花粉活力最大,随后逐渐下降。在花朵初放时柱头的可授性最弱,之后呈现先上升再下降的趋势。柱头萎蔫后,可授性低或丧失。花粉活力与柱头可授性强期没有重叠,且花粉比柱头先成熟,是糖果鸢尾避免自花传粉的适应机制;散粉1~2h内收集花粉,并在柱头可授性最强时进行授粉,可以提高杂交成功率。

羽状鸡冠花无菌幼苗的超低温保存研究

以羽状鸡冠花无菌幼苗为材料,研究建立了其玻璃化超低温保存技术程序.具体为:取胚根长2~3 mm的无菌幼苗,25℃装载40min,0℃下PVS2脱水60min,更新PVS2溶液并迅速投入液氮,冻存24h以上.取出玻璃化幼苗,用40℃水浴化冻60s,再用Unloading溶液处理20min,然后将幼苗在恢复培养基上暗培养7d后,转入光照培养(光照强度约40μmol/(m^2·s),14h/d).在此条件下,幼苗再生率可达60%以上.装载时导入0.1mmol/L ASA,卸载时导入400U/mL CAT可提高无菌幼苗存活率.

粉色系月季杂交后代花色性状遗传分析

月季(Rosa spp.)是具有重要经济和观赏价值的植物,花色是月季最重要的观赏性状之一,解析月季花色的遗传规律可为月季花色改良提供依据。本研究为解析月季粉色花的遗传变异机制,以粉色系的窄叶藤本月季花(Rosa chinensis‘Zhaiye Tengben Yuejihua’)为母本、月月粉(Rosa chinensis‘Old Blush’)为父本杂交获得的F1群体为材料,利用色差仪对杂交群体的花色表型值进行测定,计算其色光值和花色分级值,并采用主基因+多基因混合遗传模型分析月季花色性状的遗传规律。结果表明,月季杂交群体花色出现从白色到暗红色的分离,利用ISCC-NBS色名表示法将其花色分为白色、粉色、红色、红紫色和墨色5个色系,并确定了各色系的参数分布范围,建立了杂交群体色系与色差仪CIELab表色系统明度(L*)、红度(a*)和黄度(b*)的对应关系;此外,确定该月季杂交群体花色受1对加性-显性主基因控制,遗传模型为1MG-AD,利用色光值和花色分级值2个参数计算的花色主基因遗传率较高,分别为81.92%和96.86%,不易受环境影响。研究结果可为月季花色育种提供参考。

连续开花萱草杂交育种研究

为利用萱草品种‘金娃娃’较高的观赏特性,培育更多连续开花萱草新品种,以‘金娃娃’为亲本,与26个单次花和连续开花萱草品种正反交得52个组合,从中筛选获得9个具有连续花/单次花分离的组合,分别测定其后代F1的11项性状指标,并分析其变异及性状相关性。结果显示:所有观赏性状都表现出较高的变异系数,其中花量变异幅度最大,叶型、株型变异丰富,花型无显著变化。选择数量大且性状稳定的群体进行进一步分析发现,杂交方法可获得植株株高高、花量大、地被覆盖度大的连续开花优秀观赏萱草品种。连续开花性状与主要观赏性状的相关性比较发现,叶数与连续开花紧密相关,连续开花植株常具有多个花葶,单个花葶上的分枝减少,花量降低。

中国观赏芍药表型多样性解析与资源评价

【目的】明确中国观赏芍药品种资源多样性水平,并从切花品种农艺性状角度分析资源特点,为种质收集、利用与创新提供理论依据。【方法】采集来自4个主要栽培地的346个中国观赏芍药品种,从品种资源整体和不同栽培地品种两个方面对采集的表型性状进行频率分布统计、变异系数计算和多样性指数计算,并进行聚类分析。【结果】我国观赏芍药品种多个性状多样性丰富,二元性状、有序多态性状和无序多态性状的多样性指数为0.29-1.90,数值性状的多样性指数为1.90-2.08。二元性状、有序多态性状和无序多态性中,花色和花型多样性指数最高,分别为1.90和1.88,其次是花蕾颜色(1.46)和雄蕊瓣化程度(1.42)。数值性状中,株高和茎长多样性指数最高,分别为2.08和2.07,其次是蕾径(2.04)、花径(2.04)和花高(2.01),仅茎粗(1.99)和花梗长(1.90)多样性指数小于2。株高和茎长呈正态分布,株高介于38.50-100.50 cm,茎长介于43.19-120.00 cm;蕾径、花径、花高、茎粗和花梗长等5个指标呈非正态分布,蕾径偏大,分布介于1.22-3.99cm;花径变异系数最小,为15.65%,分布介于3.11-19.50 cm;花高偏大,分布介于1.73-14.30 cm,变异系数最大,达32.55%;茎粗偏小,分布介于0.18-0.59 cm;花梗长偏小,分布介于5.57-40.00 cm。聚类分析将芍药分为9组,绝大多数组包含来自2-4个栽培地的品种,各组品种的蕾径、花径、茎粗和花梗长间无明显差异,但株高、茎长、花高及雄蕊瓣化程度有一定差异。从切花适用性分析,目前我国观赏栽培品种中受市场喜爱的圆形花蕾且不绽口的品种数量较多,占71.39%;重瓣品种虽然较多,但受市场喜爱的绣球型品种仅占4.9%;79.8%品种花香不明显;71.7%品种有侧蕾;62.7%品种花期为中花期,早花、晚花品种少。不同栽培地品种的株高和茎长无显著差异,但临洮和菏泽品种的茎粗显著高于扬州和洛阳栽培品种,且菏泽品种的蕾径和花径显著更大。【结论】中国观赏芍药的多样性水平较高,作为一种多功能植物,需要注意芍药多样性的保护。但从切花适用角度看,存在直立品种数量少、花香不明显、有侧蕾、花期集中等问题。临洮和菏泽两地栽培品种在茎粗、蕾径和花径上有一定的切花优势。我国芍药品种作为切花筛选和选育尚有不足,各地均需发展创新种质,亟需引入具长茎、单秆、香花和晚花等特征的种质参与育种。

野菊舌状花形态变异的遗传分析

舌状花是菊花头状花序的重要组成部分,其形态变异是造成菊花瓣型、花型多样性的重要原因,然而不同形态舌状花的起源及遗传规律尚不清晰。野菊(Chrysanthemum indicum)是栽培菊花起源的重要亲本,课题组前期通过种质资源调查获得了1株野菊突变株,其头状花序同时存在平瓣、匙瓣、管瓣3种瓣型,扦插繁殖后该特点保持不变,命名为CIZ株系。本研究构建了野菊突变株系CIZ和野生型CIW株系F代杂交群体,根据后代舌状花花冠筒基部合生程度(CTMD)探究舌状花形态变异遗传规律;同时统计以6种优选平瓣小菊为父本、野菊CIZ株系为母本杂交后代的瓣型,探究瓣型突变性状的遗传性及野菊CIZ株系用于瓣型育种的可能性。另一方面,为探究瓣型突变是否为嵌合性状,以平瓣、匙瓣、管瓣3种瓣型舌状花为外植体,观察再生植株的瓣型。结果表明,野菊CIZ株系和CIW株系杂交群体F代中都以平瓣类型为主,F代群体的CTMD表现为偏向于低值亲本的偏态分布;野菊CIZ株系与平瓣小菊杂交后代出现瓣型性状分离,野菊CIZ株系可作为菊花品种改良育种的重要材料;同时野菊CIZ株系平瓣、匙瓣、管瓣3种瓣型的再生植株开花后均表现为混合瓣型,平均CTMD无显著差异,表明该突变在花发育早期发生且为非嵌合性状。本研究为菊科植物舌状花变异遗传机制研究和菊花瓣型改良育种提供了重要的参考。

无髯鸢尾新品种DUS测试性状筛选

植物新品种特异性、一致性和稳定性(DUS)测试是新品种保护的基础和依据,测试性状的筛选是DUS测试的核心。为制定无髯鸢尾DUS测试指南,初步确定测试性状43个,结合性状间R型聚类分析性状间相关性,去除相关性大、贡献较小的雌蕊长、叶长性状,最终确定操作性强、区别明显的测试性状41个;利用品种间Q型聚类分析确定测试指南的分组性状4个;对性状进行分级及分布分析,保证无髯鸢尾测试指南的可行性,为无髯鸢尾品种测试与授权提供技术支持。

连翘GLK基因家族鉴定及响应光照表达分析

【目的】探究GLK基因家族在黄叶型连翘叶片呈色及响应光照度中的作用。【方法】通过生物信息学方法鉴定连翘GLK家族成员,分析其系统进化、基因结构和启动子顺式作用元件,结合转录组数据和实时荧光定量PCR技术筛选与连翘叶色相关及响应光照度的关键基因。【结果】从连翘基因组中鉴定到44个GLK基因家族成员,命名为FsGLK1~FsGLK44,分为5个亚族,同一亚族具有相似的保守结构域,所有FsGLK基因的启动子区域均具有多个光响应元件。转录组数据表明,5个FsGLK基因在绿叶和黄叶型连翘中差异表达,其中FsGLK9、FsGLK19、FsGLK27在绿叶型连翘中优势表达,FsGLK34、FsGLK41在黄叶型连翘中优势表达。FsGLK19、FsGLK32、FsGLK41在黄叶型连翘全光和遮光处理条件下差异表达。结合实时荧光定量分析发现,FsGLK19明显受黑暗条件诱导表达。【结论】连翘中有44个FsGLK基因,其中FsGLK19可能是黄叶型连翘呈色及响应光照度的关键基因。

五种西北旱区植物对干旱胁迫的生理响应

以黑果枸杞、金露梅、蒙古莸、柠条和花棒5种西北旱区植物为材料,采用盆栽试验研究了干旱胁迫对植物叶片光合、水分和生理生化的影响.结果表明:随干旱胁迫时间的延长,5种植物叶片的保水力均升高,叶片相对含水量先升后降,叶绿素含量和叶绿素荧光参数均不同程度地降低,花棒和黑果枸杞的光合系统受到的影响最小,金露梅的光合系统受损最严重.干旱胁迫后金露梅叶片的电导率和丙二醛含量先降低后急剧上升,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性先升高后急剧降低.其余4种植物随土壤含水量的降低电导率先升后降,丙二醛含量先升后降或先降后升,SOD和POD活性总体呈上升趋势,其中蒙古莸SOD活性和花棒POD活性在所有植物中升幅最大,干旱28 d后分别升至为胁迫前的2.1、14.1倍.随胁迫时间的延长,5种植物各有机溶质的积累量存在较大差异,金露梅积累最多的可溶性糖和游离脯氨酸,28 d后分别增至为原来的2.1、23.4倍,花棒积累最多的可溶性蛋白,28 d后增至为原来的2.0倍.隶属函数法表明,植物耐旱能力为花棒>黑果枸杞>柠条>蒙古莸>金露梅.5种旱区植物可通过提高抗氧化酶活性和积累有机溶质对干旱胁迫进行积极的反馈,以减轻细胞受到的伤害.金露梅对水分亏缺的敏感性最高,试验期间其干旱程度已经超出了自身调节能力的阈值.

糖果鸢尾开花结实相关性状遗传分析

为增加获得选择糖果鸢尾优良单株的机率,推进糖果鸢尾的育种进程,对其开花结实相关性状遗传进行分析,通过对亲本野鸢尾(Iris dichotoma)和射干(I.domestica),杂交后代群体F1和F2,回交群体BCIDos(F1作母本与射干回交)和BCIDis(野鸢尾作母本与F1回交)的单朵花开闭方式、时间、花葶分枝和整株开花量进行观察和测量;采收成熟的果实,测量不同群体种子的长、宽以及千粒重。结果表明:糖果鸢尾在花朵开闭时间、方式、花期、种子千粒重和种子外形方面分化大,尤其在F2代和BCIDos中。推测糖果鸢尾可以通过不断自交和与射干回交的方法获得更丰富的变异。

四种药剂柱头处理对芍药属远缘杂交授粉结实率的影响

为提高芍药属远缘杂交结实率,对3类5个远缘杂交组合进行柱头处理,即:1)牡丹组革质花盘亚组内杂交:‘凤丹白’ב芳纪’,紫斑牡丹ב雪映桃花’;2)革质花盘亚组和肉质花盘亚组杂交:紫牡丹ב日月锦’,卵叶牡丹×黄牡丹;3)牡丹组和芍药组间杂交:紫斑牡丹ב红艳争辉’。各组合采用4种处理方式:2.0%,3.5%,5.0%KCL溶液处理柱头;1.5%,3.0%,4.5%NaCl溶液处理柱头;25、50和75mg/L GA3处理柱头;花粉培养液处理柱头,比较不同授粉方式对结实率的影响。结果表明:1)KCL溶液效果优于NaCl溶液,3.5%KCl效果最好;2)所有组合结实率最高值均出现在GA3处理中,GA325mg/L最为稳妥;3)最佳培养液配方为蔗糖100g/L+H3BO30.08g/L+CaCl220mg/L,但花粉培养液处理仅对革质花盘亚组内杂交组合‘凤丹白’ב芳纪’组合有促进作用。

不同氮水平下毛华菊形态性状的差异分析

为探究氮素对毛华菊形态性状的影响及为菊花观赏性状改良提供参考价值,以混合瓣型的毛华菊为试材,对15、30、60和90mg/L氮水平下毛华菊形态性状差异研究分析。结果表明:上盆98d时,毛华菊的株高和叶片数随氮水平增高呈递增趋势,叶片数最终呈缓慢增长直至停止。叶长、叶宽和叶长宽比呈规律性变化趋势,叶缘的开裂程度随氮水平增加而增加。以90mg/L水平开花时间最早,15mg/L水平开花最晚,二者盛花时间相差22d。花序直径和单株头状花数量差异显著,以90mg/L水平下头状花数最多,为29.40;15mg/L水平最少,仅3.50;舌状花的平瓣、匙瓣、管瓣和单朵花序的舌状花数和花心直径在不同氮水平下差异不显著,舌状花数均为13~14。舌状花的S值分布以S∈(0.00,0.25】、S∈(0.25,0.50】区间最多,其次为S∈(0.50,0.75】、S=1.00、S∈(0.75,1.00),S=0.00无,混合瓣型毛华菊的舌状花或多或少均存在开裂,不存在完全闭合的情况。综上,毛华菊整体生长状态和速率在营养生长阶段随氮水平升高而递增,各生殖指标也随着氮水平的变化呈一定差异,尤其是开花时间和头状花数量,说明氮在毛华菊发育进程中发挥了重要作用。

氮质量浓度对盆栽小菊‘东篱秋心’干物质和养分吸收的影响

为探究氮质量浓度对盆栽小菊(chrysanthemum×morifolium Ramat.)干物质以及养分吸收的影响,以采取科学合理的施肥方案。本研究以盆栽小菊’东篱秋心’为研究对象,以珍珠岩为栽培基质,设置不同氮质量浓度处理(40、120、180、240和350mg/L)进行盆栽试验,统计分析各处理的干物质质量、养分含量、氮累积量和氮吸收效率等。结果表明:在240mg/L氮处理下,’东篱秋心’生长最好,花、叶和全株干物质质量最大,且与180mg/L氮处理差异不显著,根冠比随氮质量浓度提高呈减小趋势,各器官氮含量和累积量均在350mg/L氮处理下最大,花磷含量在240mg/L氮处理下最大,花、叶和茎钾含量均在40mg/L氮处理下最大,氮吸收效率和氮肥偏生产力均随氮质量浓度提高而减小。综合考虑,氮质量浓度为180~240mg/L,对应的氮施用总量为270~360mg/株,可作为该品种氮肥施用量参考值。