全 文 ：核 农 学 报 , ,
成“ ‘ 介口 口
辐射诱发瓜叶菊雄性不育系及其利用研究
黄善武 葛 红
中国农业 科学院蔬菜花卉研究所 北京
本研 究用‘。 。了 射线 辐 照 、 年生 瓜叶 菊的干种 子 , 获得 了光枝叶 、 部分花
粉 败 育 的 突变体 , 然 后 自交 分 离 出花粉 败 育率 的雄 性 不 育 来 。 其 突变 率为
, 突变雄性 不育是 由 隐性 塞 因控 制 、 基 因 突变产生 的 。 年 以 来 , 先后 诱发获
得瓜 叶 菊雄性 不育 系蓝花
、 、 和 玫瑰 红花 、 号 。 其中 、 、 号与瓜 叶 菊 自交 系杂
交 , 育成 了 代杂种 , 并具有 一定的杂种优势 。
关键词 瓜叶 菊 射线 雄性 不育 杂种
台
雄性不育系的发现 , 为观赏植物 , 尤其是 、 年生花卉利用杂种优势开辟了新途径
。 在诱变
剂处理的植物 中 , 经常发生部分或完全雄性不育 。 诱发烟草等作物的雄性不育 已有报道 , 但
在生产上利用杂种优势的不育系却很少 。
瓜叶菊为菊科植物 , 头状花序 , 两性花细小而繁多 , 为人工去雄杂交配制 , 代杂种及其在
生产上利用带来很大困难 。 培育雄性不育系是培育 , 代杂种的重要途径之一
。 目前 , 国 内外关
于 自然突变和 人工诱发突变瓜叶菊雄性不育及其利用的研究未见报道 。 因此 , 年以来开展
了本项研究
。
材 料 与 方 法
材料 蓝花瓜叶菊 自交系 和玫瑰红花瓜 叶菊 自交系 。
方法 自交系 自交种子用 ‘。 。了射线 齐量率 处理 , 播种成苗 , 根据生
长和开花性状的变异 , 选择突变株 。
突变株 自交 , 分离选择雄性不育突变株 。 先 目测初选雄性不育单株 , 后镜检观测记载花
药及花粉形 态和数量 , 并用陈家瑞抱粉染色法测定花粉育性 。 然后套袋隔离 , 测定其孤雌生
殖性 、 自交结实性 , 确定雄性不育突变株 。
用有性杂交的方法测定突变雄性不育系雄性不育性状的遗传变异 , 并进行统计分析 。
利用雄性不育系与雄性可育 自交系杂交配制 , 杂种 , 调查杂交结实性 。记载 , 代杂种
的株高 、冠径 、 花丛直径 、 花头数 、 花头直径 、 花色 、结实性等生长开花性状 , 统计分析杂种优势 。
此文于 年 月 日收到 。
辐射诱发瓜 叶菊雄性不育系及其利用 研究
结 果 与 分 析
一 雄性不育系的选择
年 , 辐射处理的种子成苗 株 , 选留 株 。 年春开花 , 发现 株茎 、 枝 、 叶表面光滑
的突变株 , 经显微镜观察 , 其柔毛短 、少而倒伏 , 花药撒出的花粉少 , 这些性状与对照株明显不
同 , 而其它性状则没有明显差异 。对照株中未发现类似性状的植株 。这表明 , 光滑枝叶是由辐射
诱发 的突变 , 突变株率为
。 光枝叶突变株套袋 自交 , 获得少量 自交种子 , 但结实率较低
年播种获得实生苗 , 选 留 株 。 年春开花 , 从花药撒出花粉多少来看 , 分离 出多 花粉
株
、
少花粉株和无花粉株 即筒状小花雄蕊 , 花药不撒 出花粉 。 无花粉株只有 株 , 仅占 ,
而多花粉 自交后代没有 出现分离现象 。通过无花粉株与少花粉株杂交 , 分离 出无花粉植株 , 在
年培育成蓝花不育系 、 、 号和玫瑰红花不育系 、 号 。
二 突变雄性不育系的鉴定
花粉形态特征 显微镜观察看 出 , 花药 内花粉少而 小 , 花粉粒皱缩而瘪 , 呈多棱角形 , 无
光泽 。而对照花粉多 , 花粉粒呈圆形 , 光亮 。
花粉可育性 花粉染色观测结果表明 , 雄性不育系的花粉可育率为 , 而少花粉株和多
花粉株的可育率分别为 和 表 。 可见雄性不育系的花粉全部是败育的 , 少花粉株
系的花粉绝大多数败育 , 多花粉株的花粉墓本是正常的 。统计分析表明 , 三者的差异极显著 。
表 瓜叶菊雄性不育系花粉的可育性
娄型
’ 一
调查花 粉总数 可育花粉数 败育花粉数 花粉可育率
蓝花雄性不育 系
蓝花 少花 粉 株系
飞
蓝花多花 粉株系
。
数字右侧的大写英文字母 , 凡相同者系百分数比较法统计在 。 水平上无显著差异 。
宝
雄性不育性遗传 有性杂交测定结果 表 表明 , 雄性不育系与少花粉株系杂交 , 其后代
出现多花粉株
、 少花粉株和雄性不育株 , 分别为 、 写和 。 。而雄性不育系与多花
粉株系杂交 , 其后代全部为多花粉株 。这表明雄性不育性是可遗传的 , 是隐性性状闭
。
核 农 学 报
表 瓜叶菊雄性不育性的遗传变异
组合 有性后代株数 多花粉株 少花粉株 雄性不育株
卯
株数 株数 株数
雄性不育系 少花粉株系
。 。 。
七
雄性不育系 多花粉株系
。
入
二
三 雄性不育系的利用
杂交结实性 瓜 叶菊雄性不育系蓝花 、 、 号和玫瑰红花 、 号分别套袋不授粉 , 以及与
多 花粉 自交系杂交的结果 表 表 明 , 所有雄性不育株系套袋不授粉的不能 自交结实 , 也不能
无融合生殖 。雄性不育系玫瑰红花 、 号与多花粉 自交系杂交不结实 , 不能产生有性后代
。
雄性
不育系蓝花 、 、 号与多花粉 自交系杂交 的结实 , 结实率分别为
、 、 , 表明各
雄性不育系的结实性是不同的 , 差异显著 。
代杂种 用蓝花雄性不育系作母本 , 蓝花多花粉可育 自交系为父本 , 杂交获得 了 杂
种 , 其全部是蓝花多花 粉植株 , 平均株高 , 冠径 , 花丛直径 , 头状花序直径
, 朵舌状花 头状花序 。 统计分析表明 , 除花头数标准差及其变异系数较大外 , 其它性状
的变异系数均在 左右 表 。 这说明杂种 代植株生长开花整齐一致 , 与亲本相 比 , 生长
势强 , 花量大 , 紧凑 , 观赏价值高 , 具有 明显的杂种优势 。
讨 论
本研究用 射线辐照
、
年生瓜叶菊的种子 , 在 , 代选 出了突变体 , 代分离 出雄性
不育 突变纯体 , 这说明 , 代的突变体不是纯合体 , 通过突变体的 自交 , 在 代可分离出突变
纯体 。雄性不育性的预先选择和分离是获得雄性不育系的关键 。 本研究表明 , 光枝叶 、少花粉性
状可作为预先选择雄性不育性的标志性状 , 但还需进一步验证 。本研究还表明 , 亦可根据花药
撒出花粉与否 、 以及少与多的特性来预先选择 , 作为初步鉴定雄性不育性的标志性状 。
诱发雄性不育突变虽然在多种作物上 已有报道〔’〕, 但迄今能在生产上利用的杂种优势的
不育 系却很少 。 因此普遍认为 , 天然发生的雄性不育更具有使用价值 , 〕。天然发生的瓜叶菊雄
性不育在国内外尚未见报道闭 , 从本研究诱发获得的 个雄性不育系来看 , 在杂交结实性上有
很大差异 。玫瑰红雄性不育
、 号杂交不结实 , 不能在生产上利用 , 只能用茎尖组织培养成无性
系川用于生产 。蓝花雄性不育 、 、 号杂交结实 , 育成了 , 杂种 , 并具有一定的杂种优势 , 能在
生产上 利用 。 雄性不育 系 间结 实性 的差异 , 是 否 由于雌性育性上 的差 异 所致 , 有待进一步
研究 。 因此我们认为 , 要想获得能够利用的雄性不育系 , 首先必须诱发获得大量的雄性不育系 ,
期 辐射诱发瓜 叶菊雄性不育系及其利用研究
表 瓜叶菊雄性不育系杂交结实性
处理
处理花朵数
汉
之
结种子数 结 实率
之
蓝花 号套袋不授粉
蓝花 号 蓝花多花粉 自交系
一
。
蓝花 号套袋不授粉
蓝 花 号 蓝花多花粉 自交系
蓝花 号套袋不授粉
蓝花 号 蓝花 多花 粉 自交系
玫瑰红 号套袋不授扮
一 汉 之
玫瑰红 号 玫瑰红多花粉 自交 系
一
一
玫瑰红 号套袋不授粉
一 落
玫瑰红 号 玫瑰红多花粉 自交系
一 汉
一
内 ‘爪 “ 角 ,’
,
衰 蓝花瓜叶菊 代生长开花状况
株高 冠径 花头直径花丛直径 花头数
舌状 花数 头状 花序
入
株平均
标准差
刁 士 士 士 士 士
变异 系数
王一
,“ 之‘ 百
,
然后从 中选择杂交结实率高 、 导致 , 代优势强的作亲本 , 少月来配制 , 杂种
。
看来辐射诱发花卉
雄性不育系及其利用具有广阔的前景 。
参 考 文 献
中国 科学 院遗 传研 究所《突变育种 》手册 翻 译小组 突变育 种手册 北 京 科学 出版社
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乔春贵 , 陈学求 高粱雄性不育性的研究概况与展望 种子 ,
, 工 一
陈家瑞 抱 粉染 色新 技术 植物杂 志 , ,
沈 德绪 等 园艺植物遗传学 北京 农业 出版社 , , 一
黄观武等 棉花 隐性核基 因雄性不育在杂交种中的应 用 中国农业 科学 , , 一 。
谭其 猛 雄性不育遗 传规 律的探 讨和 三系选育 沈 阳 农学 院学报 ,
, 入 , 月 , 。一〕 一 〕 ’ 一 〔且一 , , ,
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