全 文 ：广西植物Guiha妻a29(2)：171—175 2009年3月
栽培菊花与矶菊属间杂交亲和性
及F1结实特性研究
赵宏波1，2，陈发棣1*，缪恒彬l，郭维明l
(1．鬻家农戴大学鬻艺掌貔，瘩索2lo姆5；2。湃巍转学靛农韭毒食磊辩技学豫，浙汪耩安311300>
摘要；研究菊属栽培小萄‘奥运火炬’、‘意大剥红’与亚菊属矶菊的杂交亲和性和结实性，以及杂釉Fl自
交、回交和开放授粉的结实特性。结果表明：无论是以栽培菊花还是矾菊为母本，父本花粉在柱头上均能很好
萌发，但结实率较低，‘奥运火炬’秘矶菊杂交结实率为每花序3．?2靛，‘意大铡红’秘觋薅正反突结实搴分别
为每花序1．20粒和o．87粳。回交组合(‘奥运火炬，×矶菊)F1ב奥运火炬’结实率为O～1．24粒；‘意大利
勉’与魏蔫正反交Fl无论是泼‘意大剩§毛’还是拨现楚势西交父本，终实辜均较曝，为G～l。37粒；‘旱意大剥
红’和矶菊正反交F1自交不结实，‘奥运火炬’×矾菊杂种F1自交仅有少数单株有～定结实性，但在开放授粉
条停下结实搴均较褰，最高这每莼廖47。s粒，谎冁Fl雌琵子发弯嶷好，蟊交结实攀羝懿缀因霹熊在予远缘杂
交障碍，而自交结实率低可能由自交不拳和机制决定。
关键词：矾菊；菊花；杂交；霞交}鑫交；结实率
中图分类号：Q944．4文献标识码：A 文章编号：1000一3142(2009)02一0171一05
In量e喀eneric髑s_∞|mpat量bilitybetw嘲De羚d凇伊
觑嗍a×g尹诅咒矗班D形f跆zand4√a殄Znp口et∥c聪andthe
seedsetsoftheirF1progeniesindifferentco ditiolls
OfbackcI．0ss，selfingandopenpollination
ZHA0Ho嗜B01，2，CHENFa-Dil*，MIA0Hen舻Binl，GU0We卜Min91
(1．＆强秽盯渤糠矗fl艘，阮蟛派gAg^c癌￡“糟￡阮妇嗡；y，Nanjing2l∞95，CK谯鑫；2。&幻耐o，
Ag州cHn“埘n蒯F0耐矗曲黼209)，，瓤巧缸以gFD聊f删CoZZ哆舻，Ljn’an311300，China)
AbstI粼t：Intergenericcross_唧tibiIitybetween上Ⅺ材m玎执聊垃×髫忧靠di∥or柳l‘Aoyunhuoju’，‘Ⅵdalihang’and勺4一
靠纽弦矗知andtkseedse括《蜘Rpl毽黔癌es融d趱}ere嫩conditiof醛菠bacl始撼ss，selfl醒鑫l搬openpolli糙tion、诧re
investigated．ThepollengerIl】inatedweIlontllestigmasnomatterwhatn×gm玎df∥Dr柳orA加矗月masthefemale
p鑫f踞t，魄t￡&seedtswerev彀yl渤ye轵氍l蝣seeds。?|话seedsets≤则pfo鼯l瓤ybr主ds糙twee黔‘A∞雉赫u奄毽’8芏速囊。
舡i—m、^，ere3．72percapitulum，a11dtheseedse协ofreciprocaIhybridsbet、^，een‘Yidalihollg’andA．加d∥∞、撇e1．2
鑫砖&87，respecti硝甄强e髓酲sets舞凑e浊ek洲潞《魏p∞genies秘tWe瞰‘Ao弦nhuoju’a蕊走阳e沥徽诚th
‘Aoyunhuoju’wereveryIowev朗∞$eeds，
融印enpollinationwereVe巧higha11dthellighestseedset撇supto47。5percapitulu札Itcallbe耐e删thatthede-
收穰8翘：2007一os∞s掺豳8期：20e8．08∞S
基金项目；嘲家自然辩学罄众(30400308)；上海农委重点攻关项瞄[沪农科墩字(200{)第3-l；(2006)第4_3母]；教育部新髓纪优秀天才项茸(Nc鞘卜
O秘0489)[supporte【lbytheNafio柏1Natu髓lsdenceFoundati∞ofChina(30400308)；KeyProgramofs№nghaiAgricultur甜committe《(2004)3-1，(2006)4—3】；Pfogra黼f。r№w&瞰n拶E愆e雏龋t矗}∞ts瓤强1ive癌￡y，M蕊sffy疆鞠ue8li聃甜Chin#(N∞O＆048譬)】
于#者简介；赵宏波(1979_)，浙江武义强人，博士，主要从事观赏植物遗传育种和种质资源研究．
。通嘏作者(Authorforcorr瞄pondence，E-mail；chenfd@ni8u，ed“．cn)
万方数据
172 广西植物 29卷
vdoprr嘲1tproc够soffer】【laIeg锄etewasI】o姗aIal】dther印mductivecou碍eofF1wasaIsonomI．Thereaso璐ofl w
seedsetsofbac_I【cro筠w盯ethdist明tcrossillgba耐erand10wseed姒sof驼lf崦wered t朗【IlinedbytIlemecha-11ismof
self-岫[】c唧atability．
KIeywords：D切dm耐．h绷口；刖彻缸，hy确dization；backcross；self崦；seedset
菊花(DP，ldr册班Pm口×gm，l出．∥or”仇)为我国
十大名花和世界四大切花之一，具有很高的观赏和
应用价值。
抗性育种是菊花育种的主要目标之一，菊花近
缘种属植物是菊花抗性育种的重要资源，如英国萨
顿种子公司(SuttonSeedCo．)早在20世纪40年代
就以栽培菊花品种与野菊杂交，育成了生长旺盛，适
合作岩石植物或悬崖盆景的悬崖小菊(Boase等，
1997)。Chen等(1995)利用毛华菊、小红菊与美国
引进的栽培菊花品种杂交选育出了植株低矮、花朵
繁密、抗性强的地被菊新品种群；Chen&Li(1995)
利用菊花脑与引自荷兰的菊花品种杂交育成了耐高
温的小菊新品种。但有限菊属植物还很难满足菊花
抗性育种的需要(李辛雷等，2005)，为获得多抗性和
持久抗性优良菊花新品种，尚需进一步拓展抗源。
矶菊(A歹口挖妇∞cf∥c口)为亚菊属十倍体野生
种，原产日本和我国台湾(可能为早期引种散逸归
化)(1watsuki等，1997；Suzuki等，2001)，多年前在
荷兰和日本等国已直接将其作为盆栽观叶植物加以
利用(De&Rademaker，1989；Fukai等，1998；Fu—
kai，2003)，近年来在我国作为优良的银叶地被植物
加以应用。De等(1989)和Fukai等(2000)的研究
发现矶菊与栽培菊品种之间杂交不存在远缘杂交障
碍。此外，菊属与春黄菊族菊蒿属、Nippo咒彻矶P一
优“m、小滨菊属之间也均容易杂交成功或具有杂交
亲和性(Kondo等，2002)，为我们利用菊花近缘种
属植物进行栽培菊花种质创新和遗传改良创造了条
件。在通过杂交导入近缘种属植物优异基因的同
时，许多不良性状也将不可避免地被带入到栽培品
种(张海琴等，2002)。为获得综合性状优良的新种
质或品种，还需对远缘杂种后代进行多代回交或与
其它栽培品种进行杂交等；因此，远缘杂种F，的生
殖特性是近缘种属植物优异基因高效率利用的关键
(余小芳等，2006)。
本研究拟对菊属2个栽培菊花品种与亚菊属矶
菊的杂交亲和性和结实性，以及杂种F。自交、回交
以及开放授粉条件下的结实特性进行研究，为矶菊
优异基因在菊花育种中的高效率利用提供指导，并
进一步拓展菊属植物基因库。
1 材料与方法
1．1材料
供试材料为亚菊属(≈口7l施)矶菊(A．加d∥一
c口)和菊属栽培菊花品种‘奥运火炬’(夏花型)和‘意
大利红’(秋花型)，所有材料均栽培于南京农业大学
“中国菊花种质资源保存中心”。
1．2方法
于2003年11月进行远缘杂交。栽培菊花做母
本时，选取发育良好的花蕾，在舌状花刚露色时去
雄，即将内轮两性管状小花全部去除，同时剪去舌状
花花瓣直至可见柱头(不能伤及柱头)，并进行套袋；
矶菊作母本时，待头状花序总苞破裂时直接去除内
轮两性管状花进行去雄。父本在头状花序开放洒粉
前套袋隔离。待母本柱头伸出，并开叉呈现一定角
度和分泌黏液时(约3～5d后)，收集已套袋的父本
新鲜花粉，用毛笔进行授粉，授粉后继续套袋隔离，
次日重复授粉1次；当花梗变黄枯萎时采集授粉花
序，并进行脱粒和统计结实率。第二年3月于塑料
大棚内播种，4月定植后正常管理。2005年对各杂
种利用脚芽进行扦插繁殖，繁殖后代作为回交、自交
和开放授粉亲本材料。回交时，以杂种F。不同单株
为母本，以原先的双亲为父本。自交时，对杂种F1
不同单株当花序发育到即将开放时套袋。开放授粉
时，随机收取20朵花序统计结实率。结实率=种子
数／花序数。
远缘杂交亲和性检测：在授粉后15min，30
min，45min，1h，1．5h，2h，3h，4h，6h和12h分
别将授粉过的小花取下用FAA固定，用8mol·Lrl
Na0H软化脱色8h，然后用O．1％苯胺蓝溶液浸泡
8h，用甘油压片，在荧光显微镜下观察花粉萌发情
况和照相(赵宏波等，2006)。
2 结果与分析
2．1杂交亲和性
无论以栽培菊花还是以矶菊为母本，外源花粉
万方数据
2期 赵宏波等：栽培菊花与矶菊属问杂交亲和性及F，结实特性研究 173
在柱头上的萌发特性基本一致，花粉在柱头上附着
和荫发均很鲟，鬣品种闯无瞬显差舅。花粉在授粉
后30～45min开始在柱头上粘附，此时还未能观察
到花粉管的生长，授粉后l～1．5h诧粉管开始生
长，2h后可以观察到花粉管突破柱头表皮细胞，开
始进入柱头内部(圈1)。由予裁柱有强烈的叁发荧
光干扰，所以花粉管突破柱头进入花柱后的过程未
熊有效观察。
图1授粉zh后花粉在j生头上的萌发情况
Fig。羔Pdlengefminal沁nonthestig撤袅s鑫￡ter2hfrompoll淑ation
a：硫菊花粉在‘奥运火炬’柱头上的萌发情况；b；蕊菊花粉农‘詹大利红’枝头}的萌发情况fc：‘意大剃红’花粉谯矾菊柱失．卜的旃发情嚣。
a：Polleng rminationofA．p“ff／Yc“onthestigmaof‘Aoyunhuoju’；b：PollcngcrminationofA．户 fi／If“onthe8tigmaof‘Yidanhong’；c
Pollengerminationof‘Yidalihong’(’nthestigma“A．户口fi．，ImBars，500pm．
。 表l‘爽遥火炬“意犬稀盔’毒硪菊杂交缭实性耩或蘩攀
。Table1 Theseed8etandplantingrateofintergenerichybridizationbe ween
D．g地行di．Ⅳor越搠‘Aoyunhuoju’‘Yidalillong’andA．夕日f ∥c口
2．2杂交结实率
南表l看爨，矾菊与栽培菊花藩黼杂交缝实率
较低，每花序平均最高结实率仅3．72粒。‘奥运火
炬’与矾菊正反交之间有一定差异，正交‘奥运火炬’
×现菊结实率为每花序3。?2粒，丽爱交蕊菊ב奥
运火煅’没有得到种子，而‘意大利红’和矶菊正反交
结实率差异极显著。从表l还可看出，各杂种聪代
成萤率均较低，镪各维合之阕差异极燕著。
2．3阐交、自交和开放条件结实性
以双亲之一‘奥运火炬’为父本与杂种R避行
西交(舅一亲本花期不逐，朱能进行蹒交)。巍表2
看出，22个回嶷组合结实率均较低，仅YZll、
YZl3、YZl8和YZ21R后代的回交组合结实搴为
O。08～1．24；圊榉，22个F，杂种鑫交结实率也坶较
低，仅有少数单株有一定缩实。但在开放授粉条件
下结实率均较高，最高达每花序47．5粒。
‘意大拳j红’与鞔菊赫杂种F，结实特性也裘现
类似结果(表3)，DCl～DC3表示‘意大利红’×矾
薅豹F，杂种着代，RCl～Re3裘示矾菊ב意大剃
红’的Fl杂种后代；网交1表示以‘意大利红’为回
交父本，回交2表示以矶菊为网交父本。方差分析
缨果：霹交l翻霹交2之阗差爨不显著；正反交Ft
阐交之间差异极显著(P
较低，圆交l(浚‘意大剽红’为隧交父本)秘霞交2
(以矶菊为回交父本)间差异不驻著；正反交F，与两
个亲本的网交结实率均较低，正反交回交结实率间
差异极显著。正反交F；自交均不结实，表瑷兔皇交
不亲和性；丽开放授粉条件下结实率均较高，最高达
到每花序结实23．7粒。
3 讨论
亚菊属被认鸯与菊属(D蹦露凇嚣藏蝴d)具有穰
万方数据
174 广西植物 29卷
近的亲缘关系(Bremer＆Humph“es，1993)，属间率和成苗率均较低，可能是由于杂种胚或胚乳发育
杂交也有成功的报道，如Abd等(1999)利用常规杂不完全，导致不能形成正常的后代植株；说明两属间
交获得了菊属甘菊(D．如们咒d乱zi加zi“m)与亚菊属可能还存在一定的远缘杂交障碍，这种障碍为合子
疏齿亚菊(A．卯mD￡i户锄彻)属间杂种。本研究通过后障碍(Post_zygoticbarr er)(Carputo，1999)。当
常规杂交也获得了栽培菊花品种‘奥运火炬，和‘意 选择不同栽培品种作母本时，发现杂交结实率存在
大利红’与矶菊的属间杂种，证实两种问亲缘关系很 较大差异，表明亲本基因型对杂交成功与否有较大
近，不存在生殖隔离。但同时发现，正反交组合结实 影响，在十字花科属间杂交特别是栽培品种与野生
表2‘奥运火炬’×矶菊杂种Fl开放授粉、自交和回交结实性
Table2 Seedsetsofbackcross，seIfingandopepolIinationofD．耳rn行di，ZDr“研‘Aoyunhuoju’×A．户口ci∥f口F1
开放0penp01lination杂种——
Hybrids 种子数／花序数 结实率
No．ofseeds／No．ofcapitulaSeedset
自交Sclfing 回交Backcross
种子数／花序数 结实率 种子数／花序数 结实率
No．ofseeds／No．ofcapitulaSeedsetNo．ofseeds／No．ofcapituIaSeedset
注：YZl-22表示‘奥运火炬’×矶菊杂种Fl不同单株。
Note：YZl-22representthehybridsfromDP打dⅢ”me，，lc【gr口ndi∥or“历‘Aoyunhuoju’×A．户竹ff∥cn．
表3‘意大利红’与矶菊正反交杂种F1回交、开放、自交结实性
Table3 Seedsetsofbackcrosses，seIfingandopenpollinationofreciprocalhybrid
FlbetweenD．g阳”击∥or“研‘Yidalihong’andA．加fi∥∞
种间杂交时也有类似报道(Li等，1998；Li等，
1999)。
栽培菊花品种为原产中国的几个野生种问天然
杂交，再经长期人工选育而成的杂种复合体(Chen，
1985)，一般为六倍体及其非整倍体(李懋学等，
1983；Endo，1969)，遗传基础复杂，基因型高度杂
万方数据
2期 赵宏波等：栽培菊花与矶菊属间杂交亲和性及F，结实特性研究 175
合。栽培菊花品种与矶菊远缘杂种Fl在开放授粉 F幽s，zhangw，∞M1998-S0舭肌村rn矶一Sped凹n．
条件下结实率较高，说明杂种Fl雌配子发育正常，不
同F1个体间结实率存在较大差异可能与栽培菊花品
种复杂的遗传背景导致形成不同基因型配子有关。
菊花具有自交不亲和特性(Drewlow等，1973；
Zagorski等，1983)，远缘杂种F，自交不结实或结实
率很低，说明属间远缘杂种可能同样存在自交不亲
和现象。矶菊为自交不亲和(Shimotomai，1933；
Tanaka，1952)，‘奥运火炬’为部分自交不亲和，‘奥
运火炬’与矶菊的F。杂种自交结实率均较低，仅有
少数单株有一定结实性，可能是由于自交不亲和性
在自交后代中发生了分离。远缘杂种F1回交结实
率也很低，甚至比杂交结实率还低，推测可能存在远
缘杂交障碍与自交不亲和基因的交叉影响，具体原
因还有待进一步探讨。不同F。个体间自交和回交
结实率差异也可能由亲本复杂的基因型决定。因
此，在利用菊花近缘种属植物进行菊花遗传改良时，
要对杂种后代不同个体的生殖特性进行研究。
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栽培菊花与矶菊属间杂交亲和性及F1结实特性研究
作者： 赵宏波， 陈发棣， 缪恒彬， 郭维明， ZHAO Hong-Bo， CHEN Fa-Di， MIAO Heng-Bin，
GUO Wei-Ming
作者单位： 赵宏波,ZHAO Hong-Bo(南京农业大学,园艺学院,南京,210095;浙江林学院,农业与食品科技
学院,浙江,临安,311300)， 陈发棣,缪恒彬,郭维明,CHEN Fa-Di,MIAO Heng-Bin,GUO Wei-
Ming(南京农业大学,园艺学院,南京,210095)
刊名： 广西植物
英文刊名： GUIHAIA
年，卷(期)： 2009,29(2)
被引用次数： 6次
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引证文献(5条)
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3.刘思余,张飞,陈素梅,陈发棣 四倍体菊花脑与栽培菊种间杂交及F1杂种的遗传表现[期刊论文]-中国农业科学
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4.张飞,陈发棣,房伟民,陈素梅,张鲜艳,尹冬梅 菊花管状花数量和花心直径的OTL分析[期刊论文]-中国农业科学
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5.莫官站 甘菊多倍体育种与优良地被菊的选育[学位论文]硕士 2010
引用本文格式：赵宏波.陈发棣.缪恒彬.郭维明.ZHAO Hong-Bo.CHEN Fa-Di.MIAO Heng-Bin.GUO Wei-Ming 栽培菊
花与矶菊属间杂交亲和性及F1结实特性研究[期刊论文]-广西植物 2009(2)