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部分菊属植物及其近缘种的胚拯救与杂种鉴定



全 文 :第 42 卷 第 7 期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vol. 42 No. 7
2014 年 7 月 JOURNAL OF NORTHEAST FORESTRY UNIVERSITY Jul. 2014
1)“十二五”科技支撑计划(2012BAD01B07、2013BAD01B07)、
北京市共建项目专项(2013BJFU)。
第一作者简介:陈雪鹃,女,1984 年 10 月生,北京林业大学园林
学院,博士研究生。
通信作者:张启翔,国家花卉工程技术研究中心(北京林业大
学)、花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室(北京林业大学)、
北京林业大学园林学院,教授。E - mail:zqxbjfu@ 126. com。
收稿日期:2014 年 1 月 24 日。
责任编辑:任 俐。
部分菊属植物及其近缘种的胚拯救与杂种鉴定1)
陈雪鹃
(北京林业大学,北京,100083)
孙 明 菅 琳 李贤利 张启翔
(花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室(北京林业大学)) (国家花卉工程技术研究中心(北京林业大学))
摘 要 为了提高菊花远缘杂交育种效率,对 3 个常规杂交育种方法难以获得杂种后代的组合:甘菊 ב蝶
影’、小红菊 ×甘菊以及矶菊 ×太行菊进行幼胚拯救,并对获得的杂种进行了 AFLP 分子早期鉴定和形态学鉴定。
结果表明,3 个常规有性杂交难以或仅能获得较少杂种的杂交组合,通过幼胚拯救均可获得杂种后代,极大地提高
了育种效率。较适宜的幼胚拯救时期为授粉后 16 ~ 24 d;较适宜的培养基为 MS + BA1. 5 mg·L -1 + NAA2. 0 mg·
L -1;AFLP及形态学鉴定证实了杂种的真实性。
关键词 菊属;近缘种;胚拯救;AFLP;杂种鉴定
分类号 S682. 1 + 1;Q943. 1
Embryo Rescue and Hybrids Identification among Species and Cultivars of Chrysanthemum and Its Related Gene-
ra /Chen Xuejuan(Beijing Forestry University,Beijing 10083,P. R. China);Sun Ming,Jian Lin,Li Xianli(Beijing Key
Laboratory of Ornamental Plants Germplasm Innovation & Molecular Breeding,Beijing Forestry University);Zhang Qix-
iang(National Engineering Research Center for Floriculture,Beijing Forestry University)/ / Journal of Northeast Forestry Uni-
versity. - 2014,42(7). - 74 ~ 79,86
We studied embryo rescue and hybrid identification of three cross combinations (Chrysanthemum lavandulifolium × C.
morifolium‘Die Ying’,C. chanetii × C. lavandulifolium,Ajania pacifica × Opisthopappus taihangensis)to select the in-
terspecies hybrid between chrysanthemum efficiently. The offspring of these three combinations could only be obtained by
embryo rescue rather than conventional cross breeding. The best time for embryo rescue was 16 - 24 days after pollination.
MS medium supplemented with BA 1. 5 mg /L and NAA 2. 0 mg /L was the optimal medium for germination and growth.
AFLP and morphological analysis proved the reliability of the hybrids.
Keywords Chrysanthemum;Related species;Embryo rescue;AFLP;Hybrids identification
菊花(Chrysanthemum morifolium)是中国传统名
花,也是世界四大切花之一。菊花原产中国,在中国
有 3 000 多年的栽培历史[1]。因其在百花纷纷枯萎
的秋冬季节傲霜开放,而被赋予丰富高洁的花文化,
代表着不畏寒霜的气节。同时,由于其繁茂美丽的
花朵,多变奇异的花形,以及较强的适应性和广泛的
用途(可食、可酿、可饮、可药),菊花在世界园艺观
赏花卉中占有极其重要的地位。多个国家都开展了
菊花的新品种选育工作,我国有超过 4 000 个菊花
品种,而全球的品种总数超过了 2 万以上[2]。
菊花栽培品种的优良性状虽然很多,但是在抗
逆、抗病虫害等抗性方面还存在不足,限制了其产量
和品质的提高及其应用地域范围的拓展[3 - 4]。近年
来,国内外菊花新品种选育工作中,多利用具有优良
抗性的菊属野生种及其近缘属种与栽培菊花进行杂
交育种来进行菊花品种的抗性改良。而在此过程中
存在的远缘杂交障碍,则严重地阻碍了育种进程。
利用胚拯救技术,可以有效地克服远缘杂交过程中
受精后障碍的问题,更加高效地获取远缘杂交后代,
缩短育种周期[5]。通过此方法,研究人员已成功获
得了栽培菊花与菊花脑、异色菊、细裂亚菊等部分野
生种的远缘杂交后代[6 - 8]。而本试验在大量菊属野
生种种间杂交、与近缘野生种杂交、与地被菊栽培品
种的杂交育种试验基础上,选取常规杂交育种难以
获得杂交后代的 3 个杂交组合,利用幼胚拯救技术
获取杂交后代,并对获得的后代进行 AFLP 早期鉴
定及相关的形态学鉴定,以期为将更多优良野生资
源引入菊花种质资源库、提高菊花新品种选育效率
奠定基础。
1 材料与方法
1. 1 材料
在前期大量的地被菊杂交育种试验中,选取使
用常规杂交育种手段不易或仅能获取少量杂交后代
的杂交组合,利用荧光显微镜观察其花粉在柱头上
DOI:10.13759/j.cnki.dlxb.2014.07.018
的萌发过程,挑选出 3 个有部分花粉能正常萌发伸
长至子房的杂交组合作为本试验的供试材料,分别
是甘菊(Chrysanthemum lavandulifolium)ב蝶影’
(C. morifolium‘Die Ying’)(杂交亲和指数 5. 5)、
小红菊(C. chanetii)×甘菊(杂交亲和指数 1. 9)、矶
菊 (Ajania pacifica) × 太 行 菊 (Opisthopappus
taihangensis)(杂交亲和指数 0. 2)。其中,亲本甘菊
和小红菊为华北地区常见野生种,具有较强抗性,甘
菊的花量极大,而小红菊的花朵观赏性较强;矶菊的
叶片深绿,背面密被白色短绒毛,叶缘有白边,是近
年来江浙一带园林中常用的观叶植物;太行菊为我
国特有种,植株低矮紧凑,花朵洁白美丽,整株具有
芳香,且具有较强的抗旱性。所选的亲本野生种都
拥有园林观赏花卉所需要的优良特性,具有抗性育
种潜力。所有材料均由国家花卉工程技术研究中心
(北京林业大学)小汤山菊花种质资源圃提供。
1. 2 远缘杂交
试验于 2009 年 10 月—2011 年 5 月进行。在亲
本进入盛花期时挑选生长健壮、无病虫害的植株作
为试验材料。将 3 个组合的母本人工去雄并套袋进
行隔离,在舌状花微开时对父本进行套袋,待其盛开
时于晴朗无风天的 09:00—12:00 采集花粉,并于
09:00—15:00 进行授粉,同一花序初次授粉 2 d 后
重复授粉 1 次。
1. 3 子房培养
由于菊花幼胚较小,不易取出且取出时易受伤
害,因而在菊花中常采用子房培养代替胚培
养[5 - 6,9]。
1. 3. 1 基因型及授粉后不同接种时期对子房培养
的影响
分别取 3 个杂交组合授粉后 4、8、12、16、20、24
d的花序,每次各处理 3 ~ 5 朵。取边缘舌状花的子
房(矶菊花序边缘无舌状花或极少,取管状花子房)
以 75%酒精表面消毒 30 s 后用 0. 1%升汞处理 5
min,无菌水冲洗 5 ~ 6 次后将子房接入 MS + BA2. 0
mg·L -1 + NAA2. 0 mg·L -1培养基[6],每瓶接种 10
个,每处理重复 5 瓶,观察胚萌发情况并统计萌发率
和出苗率。出愈率 =(总愈伤组织块数 /接种子房
数)× 100%;成苗率 = (幼苗数 /接种子房数)×
100%。
1. 3. 2 不同激素配比培养基的筛选
根据 1. 3. 1 试验结果,选择 3 个组合的最佳接
种时期进行子房培养,将子房接种到不同激素配比
的培养基内,4 种培养基组成成分分别为 A:MS +
BA1. 5 mg·L -1 + NAA1. 5 mg·L -1;B:MS +BA1. 5 mg
·L -1 + NAA2. 0 mg·L -1;C:MS + BA2. 0 mg·L -1 +
NAA1. 5 mg·L -1;D:MS + BA2. 0 mg·L -1 + NAA2. 0
mg·L -1。每瓶接种 10 个,每处理重复 5 瓶。子房
接种产生的愈伤组织或是直接萌发的幼苗转入继代
培养基,每月继代 1 次,待长至 3 ~ 4 cm转入生根培
养基生根,继代培养基和生根培养基参照李辛雷
等[6]的设置。培养条件为温度(25 ± 1)℃,每日光
照 12 ~ 14 h,光照度 1 700 ~ 2 000 lx。获得的小苗先
于温室栽植炼苗,后定植于大田。
1. 4 杂交后代鉴定
AFLP鉴定:取杂交组合中亲本和后代不同植
株上新鲜的幼嫩叶片,液氮混合磨样,采用 Tiangen
[天根生化科技(北京)有限公司]植物基因组 DNA
提取试剂盒提取样品 DNA。AFLP 反应体系、使用
仪器和条件设置均与 Chen et al.[10]相同,杂种鉴定
依据孙明[11]的方法。试验所用接头、引物、Taq
DNA 聚合酶、DNA Marker、dNTP、Smart ladder、Gel
Red、琼脂糖等药品及试剂均购自北京拜尔迪生物
技术有限公司。通过聚丙烯酰胺凝胶电泳检测挑选
出多态性高的引物组合,在选定组合的 Mse I 引物
的 5’端添加荧光修饰(5’- FAM蓝色,5’- HEX绿
色),再次进行选择性扩增,生成的荧光 PCR产物采
用 ABI 3730 DNA 自动测序仪(北京擎科新业生物
技术有限公司)进行检测,利用软件GeneMarkerV
1. 65 获取条带信息并进行统计分析。
形态学鉴定:将获得的杂种小苗于温室内炼苗
后定植于大田,于秋季盛花期对杂种后代遗传性状
进行观察和统计,性状登记均按莫官站等[12]进行,
花色标准参照英国皇家园艺学会色谱。
2 结果与分析
2. 1 基因型及授粉后不同接种时期对子房培养的
影响
选取授粉后不同时间(days after pollination,
DAP)的子房进行接种培养(表 1,图 1),结果发现:
从亲本基因型来看,3 个组合中,二倍体野生种甘菊
和地被菊品种‘蝶影’杂交的平均出愈率和成苗率
都最高,分别为 14. 3%和 4. 7%;六倍体野生种小红
菊和甘菊杂交组合居中,分别为 8. 0%和 1. 7%;而
亚菊属矶菊 ×太行菊最低,只有 6. 3%和 1. 0%。不
同基因型的 3 个杂交组合出愈率和成苗率差距较
大,这一结论与已有研究结果[6]一致。本试验的 3
个组合出愈率和成苗率大小与有性杂交试验时的亲
和指数高低成正相关,表明二者可能均主要受杂交
亲本的亲缘关系远近不同影响。
从授粉后不同接种时期看,3 个组合在 DAP4、8
57第 7 期 陈雪鹃等:部分菊属植物及其近缘种的胚拯救与杂种鉴定
d时进行子房培养,均没有得到愈伤组织和幼苗;在
12 d 时培养均没有获得小苗,只有 2 个组合有 4.
0%的出愈率。甘菊 ב蝶影’杂交,授粉后 16 d 时
出愈率最高,为 42. 0%,成苗率最高为 DAP 20 d 时
的 10%;杂交组合小红菊 ×甘菊在DAP 20 d时既有最
高出愈率(26. 0%),也有最高成苗率(8. 0%);以矶菊
为母本和野生二倍体太行菊杂交,DAP 24 d 时有最
高出愈率(18. 0%)和最高成苗率(4%)。从平均出
愈率和成苗率看,DAP 20 d 时有最高的平均出愈率
和成苗率,分别为 22. 0%和 6. 7%。从结果可见,3
个杂交组合的最佳子房培养时期略有不同,组合
甘菊 ב蝶影’为 DAP 16 ~ 20 d,组合小红菊 ×甘
菊为 DAP 20 d,而矶菊 ×太行菊的最佳培养时期
则在 DAP 24 d左右。
表 1 基因型及授粉后不同接种时间对子房培养的影响
授粉后
时间 /d
甘菊 ב蝶影’
出愈率 /% 成苗率 /%
小红菊 ×甘菊
出愈率 /% 成苗率 /%
矶菊 ×太行菊
出愈率 /% 成苗率 /%
平 均
出愈率 /% 成苗率 /%
4 0 0 0 0 0 0 0 0
8 0 0 0 0 0 0 0 0
12 4. 0 0 4. 0 0 0 0 2. 7 0
16 42. 0 4. 0 12. 0 0 8. 0 0 20. 7 1. 3
20 28. 0 10. 0 26. 0 8. 0 12. 0 2. 0 22. 0 6. 7
24 12. 0 4. 0 6. 0 2. 0 18. 0 4. 0 12. 0 3. 3
平均 14. 3 4. 7 8. 0 1. 7 6. 3 1. 0
A.胚萌发;B.生根培养;C.继代培养。
图 1 甘菊 ב蝶影’杂种胚的子房培养
2. 2 不同激素配比培养基对子房培养的影响
选取 3 个杂交组合授粉后的最佳培养时期进行
子房培养,接种到 4 种不同激素配比的培养基上
(表 2),结果表明:除杂交组合矶菊 ×太行菊在 A中
无法直接得到小苗外,其余组合均可在 4 种培养基
中获得愈伤组织和小苗。在培养基 B 中,3 个组合
的出愈率和成苗率都最高,平均出愈率(26. 7%)是
培养基 A的 3. 7 倍,平均成苗率(12. 7%)是培养基
A的 4. 7 倍。3个杂交组合在培养基 C中的出愈率、
成苗率差距均不大。甘菊 ב蝶影’在培养基 B中的
出愈率、成苗率均最高,分别达 34. 0%、18. 0%;杂交
组合小红菊 ×甘菊和矶菊 ×太行菊在培养基 A中出
愈率最低,为 6. 0%。由试验结果可知,对供试的 3个
杂交组合来说,培养基 MS + BA1. 5 mg· L -1 +
NAA2. 0 mg·L -1培养效果较好。
表 2 不同激素配比培养基对子房培养的影响
培养基
甘菊 ב蝶影’(DAP 20 d)
出愈率 /% 成苗率 /%
小红菊 ×甘菊(DAP 20 d)
出愈率 /% 成苗率 /%
矶菊 ×太行菊(DAP 24 d)
出愈率 /% 成苗率 /%
平 均
出愈率 /% 成苗率 /%
合 计
出愈率 /% 成苗率 /%
A 10. 0 6. 0 6. 0 2. 0 6. 0 0 7. 3 2. 7 22. 0 8. 0
B 34. 0 18. 0 26. 0 12. 0 20. 0 8. 0 26. 7 12. 7 80. 0 38. 0
C 18. 0 4. 0 14. 0 4. 0 12. 0 2. 0 14. 7 3. 3 44. 0 10. 0
D 28. 0 10. 0 26. 0 8. 0 18. 0 4. 0 24. 0 7. 3 72. 0 22. 0
注:A ~ D培养基成分见 1. 3. 2;DAP.授粉后不同时间。
2. 3 AFLP的多态性及杂种鉴定
2. 3. 1 AFLP的多态性分析
在子房培养获得的杂种小苗中,杂交组合甘菊 ×
‘蝶影’和小红菊 ×甘菊的子代各随机挑选 10 株,
矶菊 ×太行菊的子代随机挑选 5 株进行 AFLP 鉴
定。首先,用 6 组不同的 DNA 样品从 79 对 EcoR I
和 Mse I选择性引物组合中筛选出 10 个带型清晰且
多态性高的引物对(图 2 中引物组合 5)。用这 10
67 东 北 林 业 大 学 学 报 第 42 卷
对引物对 3 个杂交组合的亲本和随机挑选的杂种后
代共 31 组 DNA进行选择性扩增(表 3)。由结果可
见,筛选出的 10 对引物组合均获得了清晰可辨且多
态性较高的条带结果,不同的引物组合 PCR扩增谱
带的多少均不相同。引物组合 E - AGG /M - CAG
扩增的条带最多(1 258 条),扩增条带最少的引物是
E - TTA/M - CTG(692 条)。引物组合 E - ACA /M
- CAG 扩增的条带多态性最高,为 89. 64%;E -
TTC /M - CAG扩增的条带多态性最低,为 61. 84%。
10 对引物总共扩增出条带 9 908 条(70 - 600 bp 之
间),其中多态性条带为 7 036 条,占 71. 01%,说明
所选引物组合的扩增效果较好。
M. DL2000;引物组合 1 ~ 5. 6 个样品的 5 个 EcoR I /Mse I引物对扩增
条带。
图 2 引物筛选的聚丙烯酰胺凝胶电泳图
2. 3. 2 杂种的 AFLP鉴定
AFLP 标记技术具有较高的稳定性和可靠
性,因其 DNA 使用量较少,能够在早期对杂种幼
苗进行鉴定,不影响植株的生长发育,已经被广
泛应用于杂种鉴定工作中[12 - 14]。从本试验的 10
对引物扩增结果分析(表 4)来看,杂种的扩增条
带主要有以下 4 种类型:杂种与父本共有特异条
带(MS)、杂种与母本共有特异条带(FS)、杂种与
双亲共有条带(BS)以及杂种特有条带(H)。这
些结果表明,供试杂交后代为亲本杂种无疑,既
具有亲本的特征,同时也因为重组出现了新的特
点。从子代与亲本共有的条带数来看,甘菊 ×
‘蝶影’的杂种与双亲共有条带最多(平均每个子
代与亲本共有 96 . 7 条);小红菊 ×甘菊居中(51 .
9 条);矶菊 × 太行菊最少,只有 29 . 0 条。而与
之成反比的是杂种自身特有的条带数量,由大到
小的排序是矶菊 × 太行菊、小红菊 × 甘菊、甘菊
ב蝶影’。这一变化趋势表明,杂交亲本的亲缘
关系越远,则杂种与父母共有的条带数越少,杂
种更倾向于具有更多的特异条带。
表 3 杂交亲本及杂种后代 10 对 AFLP引物的多态性分析
引物对编号 引物组合 扩增条带 多态性条带 多态性百分率 /%
1 E - ACA /M - CAG 1 139 1 021 89. 64
2 E - ACC /M - CTG 957 794 82. 97
3 E - ACG /M - CTG 1 021 652 63. 86
4 E - ATA /M - CAC 1 074 721 67. 13
5 E - ATA /M - CCC 879 563 64. 05
6 E - ATA /M - CTG 742 502 67. 65
7 E - AGG /M - CGC 972 641 65. 95
8 E - AGG /M - CAG 1 258 892 70. 91
9 E - TTC /M - CAG 1 174 726 61. 84
10 E - TTA /M - CTG 692 524 75. 72
合计 9 908 7 036 71. 01
平均 990. 8 703. 6
根据子代中出现父、母本特异条带的多少,子代
可划分为偏母本型(子代出现母本特异条带数多于
父本特异条带数)和偏父本型(子代出现父本特异
条带数多于母本特异条带数),本试验中绝大部分
杂种都是偏母本型,只有小部分的子代为偏父本型,
这一结论与已有的相关研究一致[11,15]。
2. 4 杂种形态学鉴定
经过对定植于大田的亲本及杂种后代植株
进行观赏性状的观察和记录,结果(表 5;图 3)表
明,除组合小红菊 ×甘菊的后代在冠幅上出现了
明显的超亲现象外,杂种的株高、冠幅、舌状花数
量、筒状花数量和花径大部分介于两个亲本之
间,大部分父本特有而母本没有的特征在子代有
所体现。花色上,杂种相较于亲本出现了更多的
花色,表明杂交使得子代花色出现广泛的分离。
同时,3 个杂交组合的主要观赏性状都表现出明
显的偏母性遗传特点,即子代的主要观赏性状更
加倾向于母本。
3 结论与讨论
近年来,国内外的菊花育种工作中,除了传统的
自然杂交、人工杂交和芽变选种外,多倍体育种、辐
射诱变育种和基因工程等方法也被广泛应用。其
中,杂交育种方式仍然是定向培育菊花新品种最普
遍和最有效的方法[16]。菊花品种目前存在的问题
是普遍抗逆性较差,而中国拥有大量具有优异抗性
77第 7 期 陈雪鹃等:部分菊属植物及其近缘种的胚拯救与杂种鉴定
的菊花野生资源,因而,如何将野生资源的优良抗性
基因导入菊花品种将是抗性育种中极为关键的环
节。在此过程中,有部分菊属植物和其近缘属种亲
和性较好,能够直接通过有性杂交获得杂种后
代[17 - 18];借助蒙导授粉、短截花柱、多倍体育种等方
式也可以在一定程度上克服杂交障碍获得杂
种[11,19];而一些亲缘关系较远的属种杂交时则只能
通过胚拯救的方式获得杂种[20]。由此可见,亲本基
因型的差异对能否有效取得杂种具有决定性的作
用。因而,在进行菊花育种工作时,选配亲缘关系较
近的亲本将极大地缩短育种进程;而需要用亲缘关
系较远的亲本进行杂交育种时,采用胚拯救的方法
可以更有效地获得远缘杂交后代。
表 4 杂交亲本及杂种后代的 AFLP指纹条带分析
杂种
编号
父本特异条
带数(A)
杂种与父本共有
特异条带数(B)
(B /A)/
%
母本特异
条带数(C)
杂种与母本共有
特异条带数(D)
(D /C)/
%
与双亲共
有条带数
杂种特有
条带数
1 - 1 117 62 52. 99 89 64 71. 91 112 42
1 - 2 45 38. 46 58 65. 17 98 57
1 - 3 57 48. 72 41 46. 07 86 37
1 - 4 71 60. 68 39 43. 82 121 34
1 - 5 48 41. 03 56 62. 92 96 46
1 - 6 85 72. 65 67 75. 28 131 68
1 - 7 24 20. 51 46 51. 69 102 41
1 - 8 67 57. 26 31 34. 83 82 52
1 - 9 72 61. 53 61 68. 54 65 46
1 - 10 52 44. 44 52 58. 43 74 31
2 - 1 89 46 51. 69 108 72 66. 67 56 25
2 - 2 32 35. 96 68 62. 96 78 41
2 - 3 41 46. 07 65 60. 19 43 37
2 - 4 56 62. 92 73 67. 59 25 62
2 - 5 40 44. 94 52 48. 15 65 54
2 - 6 37 41. 57 58 53. 70 36 38
2 - 7 43 48. 31 81 75. 00 58 48
2 - 8 31 30. 39 41 37. 96 64 61
2 - 9 55 53. 92 47 43. 52 45 49
2 - 10 29 32. 58 49 45. 37 49 51
3 - 1 102 61 59. 80 141 69 48. 94 48 57
3 - 2 75 73. 52 82 58. 16 24 42
3 - 3 71 69. 61 98 69. 50 22 49
3 - 4 46 45. 10 124 87. 94 30 65
3 - 5 52 50. 98 75 53. 19 21 38
注:1 - 1 ~ 1 - 10.甘菊 ב蝶影’的杂交后代;2 - 1 ~ 2 - 10.小红菊 ×甘菊的杂交后代;3 - 1 ~ 3 - 5.矶菊 ×太行菊的杂交后代。
表 5 杂交亲本及杂种后代的主要观赏性状分析
供试材料 株高 / cm 冠幅 / cm 花 色 舌状花瓣数量 /片 筒状花数量 /个 花径 / cm
♀甘菊 135. 0 ± 14. 5 87. 0 ± 16. 5 黄 16 ± 3 41 ± 4 1. 5 ± 0. 3
♂‘蝶影’ 48. 0 ± 9. 0 45. 0 ± 4. 8 橙黄 36 ± 4 142 ± 15 3. 7 ± 0. 7
甘 菊 × ‘蝶
影’
95. 0 ± 6. 7 74. 0 ± 12. 7 白、粉、黄、橙黄、橙红 24 ± 5 115 ± 18 2. 1 ± 0. 4
♀小红菊 118. 0 ± 22. 5 86. 5 ± 7. 5 浅紫红 12 ± 2 32 ± 5 4. 2 ± 0. 4
♂甘菊 135. 0 ± 14. 5 87. 0 ± 16. 5 黄 16 ± 3 41 ± 4 1. 5 ± 0. 3
小红菊 ×甘菊 119. 0 ± 18. 8 89. 7 ± 9. 2 白、粉、黄 13 ± 3 40 ± 4 2. 7 ± 0. 2
♀矶菊 52. 5 ± 6. 0 75. 6 ± 8. 5 黄 0 37 ± 6 0. 9 ± 0. 4
♂太行菊 18. 5 ± 0. 8 21. 5 ± 3. 0 白 15 ± 3 41 ± 3 4. 1 ± 0. 5
矶菊 ×太行菊 42. 1 ± 7. 5 42. 5 ± 19. 0 白、粉、黄 9 ± 3 38 ± 4 1. 5 ± 0. 4
注:表中数据为平均值 ±标准差。
孙春青等[21 - 22]以甘菊和野路菊为父本,栽培菊
花品种‘金陵黄玉’和‘奥运天使’为母本进行种间
远缘杂交,发现受精后胚大量败育是其杂交失败的
主要原因,障碍主要发生在球型胚至心型胚之间。
李辛雷等[6]利用异色菊与栽培菊花品种进行的试
验中得出授粉后 13 ~ 18 d 为子房培养的最佳时期。
本试验中,3 个杂交组合的最优胚培养时期从 DAP
16 ~ 24 d各不相同,表明不同杂交组合获得的杂种
胚其发育速度是有区别的。胚培养中,在适宜的胚
龄进行胚培养才能有效的获得杂种后代,过早难以
87 东 北 林 业 大 学 学 报 第 42 卷
培养成功,过晚则胚败育[23]。因而在对不同基因型
亲本的杂交胚进行胚拯救时,结合细胞学研究确定
杂种胚的发育阶段将有助于提高胚培养的效率。
1 - 1.♀甘菊;1 - 2.♂‘蝶影’;1 - 3.甘菊 ב蝶影’杂种;2 - 1.♀小红菊;2 - 2.♂甘菊;2 - 3.小红菊 ×甘菊杂种;3 - 1.♀矶菊;3 - 2.♂太行
菊;3 - 3.矶菊 ×太行菊杂种。
图 3 杂交亲本及杂种形态
Serge[24]提出,低温处理可以促进胚培养时幼胚
的萌发,而宋维秀[25]、熊友华[26]等的研究也证实,
经过低温处理的幼胚萌发率有显著提高。菊花中目
前还没有相关报道,这一规律在菊花的幼胚拯救中
是否适用有待进一步研究。
已有的研究中,鉴定菊花杂交后代最常用的方
法是形态学鉴定。但是由于多年大量的杂交育种工
作,栽培菊花品种的基因高度杂合,在进行杂交育种
的过程中,杂交后代的观赏性状会出现广泛的分离,
单纯从形态学上有时很难确定杂种的真实性。近年
来,用形态学结合细胞学、RAPD 分子标记等方法来
鉴定菊花杂种真实性[27]弥补了这一缺陷。本试验
中应用 AFLP分子标记结合形态学鉴定,同样有效
地证实了杂种的真实性。同时,由于 AFLP 标记方
法具有丰富的多态性,还可以对材料的亲缘关系进
行有效的分析[10],对将来的杂交育种亲本选择具有
指导意义。
参 考 文 献
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97第 7 期 陈雪鹃等:部分菊属植物及其近缘种的胚拯救与杂种鉴定
物质,IBA生根剂处理插穗根部有补充外源激素与
促进植物体内内源激素合成的双重功效,提供插条
生根所需的生根促进物质,而且能促进插条内源激
素的合成,还能促进一个根源基分化形成多个根尖,
以诱导不定根原基分生组织细胞分化出簇状根尖,
从而促进不定根形成,缩短生根时间,提高生根率,
故生产中较多使用[13 - 14]。有研究表明,IBA 对于植
物扦插生根的效果最为突出[15]。
不同 IBA质量浓度及施用方法对插穗生根的
影响分析说明,在 3 个品种扦插过程中,适宜质量浓
度的生长素处理能促进其生根,且 IBA 的施用状态
为液态,质量浓度为 1 000 mg·L -1或者 3 000 mg·
L -1处理的效果较好。对于品种 R.‘Millennium’,无
论 K - IBA 的施用状态如何,其生根效果在不同质
量浓度的处理下均表现为低质量浓度对生根有良好
的促进作用,高质量浓度则对其有一定的抑制作用;
而对于品种 R.‘Orchid Lights’和 R.‘Pink and
Sweet’,当 IBA施用状态为液态时,其处理效果同样
满足从低质量浓度到高质量浓度生根率和平均生根
量“升高—降低”的趋势,低质量浓度生长素不能促
进不定根的表达,高质量浓度生长素则转化为抑制
作用,该研究结论与其他物种如海州常山[16]、毛
梾[17]和四倍体刺槐[18]的研究结论是一致的。这可
能是因为 3 个杜鹃花品种的枝条组织均较幼嫩,对
外源激素的敏感度比较高,因而,较低质量浓度的激
素处理就能达到较好的效果;另一方面,由于杜鹃花
品种枝条正处于生长旺盛期,在生长过程中自身也
会产生一定量的内源激素,如果外源激素处理质量
浓度过高,就会导致总生长激素过高,从而抑制生
根。因此,在应用 IBA 生长激素时,一方面要注意
不同施用方法对生根的影响,另一方面还要严格控
制其质量浓度。
另外,3 个品种的生根差异性显著,以品种 R.
‘Millennium’生根效果最好,R.‘Pink and Sweet’生
根效果最差,说明品种效应明显。这种生根力的差
异可能是由于杜鹃花不同品种间遗传因素引起的,
也可能是由于枝条间的好坏差异引起的。这种生根
差异性在其他物种中也有一定体现,如云杉属下的
3 个种在同样的生长基质和生长激素质量浓度处理
下,生根效果也有明显的差异[19]。
植物扦插技术是涉及多因子的综合复杂的系统
工程,本试验主要从 IBA 不同施用方法和不同质量
浓度处理的角度对 3 个杜鹃花品种扦插生根的影响
进行了研究,其试验结果可为 3 个杜鹃花品种的引
进提供技术参考,对培育我国丰富多彩的杜鹃花新
品种具有重要的意义。
参 考 文 献
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