二倍体风信子与非整倍体杂交结果分析毕业论文

 2021-04-20 11:04

摘 要

风信子是风信子科风信子属中的多年生草本植物,植株低矮整齐,花色丰富,形态姿容美丽,因此具有很高的观赏价值,是世界上著名的球根花卉。与其他物种不同是,大部分的多倍体及非整倍体风信子都具有较高的可育性。对其保持较高可育性的原因,一直是个未解之谜。本试验以2个二倍体风信子品种Gipsy Queen和Pink Pearl为父本,7个非整倍体风信子品种Amsterdan、City of Hearlem、Anna Marie、Delf Blue、Atlantic、Blue Jacket、Ostara 为母本进行杂交。以Carnegie为母本,Gipsy Queen、Pink Pearl分别为父本的试验中,坐果率为100%,平均种子数也最高。在以Gipsy Queen为父本,Jan Bos、Anna Marie、White Pearl为母本的试验中,子房膨大率、坐果率和平均种子数均为0。研究发现杂交不亲和是导致杂交育种失败的主要原因之一。

关键词:风信子;二倍体;杂交;种质资源;非整倍体

Crosses between diploid and aneuploid Hyacinth ABSTRACT

L. Hyacinthus orientalis,a kind of perennial plant with ball root, is famous in the world for its rich in flower color. In addition to their great attraction, hyacinth is very valuable in ornament. Most of the Hyacinth species including the aneuploid show high fertility which is different from other species. No clue to the mystery has been found so far. This test selected two diploid cultivars of L. Hyacinthus orientalis Gipsy Queen and Pink Pearl as male parents and seven aneuploid hyacinth cultivars including Amsterdan、City of Hearlem、Anna Marie、Delf Blue、Atlantic、Blue Jacket、Ostara as female parents in hybrid. The test used Carnegie as female parent and Gipsy Queen, Pink Pearl as male parents. The rate of fruit-setting was 100%, and the average number of seeds was the highest. The ovary swell ratios, fruit-setting rate and the average number of seeds were 0 in the test which used Gipsy queen as male parent and Jan BOS, Anna Marie, white pearl as the female parents. It is found that cross incompatibility is one of the primary reasons for the failure of cross breeding.

Key words:hyacinth;diploid;hybridization;germplasm resource;aneuploid

目 录

引 言 - 1 -

1 文献综述 - 2 -

1.1 风信子基本信息 - 2 -

1.1.1 生物学特性 - 2 -

1.1.2 分类 - 2 -

1.1.3 繁殖与栽培方式 - 3 -

1.1.4 园林用途 - 3 -

1.1.5 种质资源 - 4 -

1.1.6 育种方式 - 4 -

1.1.7 风信子潜在价值 - 4 -

1.2 试验相关 - 5 -

1.2.1 二倍体风信子 - 5 -

1.2.2 非整倍体 - 5 -

1.2.3 杂种后代鉴定研究 - 5 -

2 试验材料与方法 - 12 -

2.1 试验材料 - 12 -

2.2 试验方法 - 13 -

2.3 数据统计 - 14 -

3 结果与讨论 - 15 -

3.1 实验结果 - 15 -

3.2 讨论 - 17 -

3.2.1 杂交不亲和的原因 - 17 -

3.2.2 克服杂交不亲和的方法 - 17 -

致 谢 - 18 -

参考文献 - 19 -

引 言

风信子又称西洋水仙、洋水仙,是春季重要的球根花卉。因其整齐的花序,颜色多种且种类繁多,在花坛、花境及草地疏林中可成片种植,也可作盆栽、切花等多种途径,现在,风信子已经开始进入室内和公共场所,对室内装饰和摆放起了很大的作用[1]。我国对风信子的栽培始于19世纪末,20世纪中期沿海城市有少量栽培,直到20世纪80年代全国各地才开始广泛的用于园艺花卉,具有较大的经济价值。据世界经济贸易专家推测,21世纪最有发展前景的十大行业中,花卉业被列为第二位[2]

自20世纪80年代开始,中国对风信子开始广泛的种植,中国花卉栽培和产业化发展取得了长足的进步,但相对荷兰等花卉事业发达的国家还有很大的差距,如在花期保持、抗性研究、市场开发、栽培管理等方面还需工作者的许多努力。国内对风信子的研究主要在种球繁殖、栽培、组织培养等方面[3]

本研究以多个二倍体风信子为父本,以多个非整倍体为母本,进行相互杂交,一起为后代个别染色体的传递及遗传分析准备充足的试验材料。并且二倍体风信子由于比较原始,能够给实验带来新的收获。

1 文献综述

1.1 风信子基本信息

1.1.1 生物学特性

风信子,多年草本球根类植物[4],鳞茎卵形,有膜质外皮,皮膜颜色与花色成正相关,未开花时形如大蒜,原产地中海沿岸及小亚细亚一带,是研究发现的会开花的植物中最香的一个品种。风信子种球由鳞茎盘与鳞片组成,地下鳞茎球形或扁球形,外有膜皮具光泽,膜皮颜色为蓝紫、粉或白色,膜皮颜色与花色呈一定相关性;鳞片为风信子变态叶的叶鞘部分,鳞片因失水干枯而出现革质,对鳞茎起一定保护作用[5]。喜阳光充足和比较湿润的生长环境,要求排水良好和肥沃的沙壤土等。我国对风信子的栽培始于19世纪末,20世纪中期沿海城市有少量栽培,直到20世纪80年代全国各地才开始广泛的用于园艺花,具有较大的经济价值,也是花卉市场重要的秋季花卉之一[6]

1.1.2 分类

全球风信子的园艺品种大概有2000种以上,主要分为“荷兰种”和“罗马种”两类。前者属正宗品种,绝大多数每株只长1支花葶,体势粗壮,花朵较大。而后者则多是变异种,每株能着生二到三支花葶,花朵较细,多数消费者喜购荷兰风信子。而根据花色和重瓣分类,可分为白色系、紫色系、浅蓝色系、黄色系和重瓣系等等,常见品种见表1[7]。变种主要有白花变种、早花变种、普罗文思变种。

表1 常见的风信子色系和品种

色系

品种名称

中文名

主要特点

白色系

White Pearl

白珍珠

早花种,纯白色

Garnegie

卡内基

晚花种,花大,穗稀

蓝色系

Sky Jacket

尉天蓝夹克

中花种,浅蓝色

Delfe Blue

得夫兰、陶蓝

早花种,柔蓝色

Ostara

奥斯塔

晚花种,紫蓝色

Atlantic

大西洋

早花种

紫色系

Violet Peart

粉紫珍珠

晚花种,微粉紫色

Anna Lisa

安娜丽莎

早花种

粉色系

Pink Pearl

粉珍珠

早花种,花大,穗紧密

Anna Marie

安娜玛丽

早花种,花穗大

红色系

Amsterdam

阿姆斯特丹

极早花种,紫红色

Jan Bos

简波斯

早花种,鲜鸡冠红色或火红色,中心白色

黄色系

Prince Herry

亨利王子

花穗大

Gipsy Princess

吉普斯公主

早花种

橙色系

Gipsy Queen

吉普赛女王

晚花种

重瓣系

Chestnut Flower

栗子花

粉红色

Mad Sophie

梅迪苏菲

白色

Hollyhock

蜀葵

红色

1.1.3 繁殖与栽培方式

风信子的繁殖方式有多样:分球繁殖、种子繁殖、鳞片扦插、组织培养等等,一般都是使用分球繁殖的方式[8]。6月份把鳞茎挖回后,将大球和子球分开,“大球秋植后来年早春可开花,子球需培养3年才能开花。由于风信子自然分球率低,一般母株栽植一年以后只能分生l~2个子球,为提高繁殖系数,可在夏季休眠期对大球采用阉割手术,刺激它长出子球。栽培方式有露地栽培、盆栽、水培、促进栽培等。一般比较多的栽培方式是水培[9]

1.1.4 园林用途

风信子为五大球根花卉之一,是春季重要的球根花卉,具有悠久的栽培历史。风信子原产地中海东部沿岸、东南欧及小亚细亚一带,耐寒。如果栽培恰当,可以称为一种多年生植物。因其株型雅致,花期早,花序端庄,栽种和管理也比较简便,可作花坛、花境、花丛及疏林边、草坪边成片种植,也可用作切花、盆栽或水养观赏。是优秀的园林花卉,因此具有很大的经济价值。

1.1.5 种质资源

现代风信子都是从以Hyacinthus orientalis为基础而选育出来的的。直至18世纪中叶,风信子受到欧洲人民喜爱,欧洲人开始广泛培育风信子,从一开始的蓝色与白色,到陆续选育出红色、粉色、紫色和黄色系品种。近年,同属植物H. amethystinusH. ciliatusH. azureusH. lineata逐渐引入栽培并参与育种研究。到20世纪末,有科学家总结了风信子的生理生化特性、繁殖技术、育种栽培、育种目标、抗性研究等方面的成果,认为诱导风信子开花与种球扩繁的技术已接近成熟,当今育种工作的主要任务在于培育茎干粗壮且抗病的新品种[10]

1.1.6 育种方式

风信子育种方式多样,常规育种是培养新品种的传统手段,主要有引种驯化、选择育种、杂交育种;诱变育种包括物理诱变和化学诱变;组织培养育种可克服花卉在育种上的远缘杂交不亲和的障碍,利于保存组织材料,缩短育种周期,获得多倍体植株;分子育种则在分子水平上进行研究培育新品种。本实验采用了杂交育种的方式,使亲本基因在杂交过程中重新自由组合,形成新的不同类型,为选择提供丰富的材料,是创造新品种的主要途径和重要手段。通过大杂交育种,可以在大量的子一代中,排除亲本的缺点,选择具有优良性状的子一代进行繁殖,使风信子的优良性状保存下来。

1.1.7 风信子潜在价值

在我国,随着生活水平的日益提高,风信子逐渐成为了都市白领喜爱和追捧的观赏花卉之一,每年用在节日布展、水培盆栽等方面的风信子销量逐年上升[11]。目前中国尚未能自行繁种,栽培的风信子种球多从荷兰引进,但由于气候因素,风信子在我国许多地方常有退化现象,观赏价值减弱。因此,希望通过对二倍体风信子和非整倍体杂交,观察其状况,能够对风信子的了解更加深入。

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