几个中原牡丹品种自交、杂交及开放性授粉研究

为了充分掌握中原牡丹的开花授粉和结实习性,分析其育种利用价值,更好地为牡丹新品种培育提供参考。试验选取有一定育性的‘满园春光’、‘红斑白’和‘亭亭玉立’等11个中原牡丹品种为试材,分析自交、杂交、开放性授粉等不同方式的结实情况研究,结果表明：中原牡丹品种自交也有微量的结实,异花高于自花结实率,自交自花为0.31粒/朵,自交异花为0.76粒/朵;不同授粉方式下,人工杂交的结实率(9.4粒/朵)和坐果率(90%)均高于开放性授粉和自交;平均种子干重均在0.31～0.36g/粒,种子干重最大的为杂交组合‘彩菊×蝴蝶飞舞’(0.587 5 g/粒)。说明中原牡丹授粉方式是以异花授粉为主,人工定向杂交可有效提高其结实率。     

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。     

西北品种群牡丹与其他品种群牡丹种群间杂交亲和性研究

通过西北品种群牡丹与其他品种群牡丹种群间杂交试验,以单花结种量作为衡量亲和性的评价指标,进行牡丹种群间杂交育种研究.结果表明:以西北品种群牡丹为母本,与中原品种群牡丹、日本品种群牡丹的近缘杂交不存在不亲和现象,有较高的结实率,分别为14.6朵/粒,9.8朵/粒;与欧美品种群亚组间杂种远缘杂交,有一定结实性,但结实率很低,平均结实率为0.4朵/粒;以伊藤杂种为父本时,则表现不亲和.研究结果可为西北品种群牡丹和其他品种群牡丹亲缘关系鉴定及开展杂交育种工作提供参考依据.     

授粉方式对牡丹和芍药远缘杂交受精前障碍的影响

【目的】探寻克服牡丹与芍药远缘杂交受精前障碍的授粉方式,为克服牡丹、芍药远缘杂交不亲和提供理论依据。【方法】以芍药品种粉玉奴(Paeonia lactiflora‘Fenyunu’)为母本,牡丹品种凤丹白(Paeonia ostii‘Fengdanbai’)、洛阳红(Paeonia suffruticos a‘Luoyanghong’)为父本分别进行远缘杂交,采用常规授粉、延迟授粉、重复授粉、切割柱头授粉和蒙导授粉5种不同授粉方法,对授粉后花粉萌发及花粉管伸长过程进行荧光显微观察,研究母本心皮形态学特征,统计杂交组合结实率。【结果】杂交组合粉玉奴×凤丹白、粉玉奴×洛阳红采用重复授粉、蒙导授粉、延迟授粉的效果均优于常规授粉,在花粉萌发量、花粉管伸长及单花结实率方面表现为延迟授粉重复授粉蒙导授粉常规授粉切割柱头授粉,说明延迟授粉对于克服受精前障碍效果最佳,为最佳授粉方式。切割柱头授粉虽效果不佳,但对克服受精前障碍有一定影响。【结论】在牡丹、芍药远缘杂交育种中,可以采取延迟授粉的方法,减缓甚至克服母本柱头或花柱对异源花粉萌发及花粉管生长的抑制,克服受精前障碍,提高育种效率。     

牡丹播种育苗方法研究

研究选用凤丹白牡丹、紫斑牡丹（紫蝶迎风）和中原观赏牡丹（大胡红）8a母株上的新种子,通过种子不同处理后播种育苗,获得新种直播育苗出苗率均高于31%,其中凤丹白牡丹新种经50ml/l ABT1号浸泡24h后播种出苗率最高为74%;新种育苗是药用、砧木和观赏牡丹植株繁殖的最佳方法。     

油用兼观赏型凤丹牡丹杂交育种研究初探

为通过杂交育种培育高产、优质、兼具观赏和油用价值于一身的凤丹牡丹新品种,收集洛阳、邵阳、亳州、菏泽、铜陵5个种源的105株凤丹,进行种源内和种源间的杂交试验,同时开展凤丹与观赏性状优良的中原牡丹和日本牡丹品种之间的杂交。结果表明:同种源及不同种源间的凤丹优株人工杂交,种源因素对单株种子产量影响不大;不同种源的凤丹人工杂交比自然杂交单果种子数多,但种子均重和种子大小较自然杂交略小;不同种源凤丹与7个中原牡丹品种杂交,洛阳凤丹与香玉杂交、邵阳凤丹与玉面桃花杂交、菏泽凤丹与玉面桃花杂交、邵阳凤丹与霓虹焕彩杂交,单株种子重均超过12 g;不同种源凤丹与3个日本牡丹品种杂交,洛阳凤丹与太阳杂交单株种子产量最高(92.64 g)。该研究为利用传统育种手段进行高产、优质、兼具观赏和油用价值的新品种选育奠定了研究基础。     

不同油用牡丹叶片光合特性、氮素吸收积累效应及产量分析

为了研究牡丹的油脂价值及氮素吸收积累效应,选取不同品种油用牡丹(紫斑牡丹、丹凤牡丹、杂交牡丹),测定其叶片光合特性、植株生长特性、氮素吸收积累量、油脂含量、籽粒产量等,以期为我国油用牡丹的丰产栽培和产业化发展提供借鉴。结果表明:不同品种油用牡丹成活率、开花率和结实率均表现为紫斑牡丹丹凤牡丹杂交牡丹,且相互之间差异显著;不同品种油用牡丹株高、花干质量和冠幅均表现为紫斑牡丹丹凤牡丹杂交牡丹。对于叶片和籽粒而言,蛋白氮和非蛋白氮含量均表现为紫斑牡丹丹凤牡丹杂交牡丹,并且不同品种之间差异显著;籽粒蛋白氮含量高于叶片,而籽粒非蛋白氮含量低于叶片。叶片氮素累积量和籽粒氮素累积量均表现为紫斑牡丹丹凤牡丹杂交牡丹,并且不同品种油用牡丹叶片氮素累积量和籽粒氮素累积量差异均显著;叶片向籽粒氮转运量依次表现为紫斑牡丹丹凤牡丹杂交牡丹,表明紫斑牡丹对氮素吸收利用能力较强。不同品种油用牡丹光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率大致表现为紫斑牡丹丹凤牡丹杂交牡丹,而不同品种油用牡丹蒸腾速率差异不显著;不同品种油用牡丹籽粒脂肪酸总量依次表现为紫斑牡丹丹凤牡丹杂交牡丹。不同品种油用牡丹籽粒产量和百粒质量分别在153.28～172.06 g/株和29.13～33.26 g,并依次表现为紫斑牡丹丹凤牡丹杂交牡丹,不同品种之间籽粒产量差异显著。     

牡丹品种间杂交亲和性分析

采用杂交授粉方法对牡丹品种间杂交的亲和性进行探索,分别以‘凤丹’和‘紫斑牡丹’作母本,共开展了13个品种间的杂交组合,以单花结种量作为亲和性的评价指标。结果表明：以‘凤丹’做母本时,所选的13个父本品种与‘凤丹’杂交均亲和,但不同的父本品种的亲和性有很大的差异,其中父本‘乌龙捧盛’亲和性最高;以紫斑牡丹做母本时,所选的13个父本品种除了‘银红巧对’表现不亲和,其它12个品种均亲和,但不同的父本品种的亲和性也存在差异,其中父本‘青春’亲和性最高;通过花粉活力测定及杂交组合分析,父本花粉活力对杂交育性有一定影响,但不显著。     

紫斑百合远缘杂交亲和性分析及杂交障碍克服

[目的]探究野生紫斑百合远缘杂交亲和性及克服杂交障碍的措施,为野生紫斑百合资源开发利用及具有绿色、清香、抗性等优良性状的百合新品种选育提供理论参考.[方法]以云南地区野生紫斑百合及栽培品系东方百合(7个品种)和OT百合(5个品种)为材料,采用切割花柱(CS)和常规授粉(NP)两种方法进行远缘杂交,分析紫斑百合与东方百合和OT百合的远缘杂交亲和性,通过荧光显微技术观察花粉萌发及花粉管生长动态,并通过染色体法鉴定F1代的倍性.[结果]常规授粉方式下,紫斑百合作母本的12个杂交组合中仅紫斑百合×索邦(NP)、紫斑百合×西诺红(NP)和紫斑百合×布卡迪(NP)3个杂交组合的亲和性相对较好,其他9个组合(NP)均杂交不亲和,存在受精前障碍,但切割花柱授粉方式下,紫斑百合作母本的12个杂交组合均具有不同程度亲和性,其中,紫斑百合×罗宾娜(CS)杂交亲和性最佳,其子房膨大率、有胚率、杂种胚萌发率和亲和指数分别为40.00%、15.12%、43.08%和6.05.以紫斑百合为父本的6个杂交组合在两种授粉方式下的杂交亲和性整体较差,仅切割花柱授粉方式下的罗宾娜×紫斑百合(CS)的子房膨大率和有胚率分别为20.00%和10.71%,其他5个杂交组合的子房假膨大或授粉后不久枯萎衰败.紫斑百合×索邦(CS)授粉后其花粉管到达子房胚珠的时间比紫斑百合×索邦(NP)提前4 d,有利于减少花粉管伸长过程中的营养消耗及杂交障碍的克服.西诺红×紫斑百合(NP)和黄天霸×紫斑百合(NP)2个杂交组合授粉8 h后花粉均在雌蕊柱头上萌发,花粉管沿着花柱向下延伸,黄天霸×紫斑百合(NP)的花粉萌发量较西诺红×紫斑百合(NP)少,但二者均在花柱和胚囊两端出现不同程度的胼胝反应,花粉管扭曲缠绕,阻碍花粉管伸长及伸向胚珠完成受精.紫斑百合×白色眼睛(CS)的杂交后代组培苗染色体数为24条,属二倍体;但紫斑百合×斯特腾(CS)和紫斑百合×维拉布兰斯(CS)的杂交后代组培苗染色体数分别为26和28条,为非整倍体植株.[结论]切割花柱授粉法可较好地克服紫斑百合与东方百合和OT百合远缘杂交受精前杂障碍,提高各杂交组合的子房膨大率、有胚率和杂种胚萌发率,且紫斑百合正反交组合的杂交亲和性差异明显,紫斑百合作母本的杂交组合较其作父本的杂交组合亲和性好,说明其杂交亲和性具有单向性.     

日本牡丹“芳纪”杂交亲和性分析

采用杂交授粉的方法对日本牡丹“芳纪”的杂交亲和性进行探索,“芳纪”同时作为父母本分别与中原牡丹、西北牡丹、芍药进行杂交,共配置了24个组合,以单花结种量作为亲和性的评价指标.结果表明：以“芳纪”作为母本时,组合间结种率存在较大差异,其中“芳纪×黑花魁”、“芳纪×墨楼双辉”、“芳纪×夜光杯”组合杂交不亲和,以“芳纪×紫楼镶金”组合的杂交亲和性较高.以“芳纪”作为父本时,除与芍药的杂交不亲和外,其余均表现为亲和,而这正是牡丹组和芍药组之间远缘杂交结实率低的缘故.     

杜鹃花杂交、自交及开放授粉结实性研究

选用'小叶铁红'、'玉麒麟'、'红珍珠'、'红粉玉蝶'、'粉金蝶'、'火花'6个杜鹃花品种为母本,'映山红'、'满山红'、'羊踯躅'、'大白花'4个野生资源为父本,进行6×4不完全双列杂交,并通过部分反交、自交和开放授粉,对其结实性进行了探讨.结果表明:(1)不同品种与种间杂交结实率存在明显差异,各杂交组合的结实率为0～94.0%;(2)同一品种(种)作父本或母本,其杂交结实率也有明显差异,因此,在人工杂交过程,除选择好亲本外,还要注意确定正反交组合的数量;(3)不同品种(种)自交和天然授粉结实率存在明显差异,自交结实率为12.3%～76.1%,天然授粉结实率为0～21.7%.雄蕊完全瓣化或花药败育者天然授粉结实率为零.     

茉莉酸甲酯处理的油用牡丹干旱下的光合及生理特性

以油用牡丹'凤丹'为材料,整株喷施4种浓度(50、100、200、400μmol/L)的茉莉酸甲酯(MeJA),以喷施清水处理为对照(CK),连续喷施3 d后进行干旱处理再复水,在'凤丹'到达中度、重度干旱2 d及复水2 d后取样,测定'凤丹'叶片的渗透调节物质含量、丙二醛(MDA)含量、光合色素含量,同时对光合指标进...     

中原牡丹不同品种花粉活力及授粉特性研究

以21个中原牡丹品种为试材,对花期及花粉活力进行了观察和测定,选择花粉活力高(花粉萌发率50%)的中原牡丹品种与‘凤丹’进行授粉结实试验,并对21个授粉组合的结实特性,如结实率、单果种子数及单粒重等进行统计。试验结果表明,不同中原牡丹品种之间花粉生活力存在显著差异,‘粉蓝盘’品种花粉活力最高,花粉萌发率达到91.3%,‘春红娇艳’只有3.6%。从中选出9个萌发率高的中原牡丹品种作为授粉品种对‘凤丹’进行授粉,从结实率和单果种子数两个结实特性指标来看,鸦片紫、紫菊、大红宝珠、粉蓝盘、葛巾紫、红宝石等品种作为授粉品种表现要优于凤丹自然授粉。     

小麦及其近缘种间杂交的不亲和性及其F1籽粒性状研究

采用人工去雄和授粉的方法研究了普通小麦、硬粒小麦、小黑麦、黑麦间不同杂交组合的结实率及其F1籽粒的形态差异。结果表明:不同亲本间杂交的不亲和性表现在授粉、受精及合子或种子发育的不同阶段,从而导致受精困难或杂种胚过早败育,或形成正常的杂交种子,但籽粒变小,表现为远缘杂交结实率的高低及籽粒形态差别很大。并讨论了远缘杂交的重要性和复杂性,提出了远缘杂交不亲和性分子机理的研究方法。     

利用SRAP标记对牡丹杂交亲和性的分析

为了探究不同杂交组合结实率与亲本亲缘关系之间的联系,了解牡丹杂交亲和性的影响因素,以16个牡丹品种为试材,进行杂交试验。并利用SRAP分子标记技术分析品种间亲缘关系。结果表明,杂交亲本的相似系数在0.31~0.35时结实率较高。针对实际育种目标,提出了牡丹亲本搭配策略,在保证满足育种要求的前提下,为获得更多的杂交种子。应尽量选择亲缘关系稍远的品种形成杂交组合。     

牡丹与芍药的授粉亲和性表现及其生理机制分析

【目的】探究花粉-柱头相互作用及主要保护酶、内源激素与牡丹芍药远缘杂交不亲和性的关系,为阐明不亲和的生理机制奠定基础。【方法】对芍药与牡丹杂交授粉及芍药自交授粉过程中,花粉在雌蕊上不同时间(1,3,5,8,12,24,36,48,72,96h)的生长动态进行荧光显微观察,并对此过程中雌蕊内的保护酶(SOD、POD)活性和内源激素(ZR、ABA、IAA、GA3)含量变化进行比较,分析其形态变化的内在生理机制。【结果】芍药自交授粉后花粉大量萌发,花粉管伸长速度先慢后快,并通过花柱基部;芍药与牡丹杂交后,花粉大部分不能萌发,并在柱头上出现扭曲、肿胀等现象,且产生强烈的胼胝质反应。自交亲和及杂交不亲和授粉雌蕊的POD和SOD活性在授粉过程中发生明显变化,且2种雌蕊的变化趋势存在明显差异;当POD和SOD处于高活性时,花粉管迅速向胚囊伸长并进入胚囊(授粉后3h)。高含量的ZR、IAA和GA3有利于花粉-柱头识别、萌发和受精作用(授粉后3h);整个受精过程中,自交亲和授粉雌蕊的IAA和GA3含量均显著高于杂交不亲和授粉雌蕊,而杂交授粉雌蕊中的ABA含量高于自交授粉,说明高含量的ABA与杂交不亲和性相关。【结论】芍药与牡丹远缘杂交过程中的不亲和性与内部酶活性变化及内源激素含量的动态变化有关。     

外源Ca~(2+)对油用牡丹凤丹白幼苗光合特性的影响

以凤丹白牡丹2年生幼苗为材料,研究钙元素对其叶片光合特性、叶绿素含量和植株生长情况的影响。结果表明,各处理凤丹白光合作用日变化曲线均呈"单峰型"。处理2即钙浓度为160mg/g时,叶片的日平均净光合速率和净光合速率峰值分别为10.60μmol(CO_2)·m~(-2)·s~(-1)和19.17,表观量子效率为0.075 1,叶绿素总含量为20.33mg/g,各指标均显著高于其他3个处理。因此160mg/g的钙浓度最有利于提高油用牡丹凤丹白的光合强度和合成有机物的能力,进而提高植株的干物质积累并促进植株生长。     

避雨栽培下"凤丹白"籽油提取及理化指标分析

[目的]为在江南湿热地区推广种植油用牡丹,采用避雨栽培地区模式对"凤丹白"品种进行试种,采收种子并进行籽油提取和指标测定,比较其与正常露地栽培指标异同.[方法]在杭州海涂围垦地区采用全年避雨栽培"凤丹白"品种的油用牡丹,收获种子后亚临界萃取法获得籽油,测试该种植模式下含油量、主要特征指标、主要脂肪酸含量、主要理化性质等的数据,通过与露天栽培下的该品种相关指标的比较分析,明确保护地种植下油用牡丹的籽油品质.[结果]避雨栽培下,"凤丹白"长势良好,籽油综合品质与露地产籽油没有显著差异.[结论]研究可为今后在江南湿热地区推广种植油用牡丹提供重要参考依据.     

部分蔷薇属植物远缘杂交亲和性评价

以抗寒野生蔷薇种质单瓣黄刺玫(Rosa xanthina f.normalis)、刺玫蔷薇(R.davurica Pall.)、野蔷薇(R.multiflora Thunb.)、深山蔷薇(R.marretii Levl.)、突厥蔷薇(R.damascene Mill.)和现代月季品种为试验材料,通过野生蔷薇与现代月季远缘杂交,研究野生蔷薇与现代月季远缘杂交不亲和性及克服方法。试验共设杂交组合31个,授粉2 026朵,获得杂交果实393个,杂交种子452粒,杂交实生苗121株。结果表明,野生蔷薇与现代月季花粉萌发率差异较大,花粉萌发率与座果率呈一定相关性。远缘杂交表现出高度不亲和,采用重复授粉、激素处理克服远缘杂交不亲和,现代月季效果显著。正反交杂交结实率差异较大。现代月季品种间杂交亲和性表现也有较大不同。     

无髯鸢尾种间杂交障碍分析

目的为探究无髯鸢尾种间杂交障碍原因及子房败育时间,以西伯利亚鸢尾5个品种为亲本,与黄菖蒲、喜盐鸢尾分别进行常规杂交。方法授粉后观测种间杂交后子房发育动态,并绘制发育动态折线图;在荧光显微镜下,观测不同授粉时间后的花粉管原位萌发动态,并统计每个杂交组合的杂交结实率和种子萌发率。结果无髯鸢尾种间杂交子房在授粉后9~16 d发生败育;授粉后杂交障碍原因主要是花粉附着困难、花粉萌发率低、花粉管伸长障碍和胚囊败育的受精后障碍;黄菖蒲与西伯利亚鸢尾杂交后受精前和受精后障碍并存,喜盐鸢尾与西伯利亚鸢尾杂交主要存在受精后障碍;喜盐鸢尾与西伯利亚鸢尾的亲和性高于其与黄菖蒲杂交的亲和性。结论花粉原位萌发可作为远缘杂交前障碍检测指标,观测花粉原位萌发可及时采用相应措施,增大杂种获得率;不同品种种间亲和性不同,二倍体和四倍体在染色体条数不同的种间远缘杂交中亲和性无显著区别;不同种间杂交,正反交杂交障碍类型不同,可以通过不同种系品种间正反交,增加无髯鸢尾种间杂交亲和性,获得变异丰富的种间杂交类型。