菊花新品种选育与产业化开发

<正>南京农业大学的菊花研发工作可以追溯到20世纪40年代金陵大学的李鸿渐教授,已经历时75年,现建有"中国菊花种质资源保存中心",共收集保存菊花品种3000余个、资源5000余份,保存数量居全国首位。每年从事杂交育种专业人员有30余位,配置杂交组合100余个,获得杂交植株10万余株,每年初选优株300余株、新品种50余个。目前选育     

茶用菊苗期枯萎病抗性鉴定技术研究

为了建立茶用菊枯萎病抗性鉴定的方法,了解茶用菊种质资源对枯萎病抗性的差异,筛选抗性种质用于抗病育种,本研究以茶用菊为试验材料,通过枯萎病病原菌分离、形态学和真菌18S rDNA/ITS鉴定和致病力研究,开展茶用菊资源苗期枯萎病人工接种鉴定,并筛选优异抗病种质。结果表明,从发病的福白菊植株上分离到M15和M16 2株枯萎病病原菌菌株,经鉴定,这2株菌株均属于尖孢镰刀菌,致病力检测发现M15为强致病力菌株。通过枯萎病抗性鉴定,筛选到七月白1份高抗品种,杭白菊、苏菊7号等9份抗病品种,滁菊、亳菊等17份中抗品种,福白菊、苏菊6号等3份感病品种以及皇菊1份高感品种。本研究建立了一种高效的茶用菊品种抗枯萎病的鉴定方法,为茶用菊抗枯萎病品种改良奠定了基础。     

切花菊苗期抗寒性评价及相关的分子标记挖掘

为明确切花菊抗寒性的遗传变异,挖掘优异基因资源,本研究利用电导率结合Logistic方程评价83个切花菊品种苗期叶片的低温半致死温度(LT₅₀),通过关联分析探究抗寒性相关的优异等位变异位点并筛选抗性品种资源。结果表明,83个切花菊品种的LT₅₀在-10.99~1.86℃之间,变异系数为79.81%,说明切花菊抗寒性差异较大;依据LT₅₀的聚类分析将83份供试品种分为抗寒、中抗寒、低抗寒和不抗寒4种类型,分别占21.67%、22.89%、32.53%和22.89%。基于混合线性模型进行关联分析,共检测到11个等位变异位点(P<0.01),表型效应值为-3.51~0.83,表型变异贡献率为11.54%~18.83%;其中8个变异位点表现为增效,特别是携带E7M12-13位点品种的耐寒性显著(P<0.01)高于未携带该位点的品种。此外,根据增效位点挖掘到南农金柠檬、Qx097、QD028、Qx049、Qx153和Qx008等6个抗寒性强的品种资源。本研究结果为今后菊花耐寒性的遗传改良和分子标记辅助育种奠定了重要基础。     

稻草还田对设施切花菊品质及连作土壤养分的影响

【目的】针对设施切花菊连作土壤质量严重下降切花菊品质逐年下降的现象，研究探讨暗管排水 (埋管最适间距 2 m)条件下，稻草还田措施对设施切花菊‘神马’连作土壤理化性质及品质的改善效果。【方法】试验设5个处理:1) 无暗管和无秸秆还田 (CK)；2) 有暗管和无秸秆还田 (PS₀)；3) 有暗管和800 kg/hm2秸秆还田 (PS₈₀₀)；4) 有暗管和1600 kg/hm2秸秆还田 (PS₁₆₀₀)；5) 有暗管和2400 kg/hm2秸秆还田 (PS₂₄₀₀)。 测定温室耕作层土壤 (0—15 cm) 养分含量、阳离子交换量、全盐含量以及植株主要生理指标。【结果】暗管排水条件下，不同稻草还田量均可显著增加土壤中的有机质含量、有效磷含量及速效钾含量。与CK相比，1600 kg/hm2稻草还田量处理后土壤碱解氮含量最低，而土壤的阳离子交换量与其他处理相比分别增加了32.7%、23.6%、11.4%、8.23%；除此之外，各稻草还田处理均可有效降低土壤pH值、土壤全盐量及电导率，其中1600 kg/hm2稻草还田量处理后土壤耕作层电导率最低，为167 μS/cm，相比CK下降了31.1%；各稻草还田处理使切花菊的株高、茎粗、舌状花数、花鲜重和生物量等主要生理指标显著提高，切花菊‘神马’的株高、舌状花数、生物量在1600 kg/hm2稻草还田处理下显著高于其他处理。【结论】1600 kg/hm2稻草还田量为本试验综合效果最佳的处理，其对设施切花菊‘神马’土壤理化性质改善明显，土壤肥力增加显著，切花菊品质提高最佳。     

32个菊花近缘种属植物耐盐性筛选

【目的】确定菊花耐盐种质的筛选方法,并以2个栽培菊花品种为对照,对30份菊花近缘种属野生资源进行耐盐性筛选,为耐盐菊花新品种选育提供耐盐种质。【方法】在Hoagland营养液水培条件下,分别设置5个浓度NaCl(0、40、80、120、160、200mmol·L-1)对4份菊花近缘种属植物进行处理,根据单株受害叶面积比率的差异,确定适宜的筛选浓度;在此筛选浓度下对32份材料进行胁迫处理,通过建立受害程度与胁迫时间的数学回归模型,利用回归方程分别求出材料单株受害叶面积达50%所需用时间,以此进行耐盐性排序,并与其它叶片形态受害指标的筛选结果相比较,采用系统聚类法综合各项指标评价各材料耐性。【结果】耐盐筛选适宜浓度为120mmol·L-1,在此胁迫浓度下,各指标的变异系数较大,依据不同指标的耐盐筛选结果间相关性较高;建立了3类共32个回归方程,各方程的回归效果良好。【结论】以叶片形态症状为依据可以对菊花近缘属植物的耐盐性进行快速、有效筛选,根据聚类结果将32份耐盐性材料分为极强、强、中等、敏感4个级别,芙蓉菊、牡蒿、达磨菊耐盐性极强;菊蒿、大岛野路菊耐盐性强;滨菊、黄金艾等7份材料的耐盐性中等,栽培菊、紫花野菊、小红菊、毛华菊、甘菊等20份材料对盐胁迫敏感。     

基于田间性状和花部性状的茶用菊品系高产及适应性评价

[目的]本文旨在建立茶用菊品种的综合评价体系,筛选出适合高产、适应性强的优良茶用菊品种.[方法]基于40个茶用菊品系的田间性状和花部性状,采用专家咨询法、层次分析法以及K-means聚类分析法构建茶用菊的综合评价体系.[结果]共确定10个影响茶用菊产量和品质性状的关键指标.应用层次分析法确定各个指标的权重,其中单株花数...     

菊花翻译起始因子4E基因的克隆、 表达分析及其互作蛋白的筛选

【目的】为了研究翻译起始因子4E在菊花中的表达特性及功能,克隆菊花翻译起始因子4E（CmeIF4E）基因,分析其表达特性并初步筛选得到菊花CmeIF4E的互作蛋白。【方法】根据已报道植物的eIF4E序列设计引物,采用RT-PCR和RACE技术克隆菊花eIF4E基因,荧光定量PCR及亚细胞定位分析菊花CmeIF4E的表达特性,并用酵母双杂交系统筛选其互作蛋白。【结果】克隆获得菊花eIF4E基因全长914 bp,其开放阅读框（ORF）654 bp,编码1条包含218个氨基酸残基的多肽,将该基因名为CmeIF4E,GenBank登录号为JQ904591。氨基酸序列比对和系统进化分析表明,菊花CmeIF4E与已报道的莴苣的同源基因亲缘关系最近,该结果与植物分类学相符。荧光定量PCR分析结果显示,CmeIF4E基因在切花菊‘神马’各个器官中均有表达,幼嫩的根中表达量最高,其次是叶片,而茎中表达量最低。亚细胞定位分析发现,CmeIF4E在细胞的核、质、膜上都有表达。筛选得到菊花CmeIF4E互作蛋白,其中包括蛋白翻译和翻译后修饰、光合作用、抗逆和防御等相关蛋白。【结论】CmeIF4E在菊花组织中为组成型表达,亚细胞定位显示其在细胞核、细胞质、细胞膜上都有表达。候选蛋白分析验证了CmeIF4E在翻译起始中的作用,还推测其可能与光合系统、植物的抗逆防御相关,结果为进一步研究该蛋白在菊花中的作用提供了重要依据。     

优选盆栽小菊高效再生及转化体系的建立

为筛选最适盆栽小菊品种,建立再生转化体系,以11个盆栽小菊品种无菌苗叶片为外植体,比较不同植物生长调节剂配比和抗生素对叶片愈伤组织诱导、不定芽分化及生根等过程的影响。结果表明,11个品种中再生率最高的为微风深红,其最适分化培养基为MS+1.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA,再生率为95.0%;叶片分化对卡那霉素和潮霉素的抗性选择压分别为15、10 mg/L;对植株生根的抗性选择压分别为10、8 mg/L;羧苄青霉素抑菌浓度最适范围为200～400 mg/L。本研究建立了盆栽小菊叶片外植体的高效再生及转化体系,为今后菊花的转基因工作奠定良好的基础。     

切花菊叶片的遗传多样性分析

[目的]在形态学水平上研究切花菊叶片的遗传多样性。[方法]对189个切花菊品种的12个叶部性状进行观测和统计,包括性状的分布分析、性状在品种内的稳定性和品种间的差异性分析以及主成分分析。[结果]叶长、叶宽、叶长/叶宽、顶生裂片相对于叶的长度、最低位一级裂刻深度和叶上表面绿色程度的数量性状符合正态分布。质量性状在品种群内的分布都不均匀。叶长、叶宽、叶柄相对于叶的长度、叶柄与茎的夹角、叶上表面绿色程度和叶基部形状,这6个性状同时符合品种内稳定性好和品种间差异明显的要求。对叶部形态影响最大的性状主要是顶生裂片相对于叶的长度、最低位一级裂刻深度、叶边缘锯齿数量和叶基部形状。叶部性状综合得分较高的品种有‘南农凯歌’‘南农朱雀’‘南农单金翠’‘南农紫庐’‘南农金焰’‘南农粉葵’‘欧元黄’和‘南农凯悦’等。[结论]切花菊叶片具有丰富的遗传多样性,顶生裂片相对于叶的长度、最低位一级裂刻深度、叶边缘锯齿数量和叶基部形状是引起切花菊叶部形态差异的主要原因。     

切花小菊主要分枝性状的混合遗传分析

[目的]本文旨在解析切花小菊一、二级分枝性状的变异情况和主基因遗传效应。[方法]以切花小菊‘南农雪峰’בMonalisa’F_1代为试验材料,调查了F_1分离群体的总侧芽数、中上部一级分枝数、一级分枝长度、一级分枝角度、二级分枝总数、二级分枝长度、二级分枝角度在2015年和2016年的表型变异,利用F_2群体主基因+多基因混合遗传模型方法分析了这7个分枝性状。[结果]7个分枝性状均呈连续分布,变异系数为12.89%~61.55%;各分枝性状均存在正向或负向的中亲优势和超亲分离个体,其中总侧芽数、中上部一级分枝数、一级分枝角度和二级分枝总数的中亲优势较大,中亲优势率分别为-9.69%、-9.10%、12.99%和25.51%。混合遗传分析表明,总侧芽数、二级分枝长度、一级分枝角度和二级分枝角度符合0MG模型,无主基因控制;中上部一级分枝数和二级分枝总数符合2MG-AD模型,由2对加-显性主基因控制;一级分枝长度符合1MG-AD遗传模型,由1对加性-显性主基因控制。中上部一级分枝数、一级分枝长度、二级分枝总数的主基因遗传率分别为74%、46%、72%。[结论]初步明确了切花小菊主要分枝性状的遗传变异和主基因遗传效应,对今后切花小菊的株型育种具有重要参考价值。