太行菊属与菊属亚菊属远缘杂交试验初报

以太行菊属的太行菊与菊属、亚菊属以及F11（矶菊×毛华菊）、F12（矶菊×毛华菊）作为远缘杂交的亲本,计20个杂交组合,共获得2063粒种子,694株幼苗,经过形态学鉴定,初步筛选出23株杂种苗,分别为太行菊×异色菊、太行菊×野菊、太行菊×甘菊、甘菊×太行菊、太行菊×亚菊、亚菊×太行菊的杂交种。     

授粉方法对克服菊科近缘属杂交受精前障碍的影响

【目的】为克服菊科近缘属杂交受精前障碍,探究不同授粉方法对菊花柱头上异缘花粉附着及萌发的影响.【方法】以太行菊属长裂太行菊和地被菊‘赛牡丹’为材料,以常规授粉为对照,采用不同液体介质(蔗糖、蔗糖+Ca~(2+)、蔗糖+硼酸)混入花粉和不同浓度NaCl处理柱头,授粉后24 h内用荧光显微观察柱头上花粉附着、萌发及花粉管生长情况.【结果】授粉后8 h,100 mg/L蔗糖花粉的附着数、萌发数最大,分别为对照的4.08倍、1.09倍;授粉后2 h,0.1 mg/L Ca~(2+)处理附着及萌发的花粉最多,分别为8.1、3.6粒;授粉后1 h,0.025 mg/L硼酸处理花粉的萌发数显著多于其他处理,不同浓度硼酸处理后的花粉附着量均低于对照;8%NaCl处理柱头0.5 h,授粉后24 h,花粉附着数及萌发数分别为32粒、2.4粒,显著多于其他处理,且花粉管生长正常.【结论】0.025 mg/L硼酸对花粉萌发表现出一定的促进作用.100 mg/L蔗糖、0.1 mg/LCa~(2+)、8%NaCl处理柱头均可显著促进长裂太行菊柱头上异缘花粉附着、萌发及花粉管生长,有利于克服太行菊属和菊属杂交受精前障碍.     

基于AFLP的菊属、亚菊属及其近缘属的属间关系

【目的】由于研究材料、地理分布等条件的限制,菊属(Dendranthema)、亚菊属(Ajania)及其近缘属的属间关系未得到很好解决。核糖体ITS区和叶绿体trnL/trnF间区等相关分子序列解析用于研究植物系统进化具有较大优势,但在菊属及其近缘属等相关类群间存在信息位点低的问题,而AFLP标记以其高多态性的优点在亲缘关系很近类群的系统演化研究中表现出一定的优势,因此本研究利用AFLP技术对菊属、亚菊属及其近缘属的属间关系进行研究,旨在分析和探讨菊属、亚菊属及其近缘属的系统关系,同时为菊花(D.×grandiflorum)等材料的遗传育种提供参考。【方法】利用9对荧光标记引物对东亚蒿亚族菊属、亚菊属及其近缘类群共50个分类单元进行AFLP分析,同时分别利用SPSS11.0软件采用非加权平均数UPGMA方法和PAUP*4.0b10软件采用最大简约法进行聚类分析。【结果】AFLP分析共获得1695个多态性条带。根据相似性系数,无论是整个蒿亚族及其近缘类群内部,还是菊属、亚菊属内部,均表现出较高的遗传多样性,种间分化明显。【结论】无论是UPGMA聚类分析结果还是构建的最大简约树,AFLP结果均将菊属和Arctanthemum先聚为一亚分支,各自形成两个种群,各自种群包含亚菊属的个别类群;亚菊属的大部分类群和太行菊属(Opisthopappus)形成另一亚分支,与菊属亚分支互为姐妹群形成菊属-亚菊属大分支。这说明菊属和亚菊属可能是由共同的祖先类群平行演化而来,其中亚菊属的多花亚菊(A.myriantha)、铺散亚菊(A.khartensis)等与菊属亲缘关系较近,而原产日本的矶菊(A.pacifica)、盐菊(A.shiwogiku)等是亚菊属中较进化类型;太行菊属的系统地位可能更接近于蒿亚族;短舌菊属(Brachanthemum)则被排除于菊属群之外。柳叶亚菊(A.salicifolia)、异叶亚菊(A.variifolia)等应从亚菊属中分离出来,支持单列成栎叶菊属(Phaeostigma)。     

基于PCR-RFLP多态的部分菊属与亚菊属植物亲缘关系研究

运用PCR-RFLP技术对12份菊属与2种亚菊属植物进行了亲缘关系研究。结果发现,菊属与亚菊属植物的rbcL-EcoRⅡ、rbcL-MspⅠ、ndhF-HinfⅠ、petA-MboⅠ酶切片段均无长度多态性,而petA-MboⅡ酶切结果显示A.pacifica、A.shiwogiku的酶切图谱不同于其他菊属植物,表明菊属物种间有很近亲缘关系,且菊属与亚菊属间亲缘关系也很近,但仍存在差异。     

蜡梅属3种种间杂交亲和性初步研究

以蜡梅属3种(蜡梅、柳叶蜡梅、浙江蜡梅)为材料,进行种间杂交实验,通过荧光镜检技术观察种间杂交授粉后花粉在柱头上的附着与花粉管萌发情况,探讨蜡梅属种间杂交亲和性。结果表明:各个种间杂交组合处理所授花粉均可在母本的柱头上附着并萌发花粉管;蜡梅属不同种间杂交组合之间花粉管的生长特性较为一致:在6h左右父本花粉在母本柱头上黏附,在12h左右萌发出花粉管而后在花柱内生长,到第4d,花粉管进入胚囊完成受精作用。荧光镜检结果说明:蜡梅属种间杂交具有一定的亲和性,但是最终没有获得杂种种子,可能是在受精卵或幼胚的后期发育过程中代谢紊乱而败育。     

太行菊和芙蓉菊花粉母细胞减数分裂过程

对太行菊和芙蓉菊花粉母细胞减数分裂过程进行了研究.结果表明:太行菊和芙蓉菊减数分裂过程基本正常,为同时型胞质分裂.减数分裂中期Ⅰ染色体基本构型为9个二价体,其中太行菊和芙蓉菊每个花粉母细胞(PMC)平均染色体配对构型分别为005Ⅰ+892Ⅱ+003Ⅳ和004Ⅰ+861Ⅱ+002Ⅲ+017Ⅳ;部分花粉母细胞后期Ⅰ和后期Ⅱ及末期Ⅰ和末期Ⅱ发现有染色体桥、落后染色体、微核及不同步分裂等减数分裂异常现象.     

部分菊属与亚菊属植物的形态学聚类及亲缘关系分析

对18份菊属植物、2份亚菊属植物及2个两属间杂种的24个形态性状和1个生物学性状进行统计,并对获得的信息数据运用数量分类学聚类方法进行聚类分析.结果表明:Dendranthema arcticum与其他菊属植物的形态相差较大,单独成一类,其他21份材料聚为一类;野菊与菊花腩、异色菊与甘菊、龙脑菊与那贺川野菊两两间形态相似;毛华菊与日本野生菊属植物有较近亲缘关系,日本野生菊属植物较我国野生菊属植物进化;亚菊属矶菊与纪伊潮菊间形态相似,且与菊属植物形态相近,表明两属间有很近亲缘关系.本研究的形态性状聚类结果与传统分类结果基本吻合,表明所涉及的性状指标可以作为菊属系统发生关系研究的有效辅助指标.     

单叶蔷薇远缘杂交中花粉管生长的荧光显微观察

单叶蔷薇（Rosa persica）具花斑,抗性优良,利用远缘杂交可将其优良特性引入现代月季,培育月季新优品种。为了解蔷薇属各组植物与单叶蔷薇杂交亲和性,提高杂交育种工作效率,以单叶蔷薇与蔷薇属5组植物混合花粉开展远缘杂交试验,同时利用荧光显微镜观察比较花粉授粉后0～48 h,各组柱头萌发情况及花粉管生长动态。杂交结果显示,5组植物与单叶蔷薇杂交均产生后代,坐果率从高到低依次为芹叶组、桂味组、四倍体野生蔷薇组、合柱组、月季组;荧光观察表明,5组花粉均能在单叶蔷薇柱头附着并萌发,但各组花粉萌发情况不一致：授粉后2.5～10 h,花粉在柱头表面萌发,10～24 h花粉管快速生长,34～48 h花粉管到达花柱基部进入子房,芹叶组、桂味组花粉萌发数量与花粉管形成数量显著多于月季组,且萌发速度快于月季组。不同亲本花粉在单叶蔷薇柱头上萌发数量、花粉管伸长速度、数量及胼胝质产生情况与最终杂交坐果率存在对应关系,反映其与单叶蔷薇杂交不亲和原因。研究为高效利用单叶蔷薇培育现代月季新品种提供理论基础。     

菊属植物花粉生活力检测方法的比较

利用碘-碘化钾法、氯化三苯基四氮唑(TTC)法及改进TTC法、无机酸法、荧光染色法、离体萌发法、活体萌发法测定了菊属Dendranthema植物菊花脑Dendranthemanankingense,南京野菊Dendranthema indicum,毛华菊Dendranthema vestitum和栽培小菊品种rm43-2,rm46-1,rm48-2的花粉生活力。结果表明:碘-碘化钾法、TTC法及改进TTC法、无机酸法和荧光染色法都不适合菊属植物花粉生活力的检测;活体萌发法检测菊属植物花粉生活力不准确,但能有效表述花粉萌发力;离体萌发法能有效快速地测定花粉生活力,适合菊属植物花粉生活力的检测。图1参11     

耐盐种质芙蓉菊与6种菊属植物的营养器官解剖结构特征

以菊科芙蓉菊属的芙蓉菊和6种菊属植物(野生种:野菊(天堂寨)、野菊(天柱山)、毛华菊(安徽),品种:‘繁花似锦’‘寒露红’‘毛香玉’)的幼苗为试验材料,以NaCl浓度为200 mmol·L~(-1)的Hoagland营养液进行盐胁迫处理,在盐胁迫0、5、10、15 d分别取各材料的根、茎、叶,制作石蜡切片后用光学显微镜观察并测量其解剖结构特征值。结果显示:芙蓉菊为等面叶而6种菊属植物均为异面叶,芙蓉菊叶肉栅栏组织较发达,且在盐胁迫下栅栏组织变疏松,细胞间隙增多;芙蓉菊相对6种菊属植物其根与茎中的维管组织更为发达,对水分的输导能力更强。芙蓉菊在盐处理15 d后仍能保持根、茎、叶解剖结构的完整,而6种菊属植物的解剖结构从盐胁迫5 d开始就出现了不同程度的细胞解体和组织损坏,且叶和根相对于茎受到的盐害影响更大。盐胁迫下,芙蓉菊叶片中的栅栏组织厚度/叶厚、茎中的皮层厚度/茎半径、根中的中柱直径/根直径随胁迫时间延长而升高,同时茎和根中具有发达的维管组织,明显区别于6种菊属植物,都是其应对盐胁迫的积极响应,推测是其具有耐盐性的重要原因。