野生百合与栽培百合远缘杂交亲和性的研究

【目的】探索野生百合在改良百合品种中的潜在价值。【方法】以百合野生种为父本,栽培品种为母本,通过切割花柱、胚拯救等技术,对具有优良性状野生百合与主要栽培百合远缘杂交的亲和性进行研究。【结果】6个野生百合种(卷丹、玫红百合、湖北百合、兰州百合、南川百合、大理百合)分别与5个主栽品种(西伯利亚、索邦、西诺红、木门、罗宾娜)远缘杂交组合的子房平均膨大率为68.4%、64.7%、56.5%、80.9%、39.6%、62.7%,表现出较高的子房膨大率,并获得了7个远缘杂交后代。【结论】以南川百合和卷丹为亲本的杂交组合比其他野生百合更容易获得有胚种子,具有清香味的玫红百合与东方百合栽培品种具有良好的亲和性;供试的6种野生百合与百合主栽品种杂交都有较高的子房膨大率,但真正有胚种子很少,说明子房膨大并不代表胚的发育,仅用子房膨大率评价远缘杂交亲和性并不客观,应把子房膨大率、幼胚萌发率、杂种成活率结合起来综合考虑。     

百合野生种及品种交配亲和性的研究

以5个百合野生种和10个栽培品种为试材,研究了种和品种内及杂种系内、系间和种间授粉的结实情况。结果表明,①野生种多数自交是亲和的;栽培品种中,麝香百合一般自交亲和性较高,亚洲百合自交亲和性常常高于东方百合。②系间或种间杂交常常是不亲和的。本文对亲和性高低的判断指标作了有益的探讨。蒴果(子房)膨大率、有胚胚珠率、座果率和有胚种子率是可以参考的直接指标;蒴果膨大系数、蒴果维系时间长短可以作为间接指标。     

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.     

百合不同离体授粉方法的杂交结实研究

为克服百合(Lilium ssp.)杂交受精前障碍,以5个杂种系品种和1个野生种为试材,采用离体柱头授粉、高体切割花柱授粉和离体子房授粉方法进行离体授粉杂交.结果显示,对于近缘杂交,离体柱头授粉的子房膨大率和结实率分别为30%和15%,高体切割花柱授粉的为15%和5%,离体子房授粉的为25%和5%;不同杂种系间杂交组合3种授粉方法的子房膨大率和结实率分别为17%和13%、3%和3%、10%和3%.百合杂交组合类型对高体授粉杂交结实率有明显影响;近缘杂交或系内杂交组合的子房膨大率和结实率高于远缘杂交(系间杂交)组合.在3种离体授粉方法中以高体柱头授粉的效果最好,其余2种方法的效果基本相同.采用胚培救方法获得了部分杂交组合的幼苗,经ISSR分子标记鉴定了杂种的真实性,表明通过离体授粉方法可以获得百合远缘杂交的真实杂种.     

亚洲百合和铁炮百合正反杂交亲和程度的差异性分析

【目的】研究亚洲百合与铁炮百合杂交的亲和性,比较正反交组合在杂交亲和性上的差异。【方法】以亚洲百合‘Brunello’和铁炮百合‘新铁炮2号’配制正反交组合,利用荧光显微镜观察花粉在雌蕊中的生长动态。【结果】两个组合花粉均可在柱头上萌发,但花粉管在柱头乳突细胞、花柱通道细胞中会依次发生胼胝质反应。杂交后7-18 h,正交组合花粉管的平均生长速度一直比反交组合的快,18 h后反交组合花粉管的生长速度逐渐加快并超过正交组合。授粉后55 h正交组合花粉管到达花柱1/2处并停止生长,48 h时反交组合花粉管进入子房。正反交组合均表现柱头和花柱不亲和。【结论】正反交亲和性程度存在差异。采用切割花柱授粉和子房授粉结合胚培养可以克服杂交障碍,提高获得杂种胚的概率。     

不同百合品种杂交亲和性试验

以O百合(东方百合)和OT百合(东方百合与喇叭型百合杂交后代)为材料进行杂交试验,分别统计授粉后的子房膨大率与胚培养的萌发率,判断杂交组合的亲和情况。结果表明,O百合内部杂交亲和性好,杂交易得到后代;O百合与OT百合的罗宾娜杂交亲和性较好,子房膨大率为100%,胚培养萌发率为3.3%;O百合难以与OT百合的黄精灵得到杂交后代。     

百合杂交亲和试验

以东方百合(O)品种卡瓦娜(Corvara)、索邦(Sorbonne)、星球战士(Starfighter)作为父本材料,以OT百合品种(东方百合与喇叭型百合杂交后代)黄精灵(Yelloween)、罗宾娜(Robina)作为母本材料进行杂交试验,分别统计授粉后的子房膨大率与胚培养的萌发率来判断杂交组合的亲和情况。结果显示：东方百合内部杂交亲和性好,杂交容易得到后代;东方百合与OT百合的罗宾娜杂交亲和性较好,子房膨大率为100%,胚培养萌发率为3.3%;东方百合难以与OT百合的黄精灵得到杂交后代。     

百合品种间杂交亲和性的比较

采用常规授粉方法,进行杂种系内和系间杂交以及品种自交的研究。结果表明,亚洲百合(A)及东方百合(O)同一杂种系内品种间杂交几乎全部亲和;其中亚洲百合品种间杂交中11个组合都获得有胚种子,各组合有胚种子为2.2%～11.5%;东方百合的7个组合中6个获得有胚种子,各组合有胚种子为5.4%～18.8%;而LA×LA的5个组合中,仅有两个组合获得未成熟的果实。在不同杂种系间杂交时,东方百合与亚洲百合间的杂交未获得有胚种子。当以OT及LA杂种系的品种为母本时,分别与东方百合、喇叭百合及亚洲百合杂交,母本亲和性较高;其中OT×O的组合中,大多获得有胚种子,有胚率2.9%～9.3%;OT×岷江百合(喇叭百合)的7个组合可得到有胚种子,有胚种子率4.8%～12.4%;LA×A的组合中,几乎都可以获得有胚种子,有胚率为0.31%～3.76%,而A×LA的10个组合均未得到有胚种子。大部分品种自交不能结实,仅亚洲百合Black out获得少数有胚种子。     

百合系间杂交以铁炮百合为父本的亲和性

以亚洲百合、东方百合、LA杂交种百合、OT杂交种百合的31个品种为母本,采取常规杂交与切割柱头2种方式,与铁炮百合中的白天堂品种杂交,研究铁炮百合与其他百合的杂交亲和性。结果表明,东方百合、亚洲百合与白天堂杂交获得的膨大蒴果及有胚种子率较高,OT杂交种次之,LA杂交种未得到膨大蒴果及有胚种子。切割柱头法在东方百合、OT杂交种百合与白天堂的杂交中起到了促进作用,而在亚洲百合与白天堂的杂交中则表现出抑制作用。     

卷丹与亚洲百合和东方百合种间杂交

以三倍体卷丹与亚洲百合杂种系品种多利安娜、布鲁拉诺和东方百合杂种系品种西伯利亚、索蚌为试材,利用切割花柱、NAA处理、BA处理、NaCl处理及常规授粉5种授粉方法对卷丹与2个百合杂种系栽培品种进行正反交试验,研究其杂交结实情况.结果表明,卷丹与亚洲百合品种杂交亲和性较好,蒴果膨大率可达90%,有胚率达18.15%;卷丹与东方百合品种杂交亲和性很差,未能得到杂交果实.不同授粉方法对卷丹与亚洲百合品种杂交结实的影响不同,卷丹×多利安娜以0.1mg/L NAA处理效果较好,蒴果膨大率达90%,坐果率达60.0%,而多利安娜×卷丹以0.1mg/L BA处理授粉优于其它授粉方法;卷丹×布鲁拉诺常规授粉蒴果膨大率达25%,而布鲁拉诺×卷丹施用外源激素有诱导子房膨大的倾向.     

条叶百合×王百合种间杂种的育成

为培育新的百合品种,利用抗性强的野生条叶百合（Ｌｉｌｉｕｍｃａｌｏｓｕｍ）为母本及花筒状、白色的王百合（Ｌｒｅｇａｌｅ）为父本,进行种间杂交。常规授粉的结果,座果率２６％,得到有胚种子占８％;杂种种子在重量、大小及发芽率上均小于亲本,发芽势介于亲本之间;杂种种子为子叶出土萌发类型,与亲本一致。利用种子根尖为材料,所观察到的染色体形态表明,杂种染色体基本具有双亲染色体的特征,说明杂种真实可靠。条叶百合与王百合虽然形态差异大,分类学上分属不同的两个组,但它们之间有一定生殖亲和力,杂种幼苗根系发达,生命力较强。     

豫西山区野生百合形态特征的研究

[目的]为豫西山区野生百合资源的进一步驯化、栽培、开发利用提供依据。[方法]在对豫西山区野生百合资源系统调查的基础上,对收集到的卷丹、山丹、细叶百合、条叶百合、光百合5个野生百合种的形态特征进行比较。[结果]豫西山区5个野生百合种的鳞茎形状、颜色、鳞片形状有明显差异,茎干颜色及附属物都有较大差别;叶片的形状差异较大;花的特征差异明显,花姿差异较大,光百合的花色呈乳白色且具有浓香,其余百合种花色均呈桔红色或红色,没有香味;花蕊的特征差异明显,柱头、花柱、花药的颜色存在差异。[结论]豫西山区不同野生百合种在鳞茎、茎秆、叶片和花等器官的形态上均存在一定的差异。     

野生百合与栽培百合的核型比较

参照李懋学和Stebbins的方法,对细叶百合、兰州百合、亚洲百合("精粹"和"托里诺")进行了染色体数目鉴定和核型分析。结果表明:细叶百合和兰州百合为二倍体种,核型公式分别为2n=2x=24=2m+4sm(2SAT)+8st+10t和2n=2x=24=10sm(4SAT)+6st+8t,分属3A和3B型;"精粹"百合和"托里诺"百合为三倍体种,核型公式分别为2n=3x=36=3 m+6sm+18st+9t和2n=3x=36=3 m+3sm+12st+18t,均为3B型。此外,细叶百合、"精粹"百合和"托里诺"百合株间或细胞间均存在着染色体数目变异。     

植物生长调节剂对百合鳞片扦插繁殖的影响

研究了GA、NAAI、BA 3种植物生长调节剂对百合鳞片扦插繁殖的影响。结果表明:GA 100 mg/L、NAA 150 mg/L和IBA 150 mg/L有利于亚洲百合品种精粹的鳞片产生小鳞茎,小鳞茎发生率高达100%。IBA对提高精粹小鳞茎级数有利,经IBA 200 mg/L处理后小鳞茎级数最高可达2.00。IBA 300 mg/L可提高兰州百合的鳞茎级数,达1.89。GA有利于亚洲百合精粹生成较大的小鳞茎,浓度以250 mg/L最适宜。经GA 100 mg/L、NAA 300 mg/L和IBA 300 mg/L处理后,兰州百合小鳞茎重量明显增加。     

百合杂交后代的苗期形态及RAPD分子标记鉴定

以‘Snow Queen’×条叶百合(ST)、‘Snow Queen’×川百合(SC)和‘Snow Queen’×细叶百合(SX)杂交后代及其亲本组培苗为材料,从形态学和分子水平对杂交后代进行鉴定.18条多态性好的随机引物对3个杂交种的RAPD扩增结果显示:3个杂交后代均为真杂种;ST杂种带40.38％来自母本,44....     

兰州百合与亚洲百合及其杂种F_1的蛋白质和同工酶分析

[目的]为选配亲本组合及杂种早期鉴定提供理论依据。[方法]采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对兰州百合与亚洲百合及杂交后代的可溶性蛋白质和过氧化物酶进行分析。[结果]以兰州百合为亲本的杂交后代的蛋白质谱中不仅出现了与亲本同源但比亲本染色加深的带,且出现了亲本中不存在的新带。杂种F1过氧化物酶谱主要表现为亲本的不完全互补型和杂种型。[结论]蛋白质谱和过氧化物酶谱可作为百合杂种鉴定的生化指标及进行目标性状植株的检测。     

三倍体LA百合远缘杂交亲本的筛选

为探究三倍体LA百合是否可作为育种亲本并筛选与亚洲百合远缘杂交育性较高的组合,本研究对26个LA品种与10个亚洲百合品种进行62个组合的远缘杂交,并利用基因组原位杂交技术(GISH)对部分杂种后代进行鉴定分析。结果表明:1)三倍体LA杂种系百合通常雄性不育,但可以作母本与二倍体或四倍体亚洲百合杂交。2)与二倍体亚洲百合(AA)相比,四倍体亚洲百合(AAAA)与LA杂种系百合远缘杂交的育性普遍更高。3)筛选出了7个育性较高的亲本组合,包括 ‘Nashville’בNello’、‘Freya’בVal di Sole’、‘Desiderio’בDetroit’、‘Samur’בNello’、‘Batistero’בRegata’、‘Rousseau’בVal di Sole’和‘Ercolano’בBenlica’;对62个组合杂交结实情况的分析显示,3个LA品种(‘Freya’、‘Nashville’和‘Orange Tycoon’)作为母本较好,6个亚洲百合品种(‘Val di Sole’、‘Nello’、‘Regata’、‘Detroit’、‘Benlica’和‘Black out’)作为父本结实性较高。4)三倍体LA品种可产生非整倍体配子和基因组间的染色体重组,在百合种质渗入育种中有较大潜力。本研究为发挥三倍体LA百合育种潜力及进一步培育有商品价值的百合新品种奠定了基础。