菊花舌状花花色测定部位的探讨

对红、黄、白色系典型菊花品种舌状花不同部位和不同花轮之间花色变化规律进行分析,结果表明:舌状小花中间部位花色对于舌状花最具有代表性,头状花序中轮花对整个花序最有代表性。通过对120个不同花色品种的花色测定数据分析发现,舌状花的正面和反面的亮度L*、色相值a*和b*紧密正相关,正面花色变幅大于反面。因此提出用舌状花正面中间部位的测定值定义花色更为准确。对上述120个菊花品种的花色测定值构成的三维散点图进行分析,发现了一些具有珍稀花色的品种,这些品种是培育新奇花色菊花品种的重要资源。     

不同光谱能量分布对菊花试管苗增殖及生根的影响

采用发光二极管（LED）调制光质和光量,研究光谱能量分布对菊花离体培养增殖和生根阶段的影响,以荧光灯为对照。研究结果表明：红光有助于增加株高、节间长,且有利于生根试管苗可溶性糖、淀粉和碳水化合物的合成;蓝光显著提高丛生苗的叶绿素b、叶绿素总量及类胡萝卜素含量和生根试管苗游离氨基酸含量;而红蓝黄复合光不仅有利于丛生苗分化和增殖,也利于促生根组培苗色素形成、生长发育及根系活力。与荧光灯相比,红蓝黄复合光质LED具有明显优势,有利于提高增殖系数,培育壮苗和降低能耗成本。     

不同授粉方法对切花菊品种自交及杂交亲和性的影响

为提高切花菊品种自交及杂交的亲和性,以6个切花菊品种为试材,共采用5种不同的授粉方法,以其中的柱头“Y”型期授粉的方法为对照,比较不同的授粉方法对切花菊品种自交及杂交亲和性的影响。结果表明：柱头“I”型晚期时结合3% NaCl+0.1%硼酸处理的授粉方法对于提高切花菊品种杂交亲和性效果最好;其次是柱头呈“I”型晚期时授粉的方法;柱头“Y”型晚期时结合3% NaCl+0.1%硼酸处理的授粉方法对提高切花菊杂交亲和性的效果不明显;损伤柱头法因杂交组合不同而产生的效果不同。在柱头“Y”型期自交后发现,C030的亲和指数为0.018,其余5个品种自交亲和指数均为0。通过柱头“I”型晚期时结合喷3% NaCl+0.1%硼酸处理的授粉方法,克服了C005的自交不结实的现象。荧光显微镜观察结果表明,杂交后,大量的花粉粒附着在柱头表面,花粉管正常生长,自交则表现为花粉粒附着少,少数花粉管可以萌发,但不能进入柱头。     

匍匐型地被菊再生及遗传转化体系的建立

为构建有效的地被菊再生和遗传转化体系,本研究以匍匐型地被菊雨花落英叶片为外植体,研究不同苗龄和激素配比对叶盘再生的影响;通过农杆菌介导法将外源基因导入野生型植株中,研究预培养、延迟培养、抗生素浓度等遗传转化条件对转化效率的影响。结果表明,雨花落英叶盘转基因最适再生条件为,以苗龄为30 d的组培苗幼嫩叶片为外植体,设置再生培养基配方为MS+6-BA 1.5 mg·L^-1+NAA 0.8 mg·L^-1,此时再生率高达91.11%,平均芽数为5.90;最优遗传转化组合为预培养2 d,侵染5 min,共培养2 d,延迟培养5 d,之后进行选择培养。羧苄青霉素在延迟培养阶段最适抑菌浓度为400 mg·L^-1;潮霉素叶盘筛选的最适选择压为8~10 mg·L^-1,生根筛选最适浓度为11 mg·L^-1;培养后期加入6-KT可以有效提高抗性芽的再生率;调节6-BA浓度为1.0 mg·L^-1,蔗糖浓度为40 g·L^-1,可以将得到的玻璃化苗转化为正常苗。分子鉴定结果表明,15株抗性苗中有10株阳性苗,阳性苗概率为67%;与野生型植株相比,9个株系的CmERF12基因均受到了明显的抑制表达。本研究建立了地被菊雨花落英再生和遗传转化体系,为进一步进行基因功能研究和遗传改良奠定了一定的理论基础。     

复合污染土壤上几种叶类蔬菜对Cd和As的富集效应

[目的]不同蔬菜镉、砷富集系数各异,对镉和砷污染土壤的响应也不同。研究复合污染土壤上不同叶类蔬菜对Cd和As的积累效应,为轻度中度Cd和As污染土壤的合理与安全利用提供适宜的蔬菜种类。[方法]采集了西安市12个污染程度不同的菜地耕层土壤,于2015年3月6日5月26日在西北农林科技大学资源环境学院遮雨大棚内进行了盆栽试验。供试7种叶菜,包括菠菜、油菜、生菜、油麦菜、苋菜、空心菜和茼蒿。蔬菜收获后,测量了蔬菜产量、Cd和As含量与吸收累积量,计算了蔬菜对Cd和As的富集系数等,并用线性回归模型研究了不同蔬菜栽培的土壤Cd和As安全临界值。[结果]镉污染土壤(0.6~2.4 mg/kg)对大多数蔬菜生物量有抑制效应,中、低浓度镉砷复合污染(Cd 1.0~2.4 mg/kg,As 24.9~26.8 mg/kg)对供试蔬菜生长没有叠加效应。镉污染土壤上,菠菜、油菜、苋菜叶、生菜可食部Cd含量均超出食品安全限量标准(0.2 mg/kg),其中菠菜和油菜Cd最高超标4倍以上;而茼蒿和空心菜茎秆Cd未超标。虽然供试蔬菜砷含量随着土壤砷含量增加有升高趋势,但叶菜As含量没有超标。7种蔬菜Cd富集系数为0.083~0.491,高低顺序为油菜、菠菜、生菜和苋菜叶>油麦菜、苋菜茎和空心菜叶>空心菜茎和茼蒿。菠菜、油菜、生菜、油麦菜、苋菜、空心菜和茼蒿土壤Cd安全临界值分别为0.33、0.38、0.46、1.15、0.59~1.79、1.49~8.16和8.98~17.11 mg/kg,其中菠菜、油菜和生菜阈值与现行标准(0.3~0.6 mg/kg)相当,而油麦菜、苋菜、空心菜和茼蒿均大于土壤重金属污染限量值。As富集系数为0.002~0.006,空心菜叶和茼蒿叶片As富集系数显著高于其他蔬菜。7种蔬菜的土壤As临界阈值分别为62.31、70.35、70.21、67.41、67.86~90.43、57.21~75.70和72.43~105.06 mg/kg,均高于现行标准(25 mg/kg)。[结论]中等程度的Cd和As复合污染土壤上,Cd对蔬菜的生长有显著的抑制,As与Cd没有叠加作用。不同蔬菜的产量、污染程度和安全阈值等有显著差异,因此选择低富集、抗污染蔬菜品种是利用中低重金属污染土壤的一条可行途径。空心菜和茼蒿对Cd富集系数低,可推荐在中、低污染土壤上种植。     

利用双T-DNA载体系统获得无选择标记转基因菊花的研究

为获得具有无选择标记的转基因菊花,构建了一个双T-DNA超级双元载体pCAMBIA1301-gus,其中一个T-DNA结构域中含有选择标记基因hpt,另一个T-DNA结构域中含有目的基因gus,而且两个T-DNA结构顺序相连,中间没有其他插入序列。利用农杆菌介导转化菊花幼嫩茎尖薄层细胞,共获得506个抗性植株,通过PCR和Southern杂交检测表明共转化率为38.4%,对其中17个同时整合了hpt和gus基因的植株自交获得的T1代株系进行检测,发现约有15.8%的T1代植株中不含选择标记基因hpt,结果表明双T-DNA载体系统能有效地用于培育无选择标记转基因植物。     

部分菊花品种遗传多样性的AFLP分析

利用AFLP分子标记技术研究了26个菊花品种的遗传多样性,7个引物组合共扩增出385条带,其中多态性条带285条,多态性占74.03%,平均每个引物组合扩出多态性条带40.7条,每一个引物组合都可将26个品种完全分开。利用AFLP数据,进行聚类分析,将26个菊花品种聚为5类。结果表明:AFLP技术在菊花品种分类中的应用是可行的。     

小菊自交种子辐射生物学效应的研究

利用60 Coγ射线对 7个小菊品种的自交种子以 1 5Gy的剂量进行辐射处理 ,对后代的株高、花径、花色和花期等变异情况进行观察统计。结果发现 ,M1代植株平均株高明显矮化 ,获得了一批株高小于 30cm的植株 ;花径与亲本相比发生了广泛分离 ,花期因品种不同而可能推迟或提前。花色容易发生变异 ,仅有黄花和红花品种在M1代中分别有 44 9%和 48 3%的植株保留了亲本花色 ,其它花色在M1代中都不具有优势 ;除了红色花品种变异谱较窄外 ,其它花色变异谱都较宽。     

气动翻转梳齿式菊花采摘装置设计与试验

针对菊花人工采摘效率低、尚未实现机械化等问题,设计了一种气动翻转梳齿式菊花采摘装置。该采摘装置主要由采摘部件、清齿部件、气动抛送机构、丝杠升降机构、行走装置和收集装置等组成,利用梳齿的梳刷作用将花朵采摘下来,借助清齿部件和气动抛送机构完成收集工作,采摘部件的工作高度通过丝杠升降机构进行调节。根据菊花的生长特性和采摘要求,确定了采摘部件中偏置曲柄滑块机构和采摘梳齿的结构参数和运动参数。搭建了采摘样机,以曲柄转速、梳齿间距、机器行驶速度为试验因素,以采摘率、损伤率和含杂率为试验指标,进行了三元二次回归组合试验,建立了因素与指标间数学模型并确定了最优的参数组合,试验表明：在曲柄转速为47.94r/min、梳齿间距为8mm、机器行驶速度为0.17m/s的因素水平组合下,采摘效果最佳。此时,采摘率为92%,损伤率为1.83%,含杂率为10%。该气动翻转梳齿式菊花采摘装置运行稳定,通过性良好,满足菊花采摘的农艺要求。     

Inheritance of pseudo-self compatibility in self-incompatible garden and greenhouse chrysanthemums, Dendranthema grandiflora Tzvelv

Summary Self incompatibility (SI) can be used to alleviate costly hand emasculation and pollination in F₁ hybrid chrysanthemum seed production. SI, however, disrupts the progression of inbreedig (selfing or full-sib mating). Consequently, inbreds are selected for breakdown of the SI system or the presence of pseudo-self compatibility (PSC). PSC inbreds, recombinant inbreds, and noninbred cultivars were selfed and/or intercrossed to determine PSC expression across environments and generate 1–3 inbred generations (I₁–I₃). Percent PSC ranged from 0–68.8% for inbred parents, 0.2–99.7% for recombinant inbreds, and 0.6–25.7% for noninbred cultivars. There was no indication of end-of-season PSC. The majority of parents (78%) were classified as low PSC and this trend continued in the I₁ (70.1%), I₂ (65.6%), and I₃ (83.6%) generations; mid PSC was rarer (11.9–18.8%) and high PSC the least common (4.5–15.6%). PSC distributions were primarily continuous, rather than discrete, indicating quantitative inheritance. In several inbred families, 100% of the I₁ individuals were SI; this was not correlated with parental PSC level. Inbred families derived from selfing low and mid PSC parents were the most likely to reach extinction due to inbreeding depression. High PSC was not highly heritable, since I₁ progeny were predominantly SI or had low to mid PSC levels. Most 153-1 values for PSC:SI segregations (1:1, 1:3, 3:1) were not significant at the 5% level. Realized heritability (H _R ) estimates for PSC ranged from a low of 0.05% to 10.19%, although increased H _R values did not account for inbreeding depression or genetic mechanisms preventing selection for high PSC. The highest individual %PSC increased over the high parent with SI × low PSC or SI × mid PSC parents in all cases; progeny means did so only in SI × low PSC. Low × low crosses were split evenly between an increase and decrease in progeny or highest individual mean. Since all low × low crosses and low selfs produced 43–50% of the progeny with PSC levels higher than the parents, it appears that most low parents possess some unexpressed PSC genes. Mid PSC parents responded similarly to low PSC genotypes. An increase in PSC was found when crossing SI × PSC parents, illustrating a threshold effect. PSC × PSC crosses (high × low, low × low) produced SI, low, and mid PSC I₁ individuals but did not show a heterotic effect, since the PSC parents had already surpassed the PSC threshold. Selfing high PSC parents, however, suggested different genetic control. Progeny and highest individual means behaved the same; 83% decreased and 17% remained the same for PSC levels. The drop in PSC indicated non-additive gene action. Thus, the PSC threshold with additive gene action holds when selection for higher PSC levels is being done from low and mid PSC parents, but once high PSC levels are obtained, non-additive gene action prevails.Abbreviations self pollinated - H _R Realized Heritability - PSC Pseudo-Self Compatibility - SC Self Compatibility - SI Self Incompatibility