多季花有髯鸢尾杂交后代性状遗传分析_范诸平.pdf

中国农业大学学报，（）： ：多季花有髯鸢尾杂交后代性状遗传分析范诸平高亦珂刁晓华王映阁郭彦超张启翔（北京林业大学 园林学院 国家花卉工程技术研究中心 ，北京）摘要为研究多季花有髯鸢尾杂交后代性状的遗传规律 ，以多季花有髯鸢尾品种 （赫氏蓝 ）和 （白与黄 ）为杂交亲本 ，构建杂交 代群体和回交 代群体。表型性状统计分析结果表明 ：）和 的二次花率分别提高到 和 ；）与观赏性紧密相关的垂瓣长度和旗瓣长度 ，垂瓣宽度和旗瓣宽度分别趋于连锁遗传 ；）的花色变异丰富 ，可产生白色系 、紫晕系 、黄色系 、深色系 、垂瓣基部有斑型 、垂瓣边缘有斑型 、垂瓣紫色旗瓣黄色型 种不同类型的花色 ；）和 的花型产生较大变异 ，经过多代选育 ，旗瓣 、垂瓣长宽比逐渐增加 ，花瓣更加狭长 ，观赏性增强 。综上 ，多季花有髯鸢尾的花部性状可连锁遗传 ，以赫氏蓝和白与黄为亲本 ，通过杂交和回交可提高后代的二次花稳定性 ，并产生大量花色和花型变异 。关键词鸢尾 ；多季花 ；杂交后代 ；表型性状中图分类号   文章编号（）   文献标志码  收稿日期 ：基金项目 ：国家 “”高技术研究发展计划资助项目 （）第一作者 ：范诸平 ，硕士研究生 ，：通讯作者 ：高亦珂 ，教授 ，主要从事分子育种与花卉种质资源创新研究 ，： ， ， ， ， ， （ ，） ， ：） ，；） ， ， ， ；） ， ， ， ， ， ， ， ， ；） ， ， ， ； 多季花有髯鸢尾可在春季和秋季连续开花 ，花期延续至月 ，大大丰富了秋季植物的色彩和景观 ，其观赏价值高于普通的有髯鸢尾 。多季花品种之间的杂交可以产生多次开花的有髯鸢尾后代 ，通过多代选育 ，可以培育出稳定多次开花的品种。自世纪年代以来 ， 等美国育种者进行了系统的多季花有髯鸢尾的育种工作 ，并育 成 了 、 等著名的多季花有髯鸢尾品种。目前 ，有关鸢尾属的育种工作主要集中于无髯鸢尾以及鸢尾属的种间杂交 。等研究了路易斯安那鸢尾花粉管的萌发率和系间生殖隔离 ；路覃坦等对玉蝉花 、山鸢尾 、金脉鸢尾 、西南鸢尾中 国 农 业 大 学 学 报 年 第 卷等种国产无髯鸢尾的休眠类型进行研究 ，发现其均属于浅生理休眠 。等分析了玉蝉花和燕子花正反交均未结实的原因可能是胚乳的降解 。等利用体细胞杂交培育出了玉蝉花和德国鸢尾的种间杂种 。此外 ，杨占辉等对野鸢尾和射干的种间杂交 ，许荔等对路易斯安那鸢尾和红籽鸢尾的种间亲和性进行了相关研究 。但是有关多季花有髯鸢尾后代遗传规律的研究少之又少 ，其育种工作尚处于起步阶段 。因而长期以来多季花的育种工作多凭借育种者的经验 ，缺乏定量的数据分析 ，严重阻滞了育种工作的推进 。本试验以多季花有髯鸢尾品种（赫氏蓝 ）和 （白与黄 ）为亲本 ，构建了代和代 ，并对杂交后代进行表型性状及其相关性 、花色变异 、花型变异的分析 。本研究旨在避免今后育种工作的盲目性 ，为培育多季花有髯鸢尾新品种奠定基础 。 材料与方法 试验材料本试验以多季花有髯鸢尾品种（赫氏蓝 ）为母本 ，以多季花有髯鸢尾品种 （白与黄 ）为父本 。试验地点为国家花卉工程技术与研究中心苗圃 ，位于北京市昌平区小汤山镇 ，属暖温带大陆性季风气 候 。年 平 均 日 照 时 数 ，年 均 气 温，年均降水量。 试验方法在晴朗无风的上午 ，选择母本即将开放的花朵 ，剥除其垂瓣和旗瓣 ，并用镊子摘除花药去雄 。待母本柱头上分泌粘液时 ，用镊子摘取散粉充分 、花粉粒饱满的父本花药 ，将父本花粉分别轻轻涂抹于母本的个柱头上 。在母本子房下方挂上标签 ，注明杂交组合和授粉日期 。盛花期时 ，分别从母本赫氏蓝 、父本白与黄 、（赫氏蓝白与黄 ）代 、（赫氏蓝白与黄 ）白与黄代群体中随机选择个植株 ，统计株高 、花葶高 、有花小株叶长 、无花小株叶长 、有花小株叶宽 、无花小株叶宽 、有花小株叶片数 、无花小株叶片数 、无性小株数 、有花小株数 、单葶花量 、花高 、花径 、垂瓣长度 、垂瓣宽度 、旗瓣长度 、旗瓣宽度等个性状 ，每个植株的测量重复次 。秋季二次花期时 ，统计各群体中可以二次开花的植株数量 。 性状测量方法本试验共测定个性状 ，包括营养生长性状和生殖生长性状 。株高为地面至叶片最高点的垂直距离 ；花葶高为地面至旗瓣最高点的垂直距离 ；有花小株叶长和无花小株叶长分别指开花和无花的小株中 ，最长叶片的长度 ；有花小株叶宽和无花小株叶宽分别指为开花和无花的小株中 ，最长叶片的宽度 ；有花小株叶片数和无花小株叶片数分别为每开花小株和每未开花小株的叶片数量 ；花高为垂瓣最低点到旗瓣最高点之间的垂直距离 ；花径为个垂瓣最低点构成的平面上距离最远的两点之间的距离 。 数据处理方法试验数据采用 进行统计分析 。 结果与分析 表型性状分析代在个性状中表现超中优势 ，在有花小株叶宽 、无花小株叶宽 、无性小株数 、有花小株数 、花高和二次花率等个性状上表现超亲优势 （表）。代有花小株叶宽和无花小株叶宽的超亲优势分别达到和，经过杂交 ，代的叶片宽度比双亲增加 ，因而提高了有髯鸢尾无花期的叶部观赏价值 。同时 ，代无性小株数和有花小株数的超亲优势分别达到和，后代无性小株的分生能力增强 。在开花特性方面 ，经过杂交后代的花高略有增加 ，超亲优势达，花部观赏价值得到提高 。同时 ，代二次花率增加到，超亲优势为，说明代中能够二次开花的植株数增加 ，增强了群体的二次花稳定性 。因此 ，可以从代中筛选出叶宽 、花大 、无性繁 殖 能 力 更 强 、二次花特性更稳定的优良单株 。当把 （赫氏蓝白与黄 ）代与综合性状较优的父本白与黄回交后 ，代的个花部性状 （花高 、花径 、垂瓣长度 、垂瓣宽度 、旗瓣长度 、旗瓣宽度 ）都呈现负的超中优势和超亲优势 。但是 ，代的单葶花量表现的超中优势和的超亲优势 ，说明尽管代的花瓣变小 ，但是每个花葶上的花量增加 ，有利于提高群体的观赏性 。此外 ，代的二次花率明显提高 ，分别表现出的超中优势和的超亲优势 ，说明回交子代群体中可以有更多的个体在秋季再次开花 。第 期 范诸平等 ：多季花有髯鸢尾杂交后代性状遗传分析书书书!“#$%!FGAC“!“#$2“/%0%+=0*)*%+,?%“.$%,=*0(.#$(+,=-*%-*%+,?%“.$%,=*0(.,(,A#$(+,=-*%)*%+.?%“.;+5*0(.#$(+,=-*%-*%+.?%“.;+5*0(.,(,A#$(+,=-*%)*%+/0?%“.,6#%)(.#$(+,=-*%-*%+/0?%“.,6#%)(.,(,A#$(+,=-*%-#*%0B6#%)(.-*%)*%0B6#%)(.#$(+,=-*%1(2B6#%)(.$(;%)/%)-2“/%)3D+“%*%)(.$(;%)45,6?%,=*0(.“$45.69+5*0(.“$75,6?%,=*0(.-*“,5“)575.69+5*0(.-*“,5“)5%?$“9EFEN:;?%B(*%#“%“,-+=,+.+2“,*2()%$“*+(,“*0%EFE4$%C%$#$6!%“78+*%“,9:%$(;#!“#$0“3%8%+/8*)*%+,?%“.$%,/*8(.#$(+,/-*%-*%+,?%“.$%,/*8(.,(,A#$(+,/-*%)*%+.?%“.;+9*8(.#$(+,/-*%-*%+.?%“.;+9*8(.,(,A#$(+,/-*%)*%+/0?%“.,4#%)(.#$(+,/-*%-*%+/0?%“.,4#%)(.,(,A#$(+,/-*%-#*%0B4#%)(.-*%)*%0B4#%)(.#$(+,/-*%1(2B4#%)(.$(;%)3%)-0“3%)3D+“%*%)(.$(;%)45,6?%,/*8(.“$45.67+9*8(.“$75,6?%,/*8(.-*“,9“)975.67+9*8(.-*“,9“)9%?B(*%“%“,-0()%$“*+(,+-+/,+.+0“,*“*8%EFE2$%C%$(“%“,-0()%$“*+(,+-+/,+.+0“,*“*8%EFEK$%C%$F第 期 范诸平等 ：多季花有髯鸢尾杂交后代性状遗传分析（）母本 ：赫氏蓝 （）父本 ：白与黄 （）白色系 ；（）紫晕系 ；（）黄色系 ；（）深色系 ；（）垂瓣基部有斑型 ；（）垂瓣边缘有斑型 ；（）垂瓣紫色旗瓣黄色型 。（） ：（） ： （） ；（） ；（） ；（） ；（） ；（） ；（） 图 亲本及 代花色示意图 表 （赫氏蓝白与黄）白与黄 代花色变异比例 （ ） 统计参数同母本 同父本 偏母本 偏父本 中间型 深色系垂瓣基部有斑型垂瓣紫色旗瓣黄色型垂瓣边缘有斑型白色系 黄色系 紫晕系比例          总计      国外对于多季花有髯鸢尾的育种工作开展较早 ，已育成的多季花新品种多达上百种。对多季花有髯鸢尾杂交后代的杂交育种和后代表型性状的分析 ，有助于发现多季花有髯鸢尾的遗传规律 ，从而能够达到早期预测杂交后代表现 、筛选优良单株的目的 。在多季花有髯鸢尾的育种过程中 ，应利用其遗传规律 ，有目的地选择杂交亲本和筛选优良新品种 ，从而加快我国多季花有髯鸢尾的育种进程 。中 国 农 业 大 学 学 报 年 第 卷（）赫氏蓝 ；（）白与黄 ；（）赫氏蓝白与黄；（）（赫氏蓝白与黄）白与黄（）；（） ；（） ；（）（ ） 图 垂瓣形状示意图 （）赫氏蓝 ；（）白与黄 ；（）赫氏蓝白与黄；（）（赫氏蓝白与黄）白与黄（）；（） ；（） ；（）（ ） 图 旗瓣形状示意图 表 杂交后代花型变异分析 长宽比赫氏蓝白与黄 赫氏蓝 白与黄 （赫氏蓝白与黄）白与黄（ ） 垂瓣长宽比    旗瓣长宽比    参考文献杨占辉 ，高亦珂 ，张启翔 两季花有髯鸢尾杂交育种研究 西北农业学报 ，（）： ， ， ，（）：（ ） （）： ， ，（）：路覃坦 ，张金政 ，孙国峰 ，姜闯道 ，李晓东 ，石雷 四种国产野生无髯鸢尾种子休眠类型的研究 草业学报 ，（）： ， ， ， ， ， ，（）：（）第 期 范诸平等 ：多季花有髯鸢尾杂交后代性状遗传分析 ， ，（）： ， ， ， ， ，：杨占辉 ，高亦珂 ，刘菁芸 ，张启翔 野鸢尾和射干种间杂交 代主要性状变异分析 中国农业大学学报 ，（）： ， ， ， ，（）：（ ）许荔 ，黄苏珍 ，原海燕 路易斯安那鸢尾和红籽鸢尾花粉形态及种间杂交亲和性研究 植物资源与环境学报 ，（）： ， ， ，（）：（ ）乔善宝 ，王玉花 ，杨克诚 ，荣廷昭 ，潘光堂 ，高世斌 不同供体及不同回交次数对玉米自交系 的改良效应 作物学报 ，（）： ， ， ， ， ， ，（）：（ ）戴思兰园林植物遗传学北京：中国林业出版社 ， ： ，（ ） ： ， ： ，责任编辑 ：王燕华