芍藥早花雜交育種的初步研究.pdf

1、芍藥（Paeonia lactiflora）花型豐碩、花色艷麗、栽培歷史悠久，為我國(guó)傳統(tǒng)名花，常用于園林綠化中，與牡丹一起配置（牡丹）芍藥專(zhuān)類(lèi)園等。在北方中原地區(qū)，芍藥自然盛花期集中在5月上旬，若能將花期提前，必將滿(mǎn)足園林綠化中早春早花品種的應(yīng)用需求，同時(shí)必將延長(zhǎng)（牡丹）芍藥專(zhuān)類(lèi)園的花期。雜交育種至今仍是生產(chǎn)實(shí)踐中培育芍藥新品種的主要方式，因此本研究以早花的川赤芍(P.veitchii)、栽培芍藥品種‘粉玉奴’(‘Fen Yu Nu’)

2、、‘紫鳳羽’(‘Zi Feng Yu’)、‘粉霞滿(mǎn)天’（‘Fen Xia Man Tian’）為親本，設(shè)計(jì)了種間雜交組合‘粉玉奴’×川赤芍、品種間雜交組合‘粉玉奴’ב粉霞滿(mǎn)天’與‘紫鳳羽’ב粉玉奴’，并對(duì)雜交父本花粉萌發(fā)率的測(cè)定、母本結(jié)實(shí)率的統(tǒng)計(jì)及雜交過(guò)程的細(xì)胞學(xué)和形態(tài)學(xué)觀察，主要研究結(jié)果如下:
　　 (1)根據(jù)父本花粉萌發(fā)率的測(cè)定結(jié)果發(fā)現(xiàn):野生芍藥的花粉萌發(fā)率大小依次為:（甘肅）川赤芍、（四川）川赤芍、塊根芍藥;貯藏1年后

3、，野生芍藥的花粉萌發(fā)率明顯下降。栽培芍藥的新鮮花粉萌發(fā)率以‘粉霞滿(mǎn)天’的花粉萌發(fā)率最高，為62.8％，其次是‘艷紫向陽(yáng)’，為20.7％，‘粉玉奴’花粉萌發(fā)率最低，僅17.5％。栽培芍藥的新鮮花粉萌發(fā)率高于野生芍藥花粉的萌發(fā)率。
　　 (2)根據(jù)對(duì)受精過(guò)程的熒光顯微觀察發(fā)現(xiàn):3個(gè)雜交組合受精過(guò)程的時(shí)期進(jìn)展各不相同。種間雜交組合‘粉玉奴’×川赤芍授粉后柱頭表面及花粉管中發(fā)現(xiàn)了大量胼胝質(zhì)阻塞，授粉后12 h內(nèi)，花粉粘附數(shù)量及萌發(fā)數(shù)量較

4、少，授粉后12-24 h，多數(shù)花粉管盤(pán)旋在柱頭表面，少量花粉管能夠生長(zhǎng)至花柱中上部，授粉后72 h內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)花粉管進(jìn)入胚珠。品種間雜交組合‘粉玉奴’ב粉霞滿(mǎn)天’在花粉管末端及胚珠內(nèi)部產(chǎn)生了胼胝質(zhì)反應(yīng)，授粉后1-4h，花粉能夠大量粘附于柱頭表面并萌發(fā)，授粉后8-24 h，花粉管能夠順利穿過(guò)柱頭表面到達(dá)花柱中下部，能夠觀察到少量花粉管集中穿過(guò)花柱通道、到達(dá)子房完成受精的過(guò)程。品種間雜交組合‘紫鳳羽’ב粉玉奴’整個(gè)過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)有胼胝質(zhì)阻塞

5、現(xiàn)象發(fā)生，授粉后1-2 h，大量花粉即粘附于柱頭表面萌發(fā);授粉后24 h內(nèi)，大量花粉管集中成束穿過(guò)花柱通道;授粉后48-72 h內(nèi)花粉管進(jìn)入子房沿子房壁到達(dá)胚珠內(nèi)部，通過(guò)珠孔進(jìn)入胚囊完成受精。
　　 (3)根據(jù)對(duì)胚胎發(fā)育過(guò)程的細(xì)胞學(xué)觀察:受精成功的‘紫鳳羽’ב粉玉奴’雜交組合能夠進(jìn)行正常的胚胎發(fā)育，授粉后9-12d合子經(jīng)過(guò)一定的休眠后，進(jìn)行第一次分裂形成二核原胚;授粉后15-20 d，二核原胚不斷分裂，胚柄不斷伸長(zhǎng)，將胚體逐漸

6、推至胚囊中部;授粉后30 d，胚體繼續(xù)分裂逐漸形成類(lèi)球形胚體構(gòu)造;授粉后40-50 d，球形胚體逐漸分裂形成近心形構(gòu)造;授粉后60 d，魚(yú)雷形胚體逐漸成型;授粉后75d至種子成熟，魚(yú)雷形胚體繼續(xù)分裂增大，至種子成熟時(shí)胚體仍呈魚(yú)雷形構(gòu)造。受精成功的‘粉玉奴’ב粉霞滿(mǎn)天’雜交組合，難以觀察到胚發(fā)育的連續(xù)過(guò)程，且存在受精卵和胚異常解體的現(xiàn)象。
　　 (4)根據(jù)對(duì)心皮及胚珠的形態(tài)觀察結(jié)果:‘粉玉奴’×川赤芍雜交組合，授粉后15d內(nèi)，雜

7、交母本‘粉玉奴’子房生長(zhǎng)速度減緩，胚珠保持負(fù)生長(zhǎng)趨勢(shì)，授粉15d后，心皮逐漸呈現(xiàn)負(fù)生長(zhǎng)的趨勢(shì)，胚珠停止生長(zhǎng);‘粉玉奴’ב粉霞滿(mǎn)天’雜交組合，授粉后40 d內(nèi)，母本心皮顯著生長(zhǎng)膨大，胚珠緩慢發(fā)育;授粉后40-90 d，母本心皮出現(xiàn)萎蔫干枯等現(xiàn)象，逐漸縮小，大部分胚珠逐漸萎蔫變小;‘紫風(fēng)羽’ב粉玉奴’雜交組合，授粉后隨時(shí)間的增加，心皮及胚珠均能保持正常生長(zhǎng)發(fā)育膨大。授粉后隨時(shí)間的增加，‘粉玉奴’及‘紫鳳羽’自然授粉下的心皮及其內(nèi)部胚珠均

8、能正常發(fā)育。
　　 (5)根據(jù)結(jié)實(shí)率的統(tǒng)計(jì)結(jié)果:雜交組合的結(jié)實(shí)率均較低，以‘紫鳳羽’為母本與‘粉玉奴’雜交的組合獲得了大量有胚的種子，結(jié)實(shí)心皮率達(dá)22.6％，較其母本自然授粉下的結(jié)實(shí)率提高5％;以‘粉玉奴’為母本的雜交組合結(jié)實(shí)率均低于其母本自然授粉下的結(jié)實(shí)率，其中受精成功、胚胎發(fā)育異常的‘粉玉奴’ב粉霞滿(mǎn)天’雜交組合獲得的種子多沒(méi)有胚，結(jié)實(shí)心皮率9.1％;受精及胚胎發(fā)育過(guò)程均存在異常的‘粉玉奴’×川赤芍雜交組合沒(méi)有獲得雜交種子

9、，結(jié)實(shí)心皮率0％。根據(jù)2011年對(duì)早花品種自然結(jié)實(shí)率的統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn):‘紫蓮’、‘粉玉奴’、‘紫鳳羽’的自然授粉結(jié)實(shí)率較高，適宜作雜交母本;通過(guò)連續(xù)2年對(duì)芍藥早花品種‘粉玉奴’、‘紫鳳羽’的自然結(jié)實(shí)率比較發(fā)現(xiàn)，‘粉玉奴’的自然結(jié)實(shí)率50％以上，‘紫鳳羽’的自然結(jié)實(shí)率不足50％，自然結(jié)實(shí)率‘粉玉奴’＞‘紫鳳羽’。4個(gè)結(jié)實(shí)率指標(biāo)除每花結(jié)種數(shù)（粒/朵）外，其余3個(gè)結(jié)實(shí)率指標(biāo)每心皮結(jié)種數(shù)（粒/心皮）、每胚珠結(jié)實(shí)率(％)、結(jié)實(shí)心皮率(％)均能一致反