12个堇菜属种质生殖生物学及远缘杂交亲和性研究
堇菜属(Viola)植物多数为多年生，少数为二年生草本。中国堇菜属野生资源丰富，约有110种，很多具有三色堇栽培种少有的叶片奇特、耐热耐寒性强等优点。远缘杂交是培育新品种的重要途径，探讨堇菜属植物远缘杂交的亲和性，对于培育综合性状优良的堇菜属新种质具有重要意义。本研究以12个堇菜属种质为材料，对其核型进行了分析，研究了生殖生物学特性，在此基础上，优选相关的组合进行杂交，采用苯胺蓝染色荧光观察法、石蜡切片法观察分析了堇菜属杂交后授粉受精及胚胎发育情况，并对其杂交后代进行了鉴定，主要结论如下： 6个野生堇菜核型分析结果如下：西山堇菜核型公式为2n=2x=24=10m+14sm，斑叶堇菜核型公式为2n=2x=24=14m+10sm，裂叶堇菜核型公式为2n=2x=24=20m+2st+2sm，鸡腿堇菜核型公式为2n=2x=20=8sm+12m，早开堇菜核型公式为2n=4x=48=36sm+12m，紫花地丁的核型公式为2n=4x=48=36sm+12m。核型不对称系数范围为：60.99%~65.57%。根据最长与最短染色体长度比值和臂比大于2的染色体比例两项特征，西山堇菜、斑叶堇菜、裂叶堇菜、鸡腿堇菜、早开堇菜的核型分类均为2A型，紫花地丁属于3A核型。6个野生堇菜种质的进化程度高低为：紫花地丁＞早开堇菜＞西山堇菜＞斑叶堇菜＞鸡腿堇菜＞裂叶堇菜。 6个野生堇菜、3个角堇、3个大花三色堇种质开花时柱头均高于花药，柱头可授性和散粉时间有重叠。花粉/胚珠比、杂交指数以及授粉试验结果表明：早开堇菜、紫花地丁繁育系统为自交亲和的兼交系统，有时需要传粉者；其余10个种质的繁育系统均为兼性异交，部分自交亲和，需要传粉者。 通过扫描电镜观察了12个堇菜属种质花粉表观形态，结果表明：6个野生堇菜花粉粒整体观为长椭球形或椭球型，花粉赤道面观长椭圆形，两端渐窄，极面观三裂圆形或近圆形，花粉表面较为光滑，有穿孔；角堇和大花三色堇花粉粒表观形状为矩形或五角柱形，花粉赤道面观长方形或五菱形，极面观四裂正方形或五角柱形，花粉具4-5孔沟，萌发沟以等间距环状分布，外壁纹饰为皱波状纹饰。 早开堇菜花粉萌发适宜的培养基为：蔗糖280g/L+硼酸240mg/L+GA390mg/L+Ca(NO3)2200mg/L；大花三色堇花粉萌发适宜的培养基为：240g/L蔗糖+260mg/L硼酸+GA390mg/L+Ca(NO3)2200mg/L。适宜斑叶堇菜、裂叶花粉萌发的培养基为：285g/L-1蔗糖+250mg/L-1硼酸+50mg/L-1GA3+200mg/L-1Ca(NO3)2。不同贮藏温度对花粉生活力的影响差异较大，﹣80℃贮藏效果最佳。3种保护酶活性对裂叶堇菜、斑叶堇菜花粉萌发率的影响依次为：SOD>CAT>POD。 苯胺蓝法观察花柱及石蜡切片观察子房结果表明：授粉后，花粉萌发少、花粉管在花柱花粉管通道内不能顺利生长是JB-1-1-2×西山堇菜、EYO-1-2-1-5×西山堇菜、EYO-1-2-1-5×早开堇菜杂交不育的根本原因。石蜡切片观察子房结果表明：胚乳退化解体、胚囊中空、胚胎发育缺乏营养供给是EYO-1-2-1-5×早开堇菜、JB-1-1-2×斑叶堇菜、DFM-16-2-2×裂叶堇菜、E01×早开堇菜、PXP-BT-D-1-1-4×早开堇菜、EYO-1-2-1-5×西山堇菜、JB-1-1-2×西山堇菜杂交不育的根本原因。 通过对10个杂交后代表型性状鉴定，发现杂交后代偏母性遗传较多，初步判断早开堇菜×E01、早开堇菜×PXP-BT-1-1-4、西山堇菜×08H、西山堇菜×PXP-BT-D-1-1-4、西山堇菜×JB-1-1-2、斑叶堇菜×JB-1-1-2为真正的远缘杂种，但还需借助分子标记等手段来进一步确定。
堇菜;远缘杂交;亲和性;生殖生物学
河南科技学院
硕士
观赏园艺学
周秀梅;贾文庆
2019
中文
S682;S603
2019-09-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）