论文部分内容阅读
新品种选育是建立高效、有竞争力和可持续发展的花卉产业的基础。多倍体育种是快速培育植物新品种的有效方法之一,但目前国内外对红掌的多倍体育种的研究报道较少。本研究在对四倍体红掌的形态学性状、育性、开花生物学特性和组织培养特性研究的基础上,通过杂交和秋水仙素处理进行红掌多倍体资源的创建。主要研究结果如下:
1.在温室,四倍体红掌的花序发育速度比二倍体慢,形态学性状中苞片长、苞片宽、花序梗长、苞片凹处与花序的距离、苞片长/苞片宽、叶片长、叶片长/叶片宽、叶鞘长、株高、植株冠幅都小于二倍体,花序直径、苞片厚度,花序梗直径、叶柄直径、叶片厚度都大于二倍体,苞片颜色比二倍体深,花序梗长-叶柄长、花序长和叶柄长随品种不同而异。四倍体花粉的萌发率高于二倍体,但花粉出现双花粉管和花粉管开叉现象。四倍体花期比二倍体长,没有明显的开花高峰期,这有利于增加自然授粉的机会,但不利于人工杂交。
2.研究了不同倍性红掌杂交组合的结实率、种子萌发率、种子形态结构、杂种倍性。结果表明,2x×2x、4x×2x、2x×4x、4x×4x都能产生种子,但不同倍性亲本杂交的结实率、杂种F1代种子形态结构和种子萌发率不同。二倍体与二倍体杂交,杂交结实率和种子萌发率分别为21.2%和61.00%,果实和种子饱满,胚和胚乳发育正常;四倍体与二倍体杂交,杂交结实率和种子萌发率分别为13.9%和64.91%,一部分果实和种子小,胚小、胚乳少,但这部分种子可以萌发;二倍体和四倍体杂交,杂交结实率和种子萌发率分别为16.1%和14.29%,杂交种子多成薄片状或皱缩,胚和胚乳发育不完全或无胚乳和种胚,形成只有种皮的空种子。四倍体和四倍体杂交,杂交结实率和种子萌发率分别为20.6%和30.00%,果实和种子饱满,但有一部分种子没有胚。4x×2x杂交组合的F1发生倍性分离,22株杂交后代的子代植株中,有16株是三倍体,2株二倍体和4株四倍体。
3.以四倍体红掌的叶片为外植体,研究了影响四倍体红掌快速繁殖的因素。结果表明,四倍体红掌愈伤组织最先的启动部位是靠近上表皮的叶肉细胞,四倍体愈伤组织启动速度快于二倍体的愈伤组织,愈伤组织细胞先进行平周分裂再进行垂周分裂。基因型对愈伤组织的诱导有显著影响。四倍体Pink Champion叶片愈伤组织的诱导率高于四倍体Sweet Dream和二倍体Pink Champion。基本培养基对四倍体红掌愈伤组织增殖有显著影响,以Nitschl(720mg/L)为基本培养基的绝对生长速度最高,为192.12%。植物生长调节剂对愈伤组织诱导、增殖和芽分化影响显著。叶片在Nitsch(200mg/L)+BA 1.0 mg/L+2.4-D 0.8 mg/L上的愈伤组织诱导率最高,愈伤组织在含有TDZ 0.1 mg/L的1/2MS培养基上的绝对生长速度最高,为399.60%,在含TDZ 0.01 mg/L的1/2MS培养基上的平均芽分化数最高,为3.3个/块。将分化出的芽转入1/3MS+NAA 0.5 mg/L+AC 0.2 g/L+蔗糖15 g/L的培养基上生根壮苗,一个月后进行试管苗移栽,移栽成活率达到100%。
4.秋水仙素对四倍体红掌的愈伤组织增殖和芽分化具有显著的抑制作用,在一定浓度范围内,浓度越高,处理时间越长,抑制作用越强。以愈伤组织为材料,采用液体培养的方法进行八倍体诱导,在1.0 g/L秋水仙素处理7 d的愈伤组织分化苗中得到一株八倍体植株,其他处理均未得到八倍体植株。
通过上述研究,建立了四倍体红掌的快速繁殖技术体系,以及三倍体和八倍体资源创建技术体系,明确了四倍体红掌的形态特征和生殖生物学特性,为进一步开展红掌种质资源创新和多倍体育种奠定了坚实的基础。