克服盆栽小菊远缘杂交受精前障碍的技术研究_雒新艳.pdf

摘要：盆菊远缘杂交受精前障碍是造成不亲和的重要原因。为了提高盆栽小菊远缘杂交授粉成功率，以二倍体野生近缘种质红花除虫菊和甘野菊为父本，盆菊栽培品种白美人菊和红风车为母本，采用联苯胺-过氧化氢染色法测定了不同开放时期盆菊柱头的可授性，确定母本的最佳授粉时期；每个组合均设 6 种授粉方法 常规杂交授粉（CK），提前授粉，柱头雾喷 300 mg/L 生理盐水后授粉，柱头雾喷 300 mg/L 生理盐水50 mg/L 硼酸后授粉，柱头雾喷 50 mg/L 赤霉素后授粉，柱头雾喷 PEG1500 50 mg/L 后授粉 处理，比较了不同授粉方法对杂交种子结实量的影响。结果表明：2 个盆菊品种开花当天的柱头可授性均较低，此后逐渐增强，花开第 3 天达到最强，随后快速降低，至花后 2 d 柱头已基本失去可授性。红花除虫菊白美人菊和甘野菊白美人菊 2 个组合的常规杂交授粉结实量分别为 2.5 和 3.1 粒/花序；红花除虫菊红风车和甘野菊红风车 2 个组合的常规杂交授粉结实量分别为 1.5 和 1.8 粒/花序。4 个杂交组合提前授粉、柱头雾喷生理盐水以及生理盐水硼酸处理的杂交授粉结实量均明显低于常规杂交授粉。柱头雾喷赤霉素后授粉，红花除虫菊和甘野菊 2 个父本与白美人菊组合的结实量略低于常规杂交授粉，而与红风车组合的结实量分别较常规杂交授粉提高 13.3%和 27.8%。柱头雾喷 PEG1500 后授粉，红花除虫菊和甘野菊2 个父本与白美人菊组合的结实量与常规杂交授粉相当，而与红风车为母本的 2 个杂交组合的结实量分别较常规杂交授粉均提高了 33.3%。盆菊柱头的可授期较短，在花被片展开后的 24 d 授粉。雾喷50 mg/L PEG1500 溶液可以有效增加盆菊柱头黏性，提高远缘杂交结实量。关键词：盆栽小菊；远缘杂交；受精前障碍中图分类号：S682.1+1文献标识码：A文章编号：1008-1631（2023）01-0081-04收稿日期：2022-03-30基金项目：山东省自然科学基金博士基金项目（BS2015NY009）；潍坊市科技发展计划项目（2018GX025）作者简介：雒新艳（1982-），女，河南郑州人，副教授，博士，主要从事 园 林 花 卉 种 质 资 源 开 发 与 利 用 研 究。E-mail：。Technical Study on Overcoming Pre-fertilization Obstacles of Distant Hybridization of Potted ChrysanthemumLUO Xin-yan1，LIU Ying1，WANG Li-hong1，LI Fang1，WANG Hui1，LU Jie2（1.Weifang Vocational College，Weifang 261000，China；2.Shandong Province Forest Seedling and Flower Station，Jinan 250014，China）Abstract：Pre-fertilization obstacle of distant hybridization of potted chrysanthemum is an important reason forincompatibility.In order to improve the success rate of distant hybridization and pollination of potted chrysanthemum，the receptivity of stigma of potted chrysanthemum at different opening periods was determined by benzidine-hydrogen peroxide staining method with diploid wild relatives of Pyrethrum coccineum and Dendranthemalavandulifolium as male parent and the potted chrysanthemum cultivated varietiesWhite BeautyandRedWindmillas female parents，and the best pollination period of female parent was determined.Each combination was treated with six pollination methods conventional cross pollination（CK），early pollination，spraying300 mg/L physiological saline on stigmas followed by pollination，spraying 300 mg/L physiological saline+50mg/L boric acid on stigmas followed by pollination，spraying 50 mg/L gibberellin on stigmas followed by pollination，spraying PEG1500 50 mg/L on stigmas followed by pollination)，and the effects of different pollinationmethods on the hybrid seeds setting were compared.The results showed that the stigma receptivity of thetwo potted chrysanthemum varieties was low on thedayofflowering，andthengraduallyincreased，reaching the highest on the third day of flowering，and then rapidly decreased，and the stigmas had ba雒新艳1，刘英1，王利红1，李芳1，王辉1，卢洁2（1.潍坊职业学院，山东潍坊261000；2.山东省林木种苗和花卉站，山东济南250014）克服盆栽小菊远缘杂交受精前障碍的技术研究DOI：10.12148/hbnykx.20230004河北农业科学，2023，27（1）：81-84Journal of Hebei Agricultural Sciences编辑杜晓东河北农业科学2023 年盆栽小菊是小菊的一种栽培类型，其植株低矮、株型丰满圆整、着花繁密、色彩鲜艳、开花整齐且花期长，十分适合室内装饰和室外广场大面积彩化布置1。但盆栽小菊花色和花型很单一，抗性也不够优良，因此，市场上急需突破性的品种，育种力度亟需加强。远缘杂交能有效打破种、属间的隔离，将 2 个或多个物种经长时间进化而积累的特性重新组合，扩大遗传变异范围，从而创造出新颖的变异类群或新物种2。我国是菊花的起源中心和菊属野生种质资源的分布中心3，且菊属是种间隔离并不十分严谨的类群4，这就为盆栽小菊远缘杂交提供了便利。前人曾将紫花野菊、菊花脑和龙脑菊等种质与菊花栽培品种杂交，成功获得了新种质57。但是由于栽培菊花与野生种质之间存在时空隔离、染色体倍性、花粉活力等多方面的差异，远缘杂交不亲和现象非常普遍。前人曾将滨菊、木茼蒿、菊花脑、异色菊和甘菊作为父本，与栽培小菊杂交，但未收获到种子，进一步观察发现主要原因是母本柱头固着不住花粉、花粉萌发数量少且萌发异常810。基于此，本研究通过检测盆菊花序开放时柱头的可授性，确定母本的最佳授粉时期；采用不同的授粉方法进行杂交，比较不同处理的授粉成功率，以期明确最合适的授粉技术，为制定盆栽小菊远缘杂交方案提供依据。1材料与方法1.1试验材料父 本 为 二 倍 体 野 生 近 缘 种 质 红 花 除 虫 菊 Pyrethrum coccineum（Willd.）Worosch.（2n=2x=18）和甘野菊 Dendranthema lavandulifolium var.seticuspe（Maxim.）Shih （2n=2x=18），采用露地种植，花期分别为 58 月和 79 月。花期集中采集花粉，干燥后用离心管密封，置于-20 冰箱贮藏。待盆菊栽培品种花期时取出，放至适温后用于授粉。母本为盆菊栽培品种白美人菊和红风车（2n=6x=54），在智能温室内养护，花期分别为 9 月中旬至 10 月下旬和 10 月中旬至 11 月上旬。1.2试验方法试验于 2021 年在山东省潍坊市进行。父、母本每种试验材料均种植 50 盆。1.2.1柱头的可授性检测参照杨秀莲等11方法，检测柱头的可授性。白美人菊和红风车头状花序中心部的管状花从最外轮花被片展开到全部柱头萎蔫共历时5 d，开花前 2 d 到花后 2 d，每隔 1 d 检测 1 次柱头的可授性。于晴天 10：00 采集 5 个时期的盆菊花序，每处理 10 个花序，用镊子和刀片取下柱头，迅速浸入已滴加联苯胺-过氧化氢染色剂（按照 1%联苯胺、3%过氧化氢、蒸馏水体积比 41122 的比例配制，即配即用）的凹面载玻片凹槽处内，染色 1520 min 后，先用放大镜观察，再在显微镜下观察。若柱头周围液体变为蓝色并有大量气泡出现，表明柱头具有可授性；若柱头周围液体不变蓝、无气泡，则表明柱头没有可授性。依据蓝色的深浅和气泡的多少判断可授性的强弱。1.2.2不同授粉方法对杂交结实性的影响每个杂交组sically lost receptivity on the second day after flowering.The seed setting of conventional cross of P.coccineum White Beautyand D.lavandulifolium White Beautywas 2.5 and 3.1 seeds per inflorescence，respectively，and that of P.coccineum Red Windmilland D.lavandulifolium Red Windmillwas 1.5 and1.8 seeds per inflorescence，respectively.The seed setting of the four combinations by early pollination，spraying physiological saline on stigmas and spraying physiological saline+boric acid on stigmas was significantlylower than that of conventional cross pollination.After spraying gibberellin on stigmas，the seed setting of thecombinations of P.coccineum White Beautyand D.lavandulifolium White Beautywas slightly lowerthan that of the conventional cross pollination，while the seed setting of the combinations of P.coccineum Red Windmilland D.lavandulifolium Red Windmillwas 13.3%and 27.8%higher than that of the conventional cross pollination，respec