百合远缘杂交不亲和性及其克服方法的研究

论文摘要

百合（Lilium）种质资源丰富,栽培历史悠久,花型、花色艳丽,栽培广泛,可用于切花装饰、庭院绿化,而且百合的鳞茎还具有食用和药用价值,使其成为球根花卉的佼佼者。百合花大、美丽且清雅脱俗、芳香宜人,被人们视为纯洁、光明、自由和幸福的象征,是国际上十分畅销的花卉之一。由于我国百合育种工作其起步比较晚,中国育成的具有自主知识产权的百合品种很少,全球的百合种球市场荷兰占绝大部分的份额,我国目前用于百合花生产的种球绝大部分来自荷兰,由于我国北方大多数地区气候寒冷,这使得绝大多数从荷兰引进的百合品种不能表现出其种性。因此,选育在我国自然气候环境条件下能够正常生长的百合新品种对目前我国百合育种的具有很大的现实意义。本研究以10个百合品种为试材,用RAPD技术分析了所选10份百合不同品种栽培种的亲缘关系,通过对用不同的花粉活力测定方法测定了不同品种的花粉活力,根据百合品种的花色和抗寒性的不同进行杂交组合的选配进行杂交试验,对同一类型的亲缘杂交采用了常规的杂交方法,对东方百合与亚洲百合的之间远缘杂交,采用了不同的授粉方法,对远缘杂种胚进行了杂种胚的挽救试验,得出了以下的结果:1.用RAPD技术分析了所选10份百合不同品种的栽培种,结果表明,10份材料可以分为3类,分别为亚洲百合杂种系、东方百合杂种系和野生种,初步鉴定了各品种之间的亲缘关系。通过聚类图和相似性系数可以看出,10份百合材料之间的遗传相似系数为0.483～0.756之间,O3与A6遗传相似系数最小仅为0.483,说明他们的遗传距离最远,亲缘关系最远,A1和A2之间的相似系数最大,为0.756,表明它们的亲缘关系最近。2.花粉活力测定显示,染色法测定结果总体高于萌发法测定结果,萌发法测定最高的是卷丹,达到了88.41%,最低的是亚洲百合Navona,仅为22.01%,亚洲百合的均值为37.70,东方百合的均值为22.97,从萌发法测定值的均值我们可以看到亚洲百合的萌发力好于东方百合的萌发力。在同一类型的百合亲缘杂交试验结果显示,亚洲百合品种间杂交的子房膨大率和平均结籽数都很高,而东方百合品种间的杂交的子房膨大的很少,有的根本就不膨大,没有得到杂交种子。不同类型的百合杂交试验子房膨大率也非常低,也没有得到杂交种子。3.亚洲百合与东方百合之间杂交采用了不同的杂交方法,通过比较得出:西伯利亚与耀眼之间杂交和索邦与多安娜之间杂交更适合用切割柱头授粉,黄色风暴与精粹之间杂交更适合用蒙导授粉法。对于切割柱头授粉法在西伯利亚与耀眼之间杂交表现最好,对于蒙导法授粉法在黄色风暴与精粹之间杂交表现最好,对于柱头涂抹0.1%NAA授粉法在索邦与多安娜之间杂交和黄色风暴与精粹之间杂交表现最好。4.确定了杂种胚最佳的取胚时期为授粉后的40天。5.以O2×A3为例对亚洲百合与东方百合杂交胚培养的培养基进行了筛选,在70%乙醇灭菌60秒,再用2%NaCl03灭菌20分钟的条件下,利用胚珠切割培养,确定了杂种胚萌发的最佳培养基配方为MS+NAA0.1mg/L+6-BA0.5mg/L+蔗糖30g/L。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 研究进展
• 1.2.1 百合的资源分布
• 1.2.2 百合育种研究进展
• 1.2.3 克服远缘杂交不育的方法
• 1.2.4 分子标记在植物中的主要应用
• 2 材料和方法
• 2.1 植物材料
• 2.2 实验药品
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 所选百合品种亲源关系的确定
• 2.3.2 花粉活力的测定
• 2.3.3 不同授粉方法和授粉组合杂交试验
• 2.3.4 杂种后代的培养
• 3 结果与分析
• 3.1 形态学及生物学特性的研究
• 3.2 所选百合品种亲缘关系的判定
• 3.2.1 DNA 提取结果
• 3.2.2 反应体系优化
• 3.2.3 引物筛选及RAPD 扩增产物的多态性分析
• 3.2.4 扩增条带的分析
• 3.3 花粉活力的测定
• 3.3.1 染色法测定花粉活力
• 3.3.2 萌发法测定花粉活力
• 3.4 百合的杂交授粉试验
• 3.4.1 同一类型的百合品种杂交
• 3.4.2 不同类型百合间远缘杂交
• 3.4.3 不同杂交育种方法的比较
• 3.5 杂种后代培养的研究
• 3.5.1 灭菌方法的筛选
• 3.5.2 杂种后代培养方法的筛选
• 3.5.3 杂种后代培养时期的筛选
• 3.5.4 杂种后代最佳培养基的筛选
• 4 讨论
• 4.1 百合亲缘关系判定RAPD 中应注意的问题
• 4.1.1 DNA 提取过程中应注意的问题
• 4.1.2 RAPD-PCR
• 4.1.3 聚类分析
• 4.2 花粉活力的测定
• 4.3 卷丹与亚洲百合之间的杂交
• 4.4 不同的授粉方法对百合种间杂交结实率的影响
• 4.4.1 正反交育种法对杂交结实率的影响
• 4.4.2 几种授粉方法的比较
• 4.5 杂种后代的培养
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表的学术论文