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《南京农业大学》 2008年
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菊花自交亲和特性与自交衰退现象初探

徐雁飞  
【摘要】: 菊花[Dendranthema×grandiflora(Ramat.)Tzvel]是我国十大传统名花和世界四大切花之一,有很高的观赏和经济价值。菊花一般被认为属孢子体自交不亲和植物,但Anderson认为菊花自交不亲和和繁殖障碍并不完全,自交结实率为0-8%,我们在前期研究中也发现部分小菊品种具有自交结实特性。本研究对rml-1、rml-3、02-42-6、rml-4和rm48-2五个小菊品种的自交亲结实特性、减数分裂行为与花粉活力、授粉生物学及后代主要性状的遗传表现进行了研究,以期丰富菊花的自交亲和性理论,为遗传育种研究提供理论依据。主要结果如下: 1不同品种自交结实特性与减数分裂行为和花粉育性 研究发现,rml-1、rml-3和02-42-6属自交结实品种,结实性主要来源筒状小花;rml-4和rm48-2为自交不结实品种。5个品种的减数分裂过程基本正常,其中rml-1,rml-3和02-42-6每个花粉母细胞(PMC)平均染色体配对构型分别为0.93Ⅰ+23.64Ⅱ+0.85Ⅲ+0.64Ⅳ,0.92Ⅰ+24.40Ⅱ+0.78Ⅲ+0.51Ⅳ和0.45Ⅰ+25.04Ⅱ+0.36Ⅲ+0.55Ⅳ;rml-4和rm48-2每个PMC平均染色体配对构型分别为0.53Ⅰ+25.25Ⅱ+0.84Ⅲ+0.16Ⅳ和1.39Ⅰ+24.87Ⅱ+0.42Ⅲ+0.40Ⅳ;仅部分花粉母细胞出现染色体桥、落后染色体、微核等异常现象,但频率极低,不影响花粉粒的正常形成;5个品种花粉育性基本正常,花粉萌发率为8.1%-28.9%之间,其中rml-1最低,rml-4最高。说明减数分裂过程和花粉育性与自交结实特性没有必然关系。 2不同品种自交亲和性与自交授粉后花柱内保护酶的活性变化 通过单管状花和单花序自交,结合苯胺兰染色法,对菊花品种rml-3和rml-4的自交亲和性进行了鉴定,同时对授粉后花柱内SOD、POD和CAT 3种酶的活性进行了测定。结果发现,在单管状花自交时,rml-3每柱头上约有15粒花粉粒附着与萌发,而rml-4柱头上没有花粉粒附着;在单花序自交时,rml-3在授粉后0.5~2 h时平均每柱头有31粒花粉粒附着与萌发,4~6h时花粉粒达54粒,而rm1-4在整个时间段内平均每柱头仅有0~3粒花粉粒附着,很少萌发,但当授予rml-3的花粉时,0.5 h后平均每柱头便有26粒花粉粒附着,并开始萌发,4~6h时花粉粒附着量达最大,平均为121粒,大量花粉管进入花柱,说明rml-3为自交亲和性品种(SC),而rml-4为自交不亲和性品种(SI)。自交亲和品种rml-3和自交不亲和品种rml-4自交后花柱内SOD、POD和CAT 3种保护酶活性最高值分别是未授粉时的3.65、3.04和2.01倍与3.46、2.60和1.65倍,自交亲和品种的酶活性明显高于自交不亲和品种,但自交不亲和品种授予自交亲和品种花粉后,酶活性明显高于自交亲和品种自交后的酶活性,杂交后3种酶的最高值分别是未授粉时的5.23倍、3.12倍和2.52倍,说明3种酶活性的变化可能与花粉、柱头上亲和基因的调控有关。 3自交亲和性品种自交后代主要性状的遗传表现 自交结实性品种rml-3和02-42-6分别单株自交获得Ⅰ_1、Ⅰ_2和Ⅰ_3代,对亲本及自交后代的性状进行统计分析,结果表明,rml-3的Ⅰ_1、Ⅰ_2代单花结实数较亲本分别减少89.5%和97.2%,02-42-6则分别减少91.2%和92.0%。与Ⅰ_1代相比,rml-3的Ⅰ_2和Ⅰ_3代出苗率分别降低31.4%和57.7%,而02-42-6降低5.4%和8.8%。与亲本相比,rml-3的Ⅰ_1、Ⅰ_2和Ⅰ_3代存活率分别降低4.5%、22.1%和28.6%,株高降低8.6%、34.9%和30.5%,冠幅减小2.1%、16.4%和14.0%,开花率降低17.9%、23.5%、31.8%,平均每株花数减少30.5%、42.8%和59.7%,花径减小9.4%、12.4%和4.75%;02-42-6自交后代存活率分别降低21.3%、33.3%和24.2%,株高减少20.5%、29.4%和27.7%,冠幅减小4.2%、15.8%和34.6%,开花率降低36.1%、38.7%和48.8%,平均每株花数减少29.6%、40.0%和76.7%,花径减小30.6%、31.3%和39.9%;rml-3的Ⅰ_1、Ⅰ_2、Ⅰ_3代和02-42-6的Ⅰ_1、Ⅰ_2代从定植到开花的时间较亲本分别推迟9.4 d、8.9 d、5.9 d和11.9 d、6.4 d,说明菊花自交衰退现象严重。
【学位授予单位】:南京农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:S682.11

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