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中国野生百合的花色显色机理及杂交亲和性研究

夏婷  
【摘要】:百合(Lilium spp.)是百合科(Liliaceae)百合属(Lilium)植物的总称,百合花色丰富,花姿优美,寓意美好,深受人们的喜爱。我国野生百合资源丰富,但有关我国野生百合花色及色素资源的研究还未见报道,因此,本研究对野生百合花色进行测定的同时,初步分析其色素种类,并利用高效液相色谱(HPLC)和薄层分析(TLC)技术对紫色系和橙色系的百合色素成分进行进一步分析。同时,以培育百合花色新品种为目标,配制大量杂交组合,并分析中国野生百合种间杂交的亲和性。研究结果表明: (1)通过对13种中国野生百合的花色测定,将其分为四个色系,即橙色系、紫色系、白色系和黄色系。通过对其花色色素的特征显色反应和紫外可见光光谱扫描,结果表明,百合花色通常由多种色素共同显色所致。所有百合都含有类黄酮(除花色素苷),所有带花斑百合的花斑由花色素苷所致。橙色系百合主要含有类胡萝卜素,紫色系百合主要含有花色素苷,黄色系百合和白色系的铁炮百合主要含有类黄酮,但还含有少量类胡萝卜素。 (2)通过HPLC对紫色系百合的花色素种类的定性分析,结果表明鹿子百合和垂花百合的花色素均为矢车菊色素(Cyanidin)。通过TLC对橙色系百合中类胡萝卜素种类进一步分析,结果表明橙色系百合色素成分比较复杂,花色表达通常由几种类胡萝卜素的共同显色引起,主要包括β-胡萝卜素、辣椒玉红素、玉米黄素和γ-胡萝卜素等。 (3)以‘索邦’花粉为实验材料,通过乳糖、H_3BO_3及CaCl_2的正交实验和加入不同金属离子的对比实验,研究花粉萌发最佳培养配方。结果表明,最佳花粉培养液配方为乳糖(50g·L~-1)+H_3BO_3(30mg·L~-1)+Fe2(SO4)3(50mg·L~-1)+KNO_3(200mg·L~-1)+MgSO_4·7H_2O(100mg·L~-1)。同时利用该配方对各父本的花粉活力进行测定,结果表明野生百合花粉具有较高的花粉活力。 (4)以13种野生百合为亲本,配制10个自交组合和80个杂交组合,通过延迟授粉和切割柱头法两种授粉方式,以克服百合杂交受精前障碍,提高受精率,并采用离体胚培养技术对幼胚进行抢救,培育杂交后代。最终成功获得了6个自交组合和11个杂交组合的幼苗。实验结果表明,大花卷丹和兰州百合自交不亲和,组内和组间杂交亲和性与野生百合的亲缘关系有关,对于大多数杂交组合延迟授粉法比切割柱头更有效,胚拯救技术的应用提高了百合杂交种子的发芽率和幼苗成活率。


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