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萱草属(Hemerocallis spp.)种质资源亲缘关系及种内杂交新种质选择

朱云华  
【摘要】: 全世界萱草属(Hemerocallis spp.)植物现有14种。其中,中国约有11种。萱草属的新品种在世界各地的园林景观和绿化中具有重要作用。所以,萱草属种植资源收集保存、评价利用研究,新种质的创新好新品种的选育,一直是世界园艺育种界的活跃领域之一。本研究在较为系统收集萱草种质资源的基础上,从形态、细胞和分子水平对萱草属9个种 1变种、24个品种合计52份种质资源的亲缘关系、遗传多样性进行了评价;并利用其中部分种质资源进行了种质创新和新种植的选择,。主要研究结果如下: 1、21份野生种质资源的表型性状数值聚类分析表明:在距离系数D为2.4左右时,野生种质资源明显分为5个类群。其中,北萱草(Hemerocallis esculenta)与矮萱草(H. nana)的遗传距离值最小,为0.614;小萱草(H. dumortieri)北萱草、矮萱草、大苞萱草(H. middendorffii)、黄花菜(H. citrina)、北黄花菜(H. lilioasphodelus)间遗传距离(欧式平均距离)较小,为1.85;重瓣萱草(H. fulva var. kwanso)、折叶萱草(H. pliccata)之间遗传距离值较大,为7.997;重瓣萱草(H. fulva var.kwanso)与其它种类最大距离系数值最大,明显区别于其他种质资源,处于聚类图的最外层。两种不同的聚类分析方法所得的结果略有差异,但结果基本接近。 2、26份萱草种质花粉粒经电镜扫描获得花粉粒表面纹饰扫描特征图,并分别测量花粉粒极轴长(P),赤道轴长(E),P/E,网眼大小,萌发沟长度五个指标,进行数值数值转换后作聚类分析发现,萱草属种间花粉粒形态特征聚类结果与形态学数值分析聚类结果在种间有相似性,品种间有部分相似性。国外两个典型品种可爱女士和柠檬奶油卷与黄花菜(H. citrina)和萱草(H. fulva)、大苞萱草(H. middendorffii)欧氏距离较近;国内典型品种“红底紫喉”、“昆明杏黄”与黄花菜和萱草、重瓣萱草、大苞萱草欧氏距离远;从浙江引种的大花萱草品种“墨紫”(H.×Hybrida)与黄花菜、萱草、重瓣萱草欧氏距离远,而与大苞萱草、黄花菜和北黄花菜欧氏距离较近;昆明地区栽培品种“昆明杏黄”与萱草、矮萱草(H. nana)和大苞萱草(H. middedorffii)花粉形态接近。。 3、利用ISSR-PCR分子标记技术进行萱草属种间和品种间遗传多态性分析表明,从123条引物中筛选出的10条引物,在9种1变种24个品种共52份材料中得218条多态性条带,多态率接近100%。种间的有效等位基因平均数(Ne)为1.3199,平均期望杂合度(He)为0.2158,Shannon(I)多样性指数为0.3597。多态性谱带比例(PPB%)和总基因多样性(Ht)结果显示:野生种间(PPB%,100% / Ht,0.2510)品种间(PPB%,,87.16%/ Ht,0.2475),野生种间的遗传多态性要高于品种间的遗传多态性。 基于Nei’s相似系数的遗传距离树状聚类图结果表明:参试种被聚为4组。其中,北黄花菜、黄花菜、萱草(H. fulva)、小萱草(H. mortieri)、重瓣萱草(H. fulva var. kwanso)为一组;西南萱草、折叶萱草(H. plica)和小黄花菜聚为另一组;黄花萱草(H. flava)和矮萱草各为一组。野生种间遗传距离为:0.0187~0.4941,种间平均遗传距离为0.3241,种间遗传距离差异明显。矮萱草与其他种间遗传距离大,接近0.4;黄花菜与北黄花菜的遗传距离小,仅为0.12。Nei’s相似系数的遗传距离树状聚类图结果与植株形态、花粉粒的纹饰聚类的结果同样具有类是的结果。 4、本实验利用收集的种质资源进行了种内杂交种质创新试验。并根据两年的田间考种观察结果,在杂交组合内开展了萱草属杂交组合中的新种质、新品系的初步选择,以及不同杂种群体的遗传多样性分析。研究结果表明,杂交群体子代的多态性位点比例在:0.17~0.83之间。其中,3A2引物在48号杂交组合和52号杂交组合群体中扩增出的多态性位点比例最大值分别为0.83和0.80。其他引物在各杂交组合中扩增位点比例接近,在0.5~0.8之间。杂交子代个体间的遗传距离在杂交群体之间存在明显的不同。在52号杂交组合后代中遗传相似系数较近,该群体共35个个体中,30、31号单株与亲本的遗传相似系数值为0.93。9个个体与父本“金黄”遗传相系数接近,最近值为0.80;有15个单株与母本遗传相似系数接近,最近值为0.92;有11个单株首先与母本聚类,然后再与父本聚类。通过杂交后代的株高、开花习性、花型、花色等性状比较,从5个杂交优良组合中选出个9个新种质。 5、经2004a~2006a的引种栽培,筛选出低温状态下能保持正常绿叶的种类11种,并经过2006a冬季最低温度-10.7℃的考验。经比较,筛选出耐寒的叶片冬绿的种质四种,分别是大花萱草品种中的“重瓣奶油卷”,“柠檬奶油卷”,北黄花菜和大花萱草品种H148-27。这些品种将在我国的观赏园艺新品种选育中将发挥重要的作用。


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