瓜叶菊育种及抗逆性研究进展

马庆庆

渊四川省自贡市绿化工程队袁四川自贡643000冤

摘要本文综述了近年来国内外瓜叶菊育种及抗逆性方面的研究成果和现状遥传统育种方法仍是瓜叶菊育种的主要方法袁但有局限性遥对瓜叶菊抗性的研究主要集中在抗寒性尧耐热性尧抗旱性等方面遥日益成熟的生物技术袁特别是基因工程技术能解决一些传统育种方法不能突破的问题袁能有目的地改变花卉某一性状而不影响其他性状袁同时大大缩短育种周期袁能为花卉的品质和性状改良提供全新的手段和思路遥结合抗性与基因工程的育种方式将会成为现代花卉育种的重要方式之一遥

关键词瓜叶菊曰育种曰抗逆性中图分类号S682.1文献标识码A文章编号1007-5739渊2019冤16-0122-03瓜叶菊渊Seneciocruentus冤是菊科瓜叶菊属的一种观赏价值较高的多年生草本花卉袁一般在元旦和春节开花袁花期长达2个多月袁是冬尧春2季理想的温室盆花袁也是渲染节日氛围的重要花卉遥其性喜温暖湿润袁忌炎热干燥袁怕霜冻袁最适生长温度通常为10耀18益[1-2]遥瓜叶菊为异花授粉植物袁后代性状易分离袁因而园艺品种甚多袁但退化品种的大量出现袁降低了其观赏价值与商品性遥因此袁通过选育具有较高观赏价值和商品性的瓜叶菊新品种以满足人们日益增长的消费需求显得十分必要遥1育种研究随着经济社会的快速发展袁人们对物质的消费需求也在不断提高遥原有的花卉品种已远远不能满足人们对美的要求袁亟需通过花卉育种培育出更加新尧异尧罕尧奇的花卉新品种遥瓜叶菊育种方法主要包括杂交育种尧辐射育种尧组织培养和分子育种遥1.1杂交育种目前袁花卉品种改良的主要途径是杂交育种袁现已利用这种育种方式培育出了大量花卉新品种遥瓜叶菊为高度杂合的异源多倍体袁基因型异常复杂袁杂交后代变化无穷袁分离非常广泛袁常常出现超亲现象袁重组新类型的大量出现提供了选育机会遥在亲本选配恰当且子代群体较大的情况下袁根据育种目标配置亲本组合的人工杂交能够保证在1~2年内获取众多变异后代遥

叶菊1880重瓣品年袁种托袁马而斯后窑欧劳德洲培育夫人出渊Mrs.Thomas舌状花蓝紫Llory色单瓣冤培育品出种的瓜瓜叶菊袁1921年多花型品种瓜叶菊在瑞士诞生遥经过100多年海内外育种者的努力袁瓜叶菊的园艺新品种不断涌现遥通过对日本瓜叶菊Simtory品种进行选择袁然后进行扦插繁殖袁选育出了新品种Senetti袁该系列中的紫红尧蓝尧深蓝及复色4种花色深得人们的喜爱[3]遥近年来培育出的辛戴尧银灰尧小丑尧朋友尧完美等系列品种在国内得到诸多应用遥潘春屏[4]采用人工杂交育种和选择育种等方法袁培育出早花品系温馨尧丰花品系春潮尧微型品系雅致3个新品系遥张远兵等[5-6]通过开展瓜叶菊开花生物学和杂交育种技术的相关研究袁得出采用杂交组合的母本选择尧品种选纯技术尧授粉采种技作者简介

马庆庆渊1988-冤袁女袁四川江油人袁硕士遥研究方向院园林植

物生理生态遥

收稿日期2019-04-01122开放科学渊资源服务冤标识码渊OSID冤

术等措施可提高瓜叶菊杂交育种效果遥孙贤琦等[7]通过杂交试验获得了开花数量尧开花时间尧株高等主要开花习性都有显著改善的瓜叶菊新品种袁且新品种品质较原种有了较大幅度提高遥1.2

辐射育种激光诱变尧X射线诱变尧中子诱变尧酌射线诱变尧电子流诱变尧中子流诱变尧空间诱变尧离子束诱变等皆可在花卉品种培育中应用袁但60源遥先期的辐射诱变Co主酌要射是线仍以种然子是花卉为处理最对常象用袁的但辐射近年诱来变几乎所有植物器官和繁殖体皆可用于诱变遥国外育种者Ohki等[8-11]通过辐射育种育成了六出花尧香石竹尧菊花等多个新品种遥国内育种者已在菊花尧荷花尧大丽花尧美人蕉尧叶子花尧月季等植物上育成近100个新品种[12]遥瓜叶菊是头状花序袁两性花细小尧繁多袁致使人工去雄杂交配制F1代杂种及其在生产上利用具有很大困难袁但黄善武等[13]应用辐射育种原理培育出的5个瓜叶菊雄性不育系渊玫瑰红花和蓝色花冤为培育F代杂种提供了强力支撑遥1

1.3

组织培养组织培养能够快速生产大量的优良无性系袁细胞融合可以打破种属间的界限袁克服远缘杂交不亲合性障碍遥Malaure等[14-16]在菊花尧石竹的组织培养研究中取得了育种新突破遥大量研究表明[17-19]袁施用诱变因子可以使离体培养的植物细胞或愈伤组织发生体细胞无性系变异袁此后通过人为施加选择压力淘汰非目标变异体袁从而得到符合要求的变异体袁进而定向培育变异体袁最终选择目标抗性突变体遥结合诱变育种和离体培养技术的育种手段是植物育种方法的创新之举袁特别是在植物的抗性育种中具有实用价值遥材料能从体细胞诱导的愈伤组织或悬浮培养细胞以及原生质体中分化出再生植株是建立理想细胞突变系的首要条件遥

愈伤组织的诱导以及植株再生受许多因素影响袁而瓜叶菊再生体系的建立因其全株密披绒毛尧茎杆粗短尧灭菌难1973度大且材料来源相对较少等具体原因而较为困难遥织袁但年未袁能Iizuka建立等稳定可就利靠用的瓜再叶生菊体的系管遥状近些花年诱导袁国出内了学愈伤早在者们组尝试以瓜叶菊的花托[20]尧花梗[20]尧茎段[21-22]尧叶柄[21袁23]尧叶片[21袁23]尧种子[24]尧舌状花[25]尧下胚轴[26]等作外植体进行再生体系研究遥其中袁裴红美等[24]以种子作外植体的研究解决了因瓜叶菊全株被毛尧外植体灭菌困难的问题曰罗怡柳等[25]建立了以舌状马庆庆院瓜叶菊育种及抗逆性研究进展花为外植体的再生体系袁一方面花瓣表面光滑无毛的特点能有效解决以叶片和茎段等作为外植体时表皮茸毛灭菌难的问题袁另一方面弥补了以种子为外植体无法保存某一突变体或优良单株的问题曰刘钰婷等[26]利用再生愈伤速度快且效率高尧下胚轴获取便利尧试验周期短的优势袁建立了以下胚轴为外植体的再生体系袁较以舌状花和叶片为外植体缩短了愈伤组织形成的时间袁提高了愈伤组织形成率遥瓜叶菊再生体系的研究为后期进行分子育种和组织培养育种工作奠定了可靠基础遥1.4分子育种采用杂交育种一般需要经过多年多次杂交才能育成新品种且时常不能稳定保持某些优良性状袁这极不利于改良某一单一性状遥植物基因工程能够打破杂交育种的局限性袁在改良和修饰花卉性状方面存在巨大潜力袁为定向育种提供了技术保障遥目前袁分子育种已成为花卉育种研究的热点且已在花型尧花色尧香味尧生长发育尧采后保鲜尧株型等方面取得了显著进展遥

瓜叶菊因其具有罕见的紫色尧深蓝尧天蓝或条纹尧斑点的花色袁而成为研究花色形成机理的优良材料遥目前袁对于瓜叶菊花色的研究主要集中在分子机理方面袁已克隆出很多花青素合成途径中的重要结构基因袁并进行了基因表达分析袁其中F3忆5忆H是重要的控制蓝色花形成的基因遥孙卫等[27]研究表明袁瓜叶菊能为花色改良研究增添新的基因资源袁其蓝色瓜叶菊形成机理的研究能为菊花花色改良及创新的分子育种工作奠定基础遥2抗逆性研究2.1抗寒性瓜叶菊性喜通风凉爽的环境袁最适生长温度10~18益袁不耐寒袁一般温度低于5益时就会遭受冷害遥瓜叶菊的种植范围和使用方式严重受外界温度制约遥吕建洲等[28]对瓜叶菊的研究结果表明袁喷施不同浓度的二烷氨基乙醇羧酸酯可提高植株的抗病性和抗冷性袁最适浓度为5.0mg/kg遥张鸽香[29]通过对新品系温馨尧勋章尧喜洋洋尧童话尧礼品进行耐寒性的形态观测以及各项生理生化指标的研究袁得出其抗寒性强弱排序并筛选出抗寒品系袁为选育抗寒性瓜叶菊提供了鉴定方法与理论依据遥可溶性糖在植物抗寒中具有重要作用袁主要是因为其参与调控抗冷力的形成[30]遥张鸽香[31]的研究显示袁随着低温胁迫程度加深以及时间的延长袁瓜叶菊叶片可溶性糖含量有不断增加的趋势袁可溶性糖持续积累不仅使瓜叶菊具有较强渗透调节能力袁而且能保持蛋白质的水合度袁防止原生质脱水袁并平衡液泡与细胞质间的渗透势等袁降低质膜受冻害的程度袁从而增强对冻害的适应力遥刘友书[32]的研究显示袁用H2O2渊浓度分别为0.10%和0.15%冤浸种袁能显著降低瓜叶菊幼苗细胞膜的相对透性袁对提高幼苗抗逆性具有积极意义遥2.2耐热性由于不耐热袁瓜叶菊在夏季育苗时常发生幼苗猝倒病袁死亡率甚至能达80豫左右遥因此袁提高瓜叶菊的耐热性对其生产培育和扩大应用范围具有十分的重要意义遥于晓英等[33]研究结果表明袁热锻炼能提高瓜叶菊的耐热性袁能明显降低高温伤害时MDA含量的累积和电解质的外渗速率遥于晓英等[34-35]通过对瓜叶菊进行耐热无性系离体筛选的研究袁成功获得了N1-2-1和Z1-1-12个耐热无性系遥于晓英等[36]N随后又以1-2-1及其母株N1为材料袁采用mRNA差异显示技术袁探讨了热胁迫下基因的差异表达袁获得了几个在耐热变异体上特异表达的序列遥2.3

抗旱性瓜叶菊地上部分繁茂尧花期较长尧叶薄且大袁对水的需求量较大袁在缺水条件下叶片极易萎蔫袁直接影响发育及观赏性遥于凤鸣等[37]通过对用不同浓度腐植酸钠处理后进行水分胁迫试验以及对瓜叶菊叶片外部形态的观察和生理指标的测定袁发现在水分胁迫下适宜浓度的腐植酸钠处理对延缓瓜叶菊的萎蔫进程具有积极作用袁能提高瓜叶菊对干旱的抵抗能力袁为瓜叶菊的栽培管理提供了理论依据遥姚觉[38]从瓜叶菊叶片结构尧生理指标尧外部形态的变化来研究其在干旱胁迫下的生长及生理情况袁探讨了瓜叶菊的抗旱能力与形态的关系袁这不仅为瓜叶菊的耐旱鉴定提供了实用简单的方法袁为瓜叶菊的抗性育种选种奠定了基础袁而且也为瓜叶菊的进一步推广应用提供了科学依据遥3结语近年来袁特别是党的十九大提出要野加快生态文明体制改革袁建设美丽中国袁提供更多优质生态产品以满足人民日益增长的优美生态环境需要冶后袁我国花卉业取得了飞跃式的发展袁全国花卉种植面积已超过140万hm2袁位居世界第一遥由于长期以来我国花卉产业野重引轻育冶袁大量从国外引进各类花卉种子尧种苗尧种球袁与其他发达国家相比袁国内花卉出口竞争力较弱袁因而加强国内花卉业育种研究显得尤为重要遥就瓜叶菊而言袁其育种方法仍然以传统育种方法为主袁其抗性的研究主要集中于抗旱性尧耐热性尧抗寒性等方面遥然而袁传统育种方法存在诸多局限性遥日益成熟的生物技术袁特别是基因工程技术能解决一些传统育种不能突破的问题袁其能有目的地改变花卉的某一性状而不影响其他性状袁同时大大缩短育种的周期袁能为花卉的品质和性状改良提供全新的手段和思路遥因此袁在往后的育种工作中袁结合抗性与基因工程的育种将会成为现代花卉育种的重要方向之一遥

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营养液对新生叶数尧新生枝数尧冠幅变化尧株高变化作用的说明不同浓度的营养液对朱槿牡丹水培枝叶生长状况的影响存在显著差异遥

综上所述袁在水培朱槿牡丹的根系快速诱导过程中袁最30片袁新分枝数5个袁增长冠幅18.0cm袁增长株高24.6cm遥

F值分别为69.13尧16.20尧116.01尧134.69袁均大于F临界值3.48袁

适NAA浓度为15mg/L袁最适营养液浓度为200耀300mg/L曰在后期养护过程中袁最适营养液浓度为500耀600mg/L遥

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同肥料对展毛野牡丹花期及生长特性有一定的影响袁有机肥明显好于复合肥袁其中肥效最好的是牛粪遥合理施肥能够提前其现蕾和延长花期袁延长了展毛野牡丹的观赏时间袁同时通过合理施肥还能提高展毛野牡丹生物量袁进而提高其药用价值遥4参考文献124[1]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志渊第56卷冤[M].北