牡丹芍药远缘杂交胚珠、胚培养及F1代种子萌发的研究

摘要

胚珠与胚培养是影响牡丹远缘杂交育种的重要技术。本文以芍药品种‘粉玉奴‘(Paeonia lactifloia‘Fenyunu’)，牡丹品种‘凤丹白’（Paeoma suffruticosa‘Fengdanbai’）为亲本，分别进行正、反远缘杂交。通过测定贮藏的亲本花粉的活力，将杂交亲本花粉贮藏过程中的活力变化进行比较;对正、反交结实率进行了统计，确定了最佳杂交方式;通过对败育前的正、反交胚珠与胚进行培养，研究了不同胚龄及不同培养基对其生长的影响;研究了沙藏和不同GA3处理对促进F1代种子萌发及成苗的影响。研究结果如下:
　　1.在贮藏一年的条件下，‘凤丹白’与‘粉玉奴’花粉活力均随着时间的增加而呈逐渐下降趋势，‘粉玉奴’花粉活力比‘凤丹白’低10.5％，但在授粉第1d达到58.6％。这说明了即使在牡丹芍药花期不遇的情况下，也可使用贮藏的芍药花粉进行远缘杂交。
　　2.提高杂交结实率对于牡丹杂交育种有极其重要的意义，杂交组合是影响结实率的关键。本实验中，正交所得杂交种结实率仅为7％，而反交杂交种结实率高达100％，凤丹白♀×粉玉奴♂（反交）的结实率明显高于粉玉奴♀×凤丹白♂（正交），这可能是与‘凤丹白’的生长势、结实力强有一定的关系。
　　3.胚珠离体培养的初阶研究表明:胚珠的胚龄明显影响离体培养效果，发育初期（≤15d）的胚珠培养不成功。龄期9d，10d的正交胚珠膨大率较高，存活时间相对较长;龄期11d、12d、13d的反交胚珠在初期培养过程中生长迅速，培养60d时全部转绿且膨大率相对较高，但均在培养60d后逐渐停止生长并相继死亡。对正交胚珠初代培养45d后发现，培养基MS+NAA0.5mg/L+IBA0.5mg/L+3％蔗糖上的胚珠生长的各项指标相对较好;反交胚珠初代培养60d后发现，培养基MS+NAA0.5mg/L+IBA1.0mg/L+3％蔗糖上的胚珠生长的各项指标相对较高。在继代培养中，无论是正交还是反交胚珠，都在培养80d后开始停止生长并逐渐死亡。
　　4.胚培养结果表明:培养基种类不同，对胚的诱导分化也有所不同。以MS为基本培养基，附加不同浓度的6-BA，NAA，对杂交种胚正常生长的初代培养基进行了筛选后，认为MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.1mg/L+3％蔗糖上胚的膨大率，抽芽率及整齐度相对较高，是较好的初代培养基。将初代培养基上的幼苗转移至继代培养基上，30d后统计各项指标发现，各项指标最优的配比为MS+IBA02mg/L+GA30.2mg/L+6-BA0.2mg/L+3％蔗糖，其次为MS+IBA0.1mg/L+GA30.3mg/L+6-BA0.2mg/L+3％蔗糖。本试验在生根培养30d后发现，MS+IBA03mg/L+NAA0.2mg/L+3％蔗糖的培养效果较好，根状突起较多，根数及根长都相对较高。
　　5.F1代杂交种子萌发结果表明:沙藏和GA3处理可提前杂交种子的萌发根时期，且发根率和主根长≥3cm的百分率均较高。其中，处理2(300mg/L GA3)可获得最高生根率(88.75％)和主根长≥3cm百分率(2208％)。适宜的根长对打破牡丹种子上胚轴休眠具有重要影响。本研究对根长≥3cm的杂交种子进行GA3处理解除上胚轴休眠的效果较好，其中，处理1（100mg/L GA3浸泡2h）抽芽率、抽茎率、整齐度等各项指数最高，能够催化种子迅速萌发。

目录

声明

致谢

摘要

1 引言

1．1 牡丹芍药杂交育种研究现状

1．1．1 牡丹亚组间的远缘杂交

1．1．2 牡丹芍药组间远缘杂交

1．2 胚挽救在杂交育种上的应用

1．2．1 胚挽救在园艺植物上的应用

1．2．2 胚挽救在观赏植物上的应用

1．2．3 胚挽救在生物技术上的应用

1．3 胚挽救研究状况

1．3．2 胚培养

1．4 F1代杂交种子萌发

1．4．1 种子休眠的原因

1．4．2 打破牡丹种子下胚轴休眠的方法

1．4．2 打破牡丹种子上胚轴休眠的方法

2 材料与方法

2．1 试验材料与设备

2．1．1 试验材料

2．1．2 试验设备

2．2 试验方法

2．2．1 花粉的采集与贮藏

2．2．2 花粉活力测定

2．2．3 正、反杂交试验

2．2．4 正、反交授粉结实率

2．2．5 杂交胚珠培养

2．2．6 杂交种胚培养

2．2．7 F1代杂交种萌发处理

3 结果与分析

3．1 花粉活力测定

3．2 正、反交结实率对比

3．3 胚珠培养的影响因素

3．3．1 胚龄对胚珠生长的影响

3．3．2 培养基对胚珠生长的影响

3．4 胚培养的影响因素

3．4．1 不同初代培养基对反交胚生长的影响

3．4．2 不同继代培养基对反交胚继代生长的影响

3．4．3 不同生根培养基对反交幼苗生根生长的影响

3．5．1 不同GA3浓度处理对反交种子生根的影响

3．5．2 不同GA3浓度处理对反交F1代成苗的影响

4 结论与讨论

4．3．1 不同胚龄对正反交胚珠的影响

4．3．2 不同培养基对正反交胚珠生长的影响

4．4 杂交种胚培养

4．4．1 初代培养基对反交胚生长的影响

4．4．2 继代培养基对反交胚生长的影响

4．4．3 生根培养基对反交胚生长的影响

4．5 F1代杂交种子萌发

4．5．1 不同处理对反交种子生根的影响

4．5．2 不同GA3浓度处理对反交种子荫发成苗的影响

5 问题及展望

附图

参考文献