我国野生郁金香繁殖生物学及种间杂交亲和性研究

发布时间：2018-02-13 02:08

本文关键词： 郁金香野生种资源评价种子萌发组织培养杂交亲和性　出处：《沈阳农业大学》2017年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：郁金香(Tulipa L.)为世界著名的球根花卉,具有很高的观赏价值和经济价值。近些年,随着我国经济的迅速发展,国内的郁金香产业进入了快速发展时期,郁金香种球的使用量逐年递增,目前切花生产和绿化所使用的郁金香种球都依赖国外进口,而生产中郁金香种球会发生严重的退化,须年年重新购买,大大增加了生产成本,这些制约着我国郁金香产业的发展。我国分布的野生郁金香资源丰富,目前报道的为17种,占世界野生郁金香资源的10%以上,野生郁金香资源具有很强的抗逆性,是极为珍贵的育种材料。要利用我国自有的野生资源进行驯化、改良以及开展种间杂交,培育具有自主知识产权、适应我国环境条件栽培的郁金香新品种,以促进国内郁金香产业的可持续发展。因此,本研究开展了野生郁金香资源的调查、收集、整理和评价工作,为野生郁金香的开发利用提供理论基础;对野生郁金香的繁殖生物学进行研究,期望可以筛选观赏性高的野生资源直接用于城市绿化,并以其为亲本与栽培品种进行杂交,培育具有我国特色且适应国内土壤及环境条件的郁金香新品种,为加快我国野生郁金香资源的开发和利用具有现实意义,主要结果如下:考察收集共得到83份野生郁金香资源,根据《中国植物志》及相关文献将其鉴定为8个种:新疆郁金香(T.sinkiangensis Z.M.Mao)、阿尔泰郁金香(T.altaica Pall.ex Spreng.)、伊犁郁金香(T.iliernsis Regel)、异叶郁金香(T.heterophyllaBaker)、柔毛郁金香(T.buhseanaBoiss.)、天山郁金香(T.thianschanicaRegel)、准噶尔郁金香(T.schrenkii Regel)和老鸦瓣(T.edulis(Miq.)Baker);利用层次分析法(AHP)对收集到的8种野生郁金香进行了观赏价值、应用价值和生态适应性的综合评价,共分为4级,第Ⅰ级具有很高的观赏价值和生态适应性,包括:伊犁郁金香、柔毛郁金香与天山郁金香;新疆郁金香和阿尔泰郁金香为第Ⅱ级;准噶尔郁金香和老鸦瓣为第Ⅲ级;异叶郁金香为第Ⅳ级。这为我国野生郁金香资源的开发提供了理论参考。利用8种野生郁金香的鳞茎为材料,在沈阳地区进行引种栽培,了解野生郁金香对环境的适应能力,研究不同栽培条件、不同类型基质对野生郁金香的鳞茎繁殖及更新的影响。实验结果表明:野生郁金香对环境有很强的适应能力,在沈阳地区的温室和露地栽植均生长良好;在草炭土+细沙(2:1)中栽培,野生郁金香的生长情况最好,且每年都会进行1次鳞茎更新,更新后只有老鸦瓣和伊犁郁金香有少量的小鳞茎增殖,其他种的野生郁金香均没有形成增殖的小鳞茎,因此,野生郁金香不宜利用鳞茎进行扩繁。利用阿尔泰郁金香(T.altaica)、准噶尔郁金香(T.schrenkii 和老鸦瓣(T.edulis)的种子为材料,研究不同储藏条件、不同激素处理及不同栽培基质对野生郁金香种子萌发及种子内源激素含量变化的影响,结果表明:野生郁金香的种皮很薄,种子吸水迅速,种皮不是种子萌发的主要障碍;三种野生郁金香在5 ℃C湿度为80%的条件下储藏90 d后种子萌发率最高,种子内的GA3、IAA和ABA的含量变化明显;使用GA3对种子进行处理能明显的促进种子的萌发,缩短萌发时间,提高种子内GA3、IAA和ABA的含量,GA3的适宜浓度为200 mg/L;三种野生郁金香的种子在草炭+细沙(2:1)中栽植萌发率最高,生长状况最好。以老鸦瓣(T..edulis)、伊犁郁金香(Tiliensi.和准噶尔郁金香(T.schrenkii)的鳞片、叶片和花茎作为外植体,研究离体培养中各因素对野生郁金香外植体再生与褐化的影响,探索建立野生郁金香的组培快繁体系。结果表明:使用0.1%升汞消毒能明显降低外植体的污染率,最佳消毒时间为10 min,但使用升汞消毒会加重外植体褐化;老鸦瓣鳞茎愈伤组织诱导与分化的最佳培养基为MS+TDZ 2.0mg/L+NAA 0.5 mg/L+BA 1.0 mg/L,诱导率和分化率达到了 67.4%和72.4%,且TDZ、NAA和BA的组合能减轻外植体的褐化;各器官中鳞茎的离体再生较为容易,而花茎和叶片的再生都很困难,花茎经过一段时间培养后全部褐化死亡;在培养基中添加Vc能显著降低外植体的褐化率,大大提高了愈伤组织的诱导率,Vc最佳浓度为200 mg/L。以3个不同倍性的栽培品种'朱迪斯'(Judith Leyster,2n=4x=48)、'世界真爱'(World's Favorite,2n=3x=36)、'紫云'(Purple Cloud,2n=2x=24),以及 3 个野生种老鸦瓣(T.edulis,2n=4x=48)、新疆郁金香(T.sin.kiangensi,2n=2x=24)和天山郁金香(T tianschanica,2n=2x=24)为亲本开展郁金香的远缘杂交。结果表明:在1/2MS+10%蔗糖+0.5%琼脂+2mg/L硼酸+2mg/LCa(N03)2上培养,新鲜花粉的萌发率最高;在25 ℃条件下储藏10 d各亲本花粉的萌发萌发率最高,各亲本萌发率分别为:老鸦瓣45.7%、新疆郁金香39.5%、天山郁金香40.9%、世界真爱39.6%、朱迪斯40.3%、紫云44.2%。;各亲本的柱头可授性在开花前1d最强,随着花朵开放时间的延长,柱头可授性下降;紫云×老鸦瓣的杂交组合于开花前1d授粉,果实的膨大率最高为56.9%;各杂交组合中形成种子数最多的是紫云×新疆郁金香的杂交组合,种子有胚率达到了 62.2%;杂交种子活力检测显示,郁金香种间杂交F1代种子的萌发率和幼苗成活率与亲本相比无明显差异,杂交种子的活力均较高。
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【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S682.263

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