菊花近缘种属植物幼苗耐阴特性分析及其评价指标的确定

以龙脑菊、菊花脑、野菊等15个菊花近缘种属植物幼苗为材料,对其进行不同梯度遮荫处理(全光照,遮光率60%,遮光率78%,遮光率95%),从形态和生理等方面的22个指标进行测定,以各项指标的耐阴系数作为衡量耐阴性的指标,利用主成分分析、回归分析和聚类分析法对其耐阴性进行综合评价。结果表明:遮光率78%时的植物茎粗(X2)、叶片厚度(X10)、叶绿素含量(X16),遮光率60%时的植物叶绿素含量(X15),以及遮光率95%时的植物叶面积(X13)、相对含水量(X14)和胞间二氧化碳浓度(X21)8个指标可作为菊花近缘种属植物耐阴性评价指标,建立菊花近缘种属植物耐阴性评价的数学模型:Y=82.876-0.153X2+0.094X10+0.741X13+0.084X14+0.054X15-0.087X16-0.472X2,(R2=0.998),预测精度大于0.97。13份材料的耐阴性极强,矶菊的耐阴性较差,即多数菊花近缘种属植物具有较好的耐阴能力。     

标准切花菊杂交F1代群体侧枝侧蕾性状的杂种优势和遗传分析

以标准切花菊〔Dendranthema morifolium(Ramat.)Tzvel.〕品种'优香'('Yuuka')为母本、品种'神马'('Jinba')为父本进行杂交,对杂交F1代群体的单株侧枝平均长度、单株侧枝数、单株侧枝数与单株叶节数的比值(R1)、主蕾直径与侧蕾直径的比值(R2)、单株侧蕾数以及主蕾与侧蕾间距离6个性状进行杂种优势和相关性分析,并利用主基因+多基因混合遗传模型检测这些性状的主基因效应.结果显示:杂交F1代群体6个侧枝侧蕾性状的变异系数为2378%~5065%,且侧枝性状的变异系数总体上高于侧蕾性状;各性状的频次均呈现连续性的正态分布趋势,说明这些性状可能属于多基因控制的数量性状.杂交F1代群体的6个侧枝侧蕾性状均在001水平上表现出显著的中亲优势,表明各性状均存在显著的杂种优势.6个性状中,单株侧枝平均长度的中亲值最大(6230 mm),R1的中亲值最小(026);单株侧枝平均长度、R2和主蕾与侧蕾间距离的中亲优势均为正值,单株侧枝数、单株侧蕾数和R1的中亲优势均为负值.6个性状的中亲优势率为-5374%~3128%,其中,单株侧枝数的中亲优势率最小,而主蕾与侧蕾间距离的中亲优势率最大.相关性分析结果显示:单株侧枝平均长度和单株侧枝数均与R1呈极显著正相关,并与R2和单株侧蕾数呈极显著负相关;R2与侧蕾数也呈极显著正相关,且二者均与主蕾与侧蕾间距离呈极显著正相关.混合遗传分析结果显示:单株侧枝平均长度、R1、R2和单株侧蕾数均受2对主基因控制,符合B-1模型,主基因表现为"加性-显性-上位性",这4个性状的遗传率分别为7707%、9672%、6438%和5307%;单株侧枝数也受2对主基因控制,符合B-2模型,主基因表现为"加性-显性",该性状的遗传率为7438%,表明这5个性状的遗传存在主基因控制效应.而主蕾与侧蕾间距离符合A-0遗传模型,说明该性状无主基因控制,易受环境影响.     

菊花近缘种属植物耐盐筛选浓度的确定及耐盐性比较

以纪伊潮菊(Ajania shiwogikuvar.kinokuniense)、牡蒿(Artemisia japonica)、黄金艾(Artemisia vulgaris)、乙立寒菊(Dendranthema indicumvar.maruyamanum)为试材,研究在Hogland营养液水培条件下,添加NaCl后使之浓度分别为0、75、100、150、250、400mmol.L-1,观察不同水平NaCl胁迫对植株外观形态的影响,以确定菊花近缘种属植物耐盐性筛选的适宜浓度,结果表明:4种植物在100、150mmol.L-1NaCl的盐胁迫下筛选效果良好,此浓度下物种间出现症状差异明显的时间分别是10d以上和6d以上;在120mmol.L-1NaCl胁迫下,根据外观形态结合盐胁迫对植株根系活力、丙二醛和叶绿素含量的影响,对4种植物耐盐性强弱进行比较,利用隶属函数法得出4种植物耐盐性自弱到强的顺序为:乙立寒菊<纪伊潮菊<黄金艾<牡蒿,与利用50%叶面积受害为筛选依据得出的结论一致。     

菊花及其近缘种属植物耐涝评价体系建立及耐涝性鉴定

为发掘耐涝种质资源,建立了菊花近缘种属植物苗期耐涝性评价体系.根据盆栽淹水处理过程菊花近缘种属植物表型变化,将涝害指数划分为7级;采用叶色、叶形态、茎色、茎形态4个外观形态指标,并将其定量分级,制定等级得分标准及评价方案,然后以各指标得分的总和对耐涝性进行综合评价,建立评价体系.对57个菊花近缘种属植物进行了苗期耐涝性鉴定,结果表明,耐涝性鉴定时间以淹水6d为宜;菊花近缘种属植物对水涝较为敏感,大部分材料属于较不耐涝级,同种不同种源存在耐涝性差异;初步筛选出8份耐涝性强的菊花优异种质.     

栽培菊花与菊属-近缘属属间杂种杂交后代耐盐性的遗传分析

为了解菊花近缘种属植物耐盐性的遗传规律,对栽培菊花与菊属-近缘属属间杂种杂交后代耐盐性进行了遗传分析。以栽培菊花'韩2’为母本,大岛野路菊×芙蓉菊属间杂种为父本进行杂交,以盐害指数作为指标,通过水培法对获得的F₁群体进行耐盐性鉴定,并应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型,采用单个F₂世代的分离分析方法对F₁群体耐盐性进行混合遗传分析。结果发现:F₁群体的耐盐性出现广泛分离,变异系数达53.63%,盐害指数的变异范围为3.33%-96.67%;中亲优势为2.47,未达到显著水平;将后代的耐盐性分为5个级别,其中高耐的占14.52%,耐盐的占38.70%,中耐的占30.65%,敏盐的占9.68%,高敏的占6.45%。F₁群体的耐盐性符合B-2模型,由两个主效基因控制,加性效应均表现正向增效,分别为18.06和19.13,显性效应表现负向效应,分别为-17.99和-1.44,主基因遗传率为61.14%,属高度遗传力。综合分析表明:菊花近缘种属植物耐盐性可通过杂交导入栽培菊花,实现栽培菊花耐盐性遗传改良;菊花近缘种属植物盐害指数受两对主基因的控制,主基因在F₁群体的遗传率属高度遗传力,耐盐性选育可在早期世代进行。     

基于叶形特征的切花菊品种鉴别

通过测定、计算获得40个切花菊品种叶片的6个定性分级性状及叶片的长宽比、尖削度、裂片长宽比、裂片开张度等14个叶形结构参数。以6个定性分级性状为变量,用聚类法选取叶形相似性大的18个切花菊品种,通过多元判别分析法对18个品种叶片的形态结构参数进行数值化鉴别。结果表明,18个叶形相似的品种多元判别的平均拟合率为88．28％,达到了判别品种的目的。说明根据叶形的测量数据能对切花菊品种进行有效鉴别。     

菊花磷脂酶Dα基因的耐逆表达特性

本研究设计了切花菊‘神马’磷脂酶Dα基因(CmPLDα)的特异性引物,利用荧光定量的方法分析了CmPLDα的组织表达特性及其在非生物胁迫、脱落酸(ABA)、黑斑病接种处理下的表达特性,研究了菊花CmPLDα在胁迫应答中的作用。结果表明:CmPLDα在根、茎、叶、花等组织均有表达,在茎、叶、花中表达量较高,在根中表达较低;CmPLDα的表达几乎不受低温影响,整体上受机械损伤抑制,受高温明显抑制,受缺磷显著诱导,盐胁迫诱导了胁迫后期CmPLDα的增加,CmPLDα受ABA处理的快速诱导;黑斑病菌接种2 d后也可诱导CmPLDα的表达。由此可知,CmPLDα为组成型表达,该基因参与了菊花多种胁迫过程,包括温度、缺磷、ABA信号及黑斑病等。     

基于叶形特征的切花菊品种鉴别北大核心CSCD

通过测定、计算获得40个切花菊品种叶片的6个定性分级性状及叶片的长宽比、尖削度、裂片长宽比、裂片开张度等14个叶形结构参数。以6个定性分级性状为变量,用聚类法选取叶形相似性大的18个切花菊品种,通过多元判别分析法对18个品种叶片的形态结构参数进行数值化鉴别。结果表明,18个叶形相似的品种多元判别的平均拟合率为88.28%,达到了判别品种的目的。说明根据叶形的测量数据能对切花菊品种进行有效鉴别。     

切花寒菊小花对低温胁迫的生理响应及其抗寒性分析

以切花寒菊品种'寒紫'和'寒黄'为材料,比较了低温下(<0℃)2个品种舌状花和管状花的相对电导率(REC)变化及半致死温度(LT50)差异,并测定了从温室温度(14.4℃～16.2℃)至3℃的降温过程中2个品种舌状花和管状花的SOD活性和MDA、可溶性糖、可溶性蛋白含量及花粉生活力变化.结果表明:低于-6℃条件下,2个品种电导率均随温度下降而显著上升,且低温下'寒黄'舌状花、管状花的相对电导率均低于'寒紫'.两品种半致死温度均在-9℃左右或更低,且'寒黄'低于'寒紫',管状花低于舌状花.在室温至3℃的降温过程中,2个品种SOD活性、可溶性蛋白含量及花粉萌发率先升后降,MDA含量则先降后升,且均在6℃或9℃时出现拐点,而可溶性糖含量表现为持续增加,且'寒紫'花粉萌发率下降较'寒黄'早且快.结果发现,'寒黄'抗寒性强于'寒紫'、管状花强于舌状花,2品种小花出现冻害的极限低温在-6℃以下,而9℃甚至6℃是寒菊花期出现生理障碍的转折点;切花寒菊可通过提高自身SOD活性及可溶性糖、可溶性蛋白含量来抵抗低温胁迫,且调节能力'寒黄'强于'寒紫'、管状花强于舌状花.     

涝渍胁迫下5种菊花近缘种属植物生理特性

采用土培模拟涝害的方法,对5种菊花近缘种属植物的根系活力、叶绿素含量和光合生理特性以及涝渍胁迫后的形态表现进行研究和观察,比较了其耐涝能力.结果表明:涝渍胁迫下,5种菊花近缘种属植物根系活力急剧下降,但紫花野菊在胁迫初期表现出强的根系活力;5种植物叶绿素含量总体呈现先升后降的趋势;涝渍胁迫15d时纪伊潮菊、泡黄金菊的光合强度明显降低,CO2同化作用下降,并出现负值,叶片已丧失光合作用能力,其次是大岛野路菊和那贺川野菊,而紫花野菊维持了一定水平的净光合速率.结合叶片外观形态观察发现,紫花野菊最为耐涝,泡黄金菊最不耐涝,而大岛野路菊、纪伊潮菊和那贺川野菊的耐涝性介于两者之间.