百合种间杂交亲和性的研究

用6种不同的授粉方法对百合野生种渥丹、毛百合、细叶百合、兰州百合、垂花百合及亚洲百合杂交系品种布鲁拉诺的种间杂交亲和性进行了研究,杂交亲和性较好的杂交组合有布鲁拉诺×渥丹、毛百合×细叶百合,有胚率分别为3.05%和6.50%;杂交亲和性很差的杂交组合有兰州百合×卷丹,有胚率为0。对于花柱较长且粗的百合种(如布鲁拉诺、毛百合)切割花柱授粉方法大多能提高蒴果的膨大程度,在切割花柱基础上再重复授粉或提前授粉,更有利于种间杂交的结实;而对于花柱长且细的百合种(如兰州百合),切割花柱的授粉方法反而降低其蒴果膨大程度;对于花柱较短的百合种(如渥丹),切割花柱与否对其蒴果的膨大程度没有明显影响。     

卷丹与亚洲百合和东方百合种间杂交

以三倍体卷丹与亚洲百合杂种系品种多利安娜、布鲁拉诺和东方百合杂种系品种西伯利亚、索蚌为试材,利用切割花柱、NAA处理、BA处理、NaCl处理及常规授粉5种授粉方法对卷丹与2个百合杂种系栽培品种进行正反交试验,研究其杂交结实情况.结果表明,卷丹与亚洲百合品种杂交亲和性较好,蒴果膨大率可达90%,有胚率达18.15%;卷丹与东方百合品种杂交亲和性很差,未能得到杂交果实.不同授粉方法对卷丹与亚洲百合品种杂交结实的影响不同,卷丹×多利安娜以0.1mg/L NAA处理效果较好,蒴果膨大率达90%,坐果率达60.0%,而多利安娜×卷丹以0.1mg/L BA处理授粉优于其它授粉方法;卷丹×布鲁拉诺常规授粉蒴果膨大率达25%,而布鲁拉诺×卷丹施用外源激素有诱导子房膨大的倾向.     

兰州百合和大花卷丹远缘杂交胚挽救技术研究

利用兰州百合与大花卷丹进行正反交,研究了花期调控、不同授粉方式、蒴果采收时间及胚挽救培养基配方对杂种胚萌发率及成苗率的影响。结果表明,兰州百合延后种植及大花卷丹提前种植,可有效地解决花期不遇的问题;兰州百合与大花卷丹杂交授粉时,花期授粉的蒴果膨大率可达93.3%,种子有胚率为2.00%;大花卷丹与兰州百合杂交授粉时,切割柱头的授粉膨大率最高,仅为7.6%,但种子有胚率为0%。兰州百合与大花卷丹杂交授粉后60～70 d的蒴果进行胚培养较为适宜。兰州百合与大花卷丹的杂交胚适宜培养基为MS+0.3 mg/LNAA+0.2 mg/L6-BA。     

不同授粉方法对百合不同杂交组合结实的影响

采用常规柱头授粉、切割花柱授粉和柱头涂抹0.1%NAA 3种授粉方法,以4个杂种系的品种和3个野生种为材料,分别进行系内、系间杂交试验,旨在研究不同授粉方法对百合不同杂交组合结实情况的影响。试验结果表明：在系内杂交试验中,采用常规柱头授粉方法对东方百合系内不同杂交组合的效果最好,14个杂交组合中,尤其以杂交组合Pink Expression（O1）×Rain Dance（O8）的结实率最高,其子房膨大率、蒴果结实率和种子有胚率分别为86.36%,72.73%和32.08%。在系间杂交试验中,切割花柱授粉并非都能提高结实率,在有些组合中,切割花柱授粉方法不仅不能克服其杂交障碍,反而降低其结实率,如对于组合Shocking（OT3）×Cocar D’Or（O4）,采用切割花柱授粉方法使蒴果结实率从66.67%降低到50%,降低了16.67%。在以野生百合为父本的远缘杂交试验中,组合Bonsoir（LA5）×L.pumilum（W2）采用柱头涂抹0.1%NAA授粉方法结实率最高,其蒴果结实率和种子有胚率分别为77.78%和10.85%。     

百合杂交离体授粉研究

以麝香百合系的新铁炮(L型)和亚洲百合系的凤眼(A型)为试验材料,在离体条件下采用切割子房和花柱的方式结合培养液处理子房和花柱切面的方法,以提高杂交的成功率.结果表明,培养液在新铁炮×凤眼和凤眼×新铁炮杂交中表现为促进子房膨大和蒴果形成.且新铁炮×凤眼杂交较凤眼×新铁炮杂交效果好.杂交后获得的种子培养,用甘露醇和山梨醇代替部分蔗糖并加入1.0 mg/mL 6-BA和0.1 mg/mL NAA的培养基,种子成活率较高,为70%~90%.     

不同授粉方法对克服百合杂交受精前障碍的作用

为克服由受精前障碍造成的百合杂交不亲和,以3个杂种系的品种和2个野生种为试材,探讨了切割花柱授粉对百合品种自交、近缘杂交和切割花柱授粉、柱头涂抹1 g/L BA或1 g/L NAA或柱头涂抹花粉培养液4种授粉方法对百合远缘杂交,以及花柱长度对百合近缘杂交结实的影响。结果表明:切割花柱授粉法促进百合‘Sor-bonne’的自交结实,获得30个自交胚,与对照比差异极显著(P<0.01)。11个近缘杂交组合中,切割花柱授粉法使本来亲和的6个近缘杂交组合所形成的杂种胚数从30个以上减少至10个以下,有的组合甚至1个杂种胚都没有得到。应用在远缘杂交组合上的授粉方法,只有柱头涂抹花粉培养液得到了8个果,比作为对照的柱头授粉法多6个果,但最终均未得到杂种胚。正反交的4个组合,以花柱较长的亲本为母本时成胚数较多;母本相同的2个近缘杂交组合,父本花柱较短的组合成胚数较多。可见,切割花柱授粉法能克服‘Sorbonne’的自交不亲和性,但对本试验的近缘杂交组合没有促进作用。对于东方百合品种‘Casa Blanca’与‘Sorbonne’正反交,以及‘Casa Blanca’与‘Siberia’正反交这2个近缘杂交组合,母本花柱比父本花柱长,并不阻碍杂交结实。     

百合系间杂交以铁炮百合为父本的亲和性

以亚洲百合、东方百合、LA杂交种百合、OT杂交种百合的31个品种为母本,采取常规杂交与切割柱头2种方式,与铁炮百合中的白天堂品种杂交,研究铁炮百合与其他百合的杂交亲和性。结果表明,东方百合、亚洲百合与白天堂杂交获得的膨大蒴果及有胚种子率较高,OT杂交种次之,LA杂交种未得到膨大蒴果及有胚种子。切割柱头法在东方百合、OT杂交种百合与白天堂的杂交中起到了促进作用,而在亚洲百合与白天堂的杂交中则表现出抑制作用。     

不同授粉处理对百合花粉萌发生长及坐果率的影响

利用荧光显微镜观察了‘Snow Queen’×细叶百合和‘Snow Queen’בPollyanna’不同授粉处理对花粉管萌发和生长的影响。结果显示:两种组合中,常规授粉花粉萌发率最高,但坐果率较低;常规授粉、切割柱头授粉均未观察到花粉管延伸至花柱道中;切割花柱授粉,坐果率最高,而且用胚培养可以获得幼苗,表明受精前障碍同时存在于柱头和花柱上部组织内。两个组合,相同的授粉处理,均表现为切割并涂抹柱头粘液花粉萌发率和坐果率高于未涂抹粘液。‘Snow Queen’×细叶百合的花粉萌发率及坐果率相对高于‘Snow Queen’בPollyanna’。     

紫斑百合远缘杂交亲和性分析及杂交障碍克服

[目的]探究野生紫斑百合远缘杂交亲和性及克服杂交障碍的措施,为野生紫斑百合资源开发利用及具有绿色、清香、抗性等优良性状的百合新品种选育提供理论参考.[方法]以云南地区野生紫斑百合及栽培品系东方百合(7个品种)和OT百合(5个品种)为材料,采用切割花柱(CS)和常规授粉(NP)两种方法进行远缘杂交,分析紫斑百合与东方百合和OT百合的远缘杂交亲和性,通过荧光显微技术观察花粉萌发及花粉管生长动态,并通过染色体法鉴定F1代的倍性.[结果]常规授粉方式下,紫斑百合作母本的12个杂交组合中仅紫斑百合×索邦(NP)、紫斑百合×西诺红(NP)和紫斑百合×布卡迪(NP)3个杂交组合的亲和性相对较好,其他9个组合(NP)均杂交不亲和,存在受精前障碍,但切割花柱授粉方式下,紫斑百合作母本的12个杂交组合均具有不同程度亲和性,其中,紫斑百合×罗宾娜(CS)杂交亲和性最佳,其子房膨大率、有胚率、杂种胚萌发率和亲和指数分别为40.00%、15.12%、43.08%和6.05.以紫斑百合为父本的6个杂交组合在两种授粉方式下的杂交亲和性整体较差,仅切割花柱授粉方式下的罗宾娜×紫斑百合(CS)的子房膨大率和有胚率分别为20.00%和10.71%,其他5个杂交组合的子房假膨大或授粉后不久枯萎衰败.紫斑百合×索邦(CS)授粉后其花粉管到达子房胚珠的时间比紫斑百合×索邦(NP)提前4 d,有利于减少花粉管伸长过程中的营养消耗及杂交障碍的克服.西诺红×紫斑百合(NP)和黄天霸×紫斑百合(NP)2个杂交组合授粉8 h后花粉均在雌蕊柱头上萌发,花粉管沿着花柱向下延伸,黄天霸×紫斑百合(NP)的花粉萌发量较西诺红×紫斑百合(NP)少,但二者均在花柱和胚囊两端出现不同程度的胼胝反应,花粉管扭曲缠绕,阻碍花粉管伸长及伸向胚珠完成受精.紫斑百合×白色眼睛(CS)的杂交后代组培苗染色体数为24条,属二倍体;但紫斑百合×斯特腾(CS)和紫斑百合×维拉布兰斯(CS)的杂交后代组培苗染色体数分别为26和28条,为非整倍体植株.[结论]切割花柱授粉法可较好地克服紫斑百合与东方百合和OT百合远缘杂交受精前杂障碍,提高各杂交组合的子房膨大率、有胚率和杂种胚萌发率,且紫斑百合正反交组合的杂交亲和性差异明显,紫斑百合作母本的杂交组合较其作父本的杂交组合亲和性好,说明其杂交亲和性具有单向性.     

亚洲百合与东方百合远缘杂交亲和性

为得到花色丰富、带有芳香气味、抗性强的OA或AO(O为东方百合杂种系,A为亚洲百合杂种系)型优势杂种,采用常规杂交和切割柱头的方法进行杂交,结果 AO型的22个组合,仅有亚洲百合‘Pollyanna’×东方百合‘Sambuca’这一组合得到了4个膨大的蒴果和40粒有胚种子,结实率为0.27%;85个LA(LA为Longiflorum hybrids×Asiatic hybrids的杂交后代)×O型组合均未得到完全膨大的果实和有胚种子;而21个OA型组合,有7个组合得到了膨大的蒴果及有胚种子。采用切割柱头的方法也未提高结实率,说明其没能有效克服其远缘杂交的障碍。通过花粉管荧光显微观察发现,亚洲百合和东方百合花粉几乎均能在母本的柱头上萌发,并沿着花柱道伸长生长,最终达到子房进入胚珠,说明AO型或OA型远缘杂交的受精障碍主要为受精后障碍。     

有斑百合和亚洲百合杂交亲和性的研究

为使我国野生百合资源用于新品种培育中,将有斑百合与亚洲百合进行杂交,评价其杂交亲和性.以有斑百合和8个亚洲百合品种为试验试材,采用常规柱头授粉,切割花柱授粉和柱头KCl处理3种不同授粉方法进行杂交.1)切割花柱的授粉方法能有效克服有斑百合为父本的组合的杂交障碍,其中‘Navona’×有斑百合、‘Lollypop’×有斑百合、‘Apricot pixels’×有斑百合和‘Pollyanna’×有斑百合的坐果率高达100％,‘Loroto’×有斑百合和‘ Prato,×有斑百合的有胚率也分别提高到15.9％和14.8％.2)柱头KCl处理未能克服有斑百合和亚洲百合之间的杂交障碍.3)有斑百合与亚洲百合杂交存在单向不亲和,有斑百合适合作父本.当父本花柱粗短(如有斑百合),母本花柱细长(如亚洲百合)时,用切割花柱的方法可以克服杂交障碍,提高蒴果膨大度.     

野生百合与栽培百合远缘杂交亲和性的研究

【目的】探索野生百合在改良百合品种中的潜在价值。【方法】以百合野生种为父本,栽培品种为母本,通过切割花柱、胚拯救等技术,对具有优良性状野生百合与主要栽培百合远缘杂交的亲和性进行研究。【结果】6个野生百合种(卷丹、玫红百合、湖北百合、兰州百合、南川百合、大理百合)分别与5个主栽品种(西伯利亚、索邦、西诺红、木门、罗宾娜)远缘杂交组合的子房平均膨大率为68.4%、64.7%、56.5%、80.9%、39.6%、62.7%,表现出较高的子房膨大率,并获得了7个远缘杂交后代。【结论】以南川百合和卷丹为亲本的杂交组合比其他野生百合更容易获得有胚种子,具有清香味的玫红百合与东方百合栽培品种具有良好的亲和性;供试的6种野生百合与百合主栽品种杂交都有较高的子房膨大率,但真正有胚种子很少,说明子房膨大并不代表胚的发育,仅用子房膨大率评价远缘杂交亲和性并不客观,应把子房膨大率、幼胚萌发率、杂种成活率结合起来综合考虑。     

食用百合种质创制及F1代杂种鉴定

为培育抗病、优质的食用百合新种质,以龙牙百合为母本,兰州百合和铁炮百合为父本,采用不同方式和时期授粉;子房发育60、86、98 d时,采集不同胚龄的胚珠接种于不同配方培养基中进行胚拯救;再用RAPD分子标记对胚拯救获得的再生植株进行杂种鉴定。结果表明：龙牙百合×兰州百合在开花后第4天采用切柱授粉效果较好,龙牙百合×铁炮百合采用常规方法授粉较好;胚拯救较适宜的培养基配方为1/2MS+0.1 mg/L NAA +0.1 mg/L 6-BA,子房发育98 d时萌发率最高,极显著高于60 d和86 d的萌发率;分子检测结果显示,F1代具有典型的父本及母本条带,采用胚拯救技术可以创制食用百合新种质。     

亚洲百合和铁炮百合正反杂交亲和程度的差异性分析

【目的】研究亚洲百合与铁炮百合杂交的亲和性,比较正反交组合在杂交亲和性上的差异。【方法】以亚洲百合‘Brunello’和铁炮百合‘新铁炮2号’配制正反交组合,利用荧光显微镜观察花粉在雌蕊中的生长动态。【结果】两个组合花粉均可在柱头上萌发,但花粉管在柱头乳突细胞、花柱通道细胞中会依次发生胼胝质反应。杂交后7-18 h,正交组合花粉管的平均生长速度一直比反交组合的快,18 h后反交组合花粉管的生长速度逐渐加快并超过正交组合。授粉后55 h正交组合花粉管到达花柱1/2处并停止生长,48 h时反交组合花粉管进入子房。正反交组合均表现柱头和花柱不亲和。【结论】正反交亲和性程度存在差异。采用切割花柱授粉和子房授粉结合胚培养可以克服杂交障碍,提高获得杂种胚的概率。     

卷丹百合种间杂种胚培养研究

以三倍体卷丹百合(Lilium lancifolium Thunb.)为母本与兰州百合等7种百合进行种问杂交,以所得幼胚为外植体进行离体培养,研究不同杂交组合、消毒方法、幼胚处理方法、胚龄、激素配比对杂种胚培养的影响.结果表明:卷丹×大花卷丹有胚率最高,达41.3%;未开裂蒴果用70%酒精浸泡1min消毒效果最好;剥除种皮和胚乳接种幼胚的萌发率比不剥除高60%～70%,且萌发时间提早17～22d;授粉后40～50d的杂种胚最适于胚培养;最适幼胚萌发培养基为MS+NAA0.01mg·L-1+6-BA0.1～0.5mg·L-1.     

短生育期‘骄阳’百合的育性分析及2n配子诱导

  目的  探究百合远缘杂种‘骄阳’百合的花粉与雌配子的育性,通过诱导提高、恢复配子的育性,在多倍体优秀种质渗入育种中加以应用。  方法  以‘骄阳’百合为试验材料,通过醋酸洋红染色法观测花粉育性,观察其花粉母细胞减数分裂进程,采用秋水仙素注射法诱导2n配子,通过与兰州百合杂交以验证2n花粉育性;为探究雌配子的育性,以‘骄阳’百合为母本与兰州百合杂交,通过直接授粉法与切割柱头授粉法,以子房膨大率、有胚种子数、发芽率加以衡量雌配子的育性。  结果  ‘骄阳’百合在花粉母细胞减数分裂过程中存在染色体与细胞质不均等分离的现象,产生大量非整倍体小孢子,不能发育成可育的花粉,雄配子没有育性。通过秋水仙素处理后,产生部分有活力的2n花粉,适宜的秋水仙素诱导浓度为0.10%,最高诱导率为86.00%,与兰州百合杂交时未能结实。当‘骄阳’百合作母本与兰州百合杂交时可以结实,雌配子具有育性并产生非整倍配子,通过切割柱头法授粉,子房膨大率由11.91%提高至65.02%。  结论  ‘骄阳’百合的花粉不育,利用秋水仙素可以诱导2n花粉的产生并恢复一定的育性;而雌配子可育,作为母本杂交能获得有胚种子并发芽。研究‘骄阳’百合的育性有助于进一步对不同杂种系间百合进行种质渗入,对培育综合性状优良的百合新品种具有重要价值。      

LA和O型百合正反交试验及胚培养的杂交效果

以皮兰德龙和索邦为亲本进行百合杂交育种,探讨亲本的花粉活力,并进行正反交试验,比较正反交的结实率,通过胚培养技术在克服受精后障碍的应用,同时比较不同培养基对杂交胚生长效果的影响。结果表明:2个百合品种常规杂交,无论正反交授粉都不能得到杂交种子;采用切割柱头授粉方式,其杂交的子房膨大率均值达51%;离体胚培养最佳培养基含5%蔗糖、0.2 mg/L 6-BA、0.01 mg/L NAA。     

食用百合生态适应性及离体繁殖差异

以兰州百合、川百合、卷丹、龙牙百合为材料,研究4种百合土壤栽种时的物候期、鳞茎生长量、株高及鳞茎在培养基上培养的不定芽增殖倍数、分化率差异。结果表明,卷丹发芽相对最早,龙牙百合发芽晚于其他3种百合1～2周;兰州百合苗期短、开花早,枯萎期历时长达8周;4种百合采收时鳞茎鲜质量增加值由高到低依次为卷丹龙牙百合川百合兰州百合,其中,卷丹鳞茎鲜质量增加相对最高,为33.92 g,龙牙百合围径增加相对最大,为4.35 cm;兰州百合在6-BA、NAA浓度分别为1.5、0.5 mg/L的培养基上其不定芽增殖芽增殖倍数相对最高,为5.75倍;兰州百合、川百合鳞茎不定芽分化率分别为96%、94%,卷丹、龙牙百合鳞茎不定芽分化率则低于90%,兰州百合、川百合鳞茎离体繁殖效率高于卷丹、龙牙百合。     

百合不同离体授粉方法的杂交结实研究

为克服百合(Lilium ssp.)杂交受精前障碍,以5个杂种系品种和1个野生种为试材,采用离体柱头授粉、高体切割花柱授粉和离体子房授粉方法进行离体授粉杂交.结果显示,对于近缘杂交,离体柱头授粉的子房膨大率和结实率分别为30%和15%,高体切割花柱授粉的为15%和5%,离体子房授粉的为25%和5%;不同杂种系间杂交组合3种授粉方法的子房膨大率和结实率分别为17%和13%、3%和3%、10%和3%.百合杂交组合类型对高体授粉杂交结实率有明显影响;近缘杂交或系内杂交组合的子房膨大率和结实率高于远缘杂交(系间杂交)组合.在3种离体授粉方法中以高体柱头授粉的效果最好,其余2种方法的效果基本相同.采用胚培救方法获得了部分杂交组合的幼苗,经ISSR分子标记鉴定了杂种的真实性,表明通过离体授粉方法可以获得百合远缘杂交的真实杂种.     

球花石斛的最佳授粉时间及杂交亲和性的研究

以球花石斛为材料,在不同的开花时期进行人工授粉及与其他石斛品种杂交,探究球花石斛不同授粉时间对坐果率和蒴果成熟度的影响及球花石斛与其他石斛品种杂交的亲和性。结果表明,球花石斛只有在人工异花授粉情况下才能坐果;同株异花授粉和异株异花授粉坐果率分别为81.0%和94.4%;球花石斛开花第5天或开花第6天授粉坐果率最高;开花后人工授粉越晚,蒴果的成熟率、横径、纵径和膨大率越低;球花石斛与麝香石斛、玫瑰石斛、晶帽石斛、喇叭唇石斛、黄火鸟石斛、龙马石斛正反交都不能正常坐果。为了保证人工授粉坐果率与蒴果成熟率,球花石斛的授粉工作应在花后6 d内进行。