连续开花古代古代方案设计及性状相关性分析

连续开花古代古代方案设计及性状相关性分析

萱草是蔷薇科植物科的一种重要多年生花卉。盛夏开花,花期达月余。“二次花”类型的品种初夏5—7月开花,秋季再次开花截止2017年,国际萱草新品种登录达83468个,其中“二次花”类型品种高达36674个,占新品种总数的43.94%,但与‘金娃娃’相似能“连续开花”的萱草数量较少Apps虽然‘金娃娃’在中国引种已有10余年,栽培遍及大江南北,表明该品种已经被广泛接受。H.‘Happyreturn’,和H.‘RosyReturns’虽然已经引种,但是繁殖系数远低于‘金娃娃’,应用较少,因此应选育更多连续开花萱草品种,以满足园林绿化市场需求。目前连续开花的遗传规律和成花机制尚未阐明,限制了连续开花萱草品种的培育。本研究以‘金娃娃’为亲本,与26个表型差异显著的单次/连续开花萱草品种进行正反交,比较组合差异,筛选培育连续开花的有效组合,分析后代性状变异趋势,旨在为培育连续花萱草新品种的亲本选配和品种选育提供一定参考。1材料和方法1.1花茗娃和金娃娃选用了26个萱草品种(系)进行杂交试验,所有材料均种植于国家花卉工程技术研究中心小汤山基地(40°10′12″N,116°23′24″E)包括‘金娃娃’和连续开花萱草品种14个,单次花萱草品种12个(表1)。1.2方法1.2.1花径、发育的和发育‘金娃娃’作为亲本。从引种资源中筛选株型花型丰富,花径变化大,花期差异的26个亲本正反交。分别于2013、2014和2015年,采用常规人工授粉杂交方法进行品种间杂交育种,构建F1.2.2单株不同性状的测量分别于2015和2016年对杂交组合后代单株的开花次数(单年花葶数量)及相关性状测定。测定的性状分为四类:植株形态特征(株高、花葶长)、地被覆盖力(叶数、叶长、叶宽)、花量(单葶蕾数)、花朵特征(花径、内外被长宽)。其中,株高、花葶长、花径、一葶蕾数、叶数、花被片长和宽这6个性状在第一次盛花期完成,每棵单株的每个性状重复测量3次。连续2年观测开花表现稳定方作为有效群体。1.2.3数据分析本试验数据分析采用软件SPSS22.0(PASWStatistics22.0)完成。2结果与分析2.1不同玄草组合的开花连续性2.1.1供体的和道内分子的关系观察1年的组合中,‘金娃娃’与3个连续开花品种正反交的6个组合中均表现性状分离。如表2所示,H.‘MyComplement’正反交的后代中有17株,表现为连续开花;H.‘RosyReturn’正反交的后代中有16株,表现为连续开花;H.‘KanaiSensi’正反交后代中有10株,表现为连续开花。3个供体亲本H.‘MyComplement’,H.‘RosyReturn’,H.‘KanaiSensi’,引种北京可以表现连续开花,枝叶繁茂,说明这3个亲本可以适应北京的栽培环境。‘金娃娃’作为母本与3个亲本杂交,后代单次开花个体数量较大,连续开花/单次开花分离比大于其反交组合的分离比。鉴于一年生萱草的开花性状不稳性,连续开花的控制基因有待于多年观察后确定。同时,‘金娃娃’与3个连续开花品种正反交的6个组合后代比一般杂交组合提前一年开花,推断后代营养期缩短,花期提前,对应亲本可以作为培育连续开花花新品种的候选亲本。性状分析有待于2017年进一步观察分析。‘金娃娃’与11个连续开花品种正反交的22个杂交组合中,获得了1个F2.1.2“金娃”与单花品种的混合‘金娃娃’与12个单次开花品种正反交,获得的24个杂交组合中得到11个有效F2.2主要装饰的异质性2.2.1不同品种、不同性状的观赏性状比较分析与‘金娃娃’杂交后代有连续开花/单次开花性状分离的9个组合(表5),杂交后代花期外,其他性状均出现丰富的变异,变异系数在16.98%~46.87%。其中,变异幅度最大的性状为花量,变异幅度最小的性状为内花被长。在12个表型性状中,叶宽、叶数、蕾数的变异系数超过30%,变异幅度大,其他性状的变异系数为15%~30%,属中等变异水平。不同杂交组合后代观赏性状均表现出较大的变异系数,说明各供体亲本遗传潜力巨大,具有较大的选择空间。从表5偏度和峰度数值表明,所有杂交组合后代的叶型和花量性状数值呈现集中右偏态分布,说明后代叶片密集,地表覆盖度增大,花量也在增加。2.2.2花量、生长、性状变异如表6和图1,在‘金娃娃’萱草与连续花后代性状变异分析中选择出现多次花后代比例最大且性状稳定的组合‘金娃娃’与H.‘PurpleWaters’为例。分枝(0.52)、蕾数(0.41)、叶数(0.34)、叶宽(0.33)变异系数均>30%,除花径外其余性状均属于中等变异水平,不同萱草品种与‘金娃娃’杂交可以有效提高花量和改良叶型,推断与H.‘PurpleWaters’杂交可以进一步选育花量大和枝叶茂盛的后代,增强萱草作为地被植物的郁闭度。萱草单个花可开放1d,且由花葶底端向上依次开放,因此花量决定单株花期的长短。杂交后代单个花葶蕾数平均值都超过亲本,甚至蕾数最大值为单株23个,表明花量大幅度增加,杂交后代花期延长。叶型的变异系数仅次于花量,且叶宽超低亲(‘金娃娃’)值最高,平均值大于‘金娃娃’,说明杂交增大了叶片宽度和叶表面积,提高了光合作用。同时,株型有了一定突破。叶数和株高的均值与‘金娃娃’相近,最大值高于‘金娃娃’,说明部分后代植株更加高大。后代叶长增大,地上部分更加茂密。葶长最大值为86.40cm,极显著高于2个亲本,超低亲值达230%,可以筛选高葶植株用于设计植物花镜的背景材料,丰富群落层次。‘金娃娃’与单次花后代性状变异分析中,选择连续花后代比例最大的组合‘金娃娃’萱草与H.‘LittleBumbleBee’为例(表7)。该群体的性状变异系数:蕾数(0.41)>叶宽(0.30)>叶数(0.28)>株高(0.24)>叶长(0.23)>葶长(0.19)>花径(0.12)。蕾数最大值27.00个,说明与H.‘LittleBumbleBee’杂交部分后代分枝增多,花量增大,延长了群体花期。后代的株高平均值为37.60cm,接近‘金娃娃’,最大值为58.00cm,可试图选择较高植株继续与高生品种杂交,筛选高生后代。后代葶长的最大值为62.30cm,属于高葶的萱草类型,最低值为36.80cm,高于‘金娃娃’,葶长增大,选择高葶植株用于庭院或街道绿化,增添地被类型。2.2.3叶的生长生长及花的形态特征萱草主要观赏性状具有紧密的相关性,同时具有一定差异。株高、葶长和叶长3个性状极显著相关,株高与葶长的相关性系数为0.322,株高与叶长的相关性系数为0.405,葶长与叶长的相关性系数为0.563,表明随着植株株高增加,花葶会更高,叶子更长(表8)。叶宽、叶数和蕾数间极显著相关,同时,分枝与叶宽和蕾数极显著相关,表明植株营养生长旺盛,叶面积增大可以增大单个花葶分枝数量,增大花量。花径与内外被长宽间极显著相关,表明内外被形态没有变异,花型没有突变。连续开花与叶数极显著相关,相关系数为0.306,同时与内外被宽极显著相关。说明连续开花后代具有更多叶片,营养积累丰富,第一次花葶结束后,营养积累足以支持第二枝花葶的生长。同时,连续开花与分枝极负相关,分枝与蕾数极显著相关,即单个花葶的分枝多,蕾数多,表现连续开花的可能性越低,推测萱草多花,会消耗大量营养,养分调节不足以支持第二枝花葶的生长。观察印证,证明同一群体,连续开花植株单个花葶的分枝减少,蕾数降低导致花量少于单次花。3连续开花性状与植株花量及带配性的关系萱草连续开花性状受细胞核基因控制。萱草多组合正反交,杂交后代对连续开花性状分离没有显著影响,证明了调控连续开花基因位于细胞核内。符合蔷薇科植物月季、草莓连续开花性状的研究结果连续开花与叶数极呈显著正相关,连续开花植株叶片多于单次花植株,营养积累丰富。这从遗传规律上验证了H.‘PurpleWaters’不能稳定表现连续开花的原因。连续开花性状受到栽培环境的制约,需要充足的养分;养分相对较少的情况下,连续开花植株会减少花芽分化的次数,影响分枝数量和花量,表现为单次花。美国北部连续开花萱草数量少于南部,北部缺乏充足的光照和生长期短于南部,连续开花品种表现为花朵偏小,分枝