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  • 潘会堂教授团队取得报春花组间杂交育种突破
    来源:        作者:       浏览次数:   发表时间(2021-09-22)

       

          近日,Scientia Horticulturae发表了北京林业大学园林学院潘会堂团队题为Obtain inter-section hybrids between Primula forbesii (Sect. Monocarpicae) and P. saxatilis (Sect. Cortusoides)的研究论文。

          报春花为中国的传统名花,被称为春天的使者。小报春(Primula forbesii)为报春花属报春花组的二年生草本花卉,原产云南,具有花期长、花量大、开花芳香等特点,但其耐寒、耐热性差,在北京不能越冬越夏。岩生报春(P. saxatilis)为报春花属指叶报春组多年生草本花卉,原产黑龙江、河北、山西、北京等地,花量较小,花期较短、开花无香味,但是其耐寒性强,耐热性较强,可在北京露地越冬、越夏。为培育能在北京平原地区露地应用的开花量大、花期长、开花芳香的报春花品种,本研究以两种报春花为亲本开展了远缘杂交。

      1 小报春                2 岩生报春
       

      1. 小报春与岩生报春间存在杂交障碍,通过胚拯救技术获得了杂交后代

      小报春与岩生报春杂交无法自然获得成熟种子,两者存在严格的生殖隔离,对授粉后25-35天未成熟的小报春×岩报春幼胚进行拯救(图3),获得组间杂交苗,并在温室条件下开花。

      3小报春×岩报春未成熟卵巢的胚拯救过程

      2.杂种鉴定

      为了鉴定胚拯救获得的幼苗是否为真杂种,对幼苗进行了染色体计数、流式细胞术和AFLP分析。小报春的染色体数量为2n=2x=18,岩生报春的染色体数量为2n=2x=24,所获杂种后代的染色体数量为2n=2x=21AFLP分析表明,杂种后代具有双亲的特异性条带。说明利用胚拯救技术获得的杂交后代为小报春与岩生报春的真杂种(图4)。

       

      4小报春×岩报春杂交后代鉴定

      3. 杂种后代特征

      远缘杂种结合了两亲本的特征,花萼不反卷,与岩生报春相似;最早于12月开放,花期与小报春相似(图5)。杂种的花药不易散粉,花粉生活力最高为3.18%,其原因是花粉母细胞减数分裂过程存在异常,导致不能形成正常花粉,不能作为父本用于进一步育种。其柱头为圆球状,浅黄绿色,与小报春相似(图6)。为了评估杂种柱头的育性,以杂种后代为母本,与亲本花粉进行了回交,发现两亲本的花粉管都能成功进入杂种后代的子房,证明杂种的柱头是可育的,且更容易识别岩生报春的花粉。

      研究结果为培育适于北京平原地区栽培应用的新优报春花品种提供了技术支撑。

       

      5 杂种后代与亲本的表型特征

      6 杂种后代的花药、柱头、花粉显微观察

       

      园林学院园林植物专业博士生刘颖为该论文的第一作者,潘会堂教授为论文的通讯作者。该工作得到了中央高校基本科研业务费专项(2015ZCQ-YL-03)、教育部新世纪优秀人才计划(NCET-10-0231)、北京林业大学建设世界一流学科和特色发展引导基金(2019XKJS0323)等项目的资助。

      论文链接https://doi.org/10.1016/j.scienta.2021.110562