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科技秀∣繡球小孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂染色體行為及花粉特征研究取得進(jìn)展

發(fā)布時(shí)間:2023-09-21     字體大?。?span id="small" style="font-size: 16px">小    

1、成果簡(jiǎn)介

 

繡球聯(lián)盟理事長(zhǎng)單位杭州市園林綠化股份有限公司(浙江園林資源與環(huán)境技術(shù)研究院)與南京林業(yè)大學(xué)(林木遺傳與生物技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室),聯(lián)合開展繡球母細(xì)胞減數(shù)分裂染色體行為及花粉特征研究,并建立了繡球花發(fā)育的形態(tài)學(xué)指標(biāo)與減數(shù)分裂進(jìn)程的對(duì)應(yīng)關(guān)系,觀測(cè)小孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程中染色體行為及花粉特征,為繡球種質(zhì)創(chuàng)新奠定工作基礎(chǔ)。本研究在國(guó)家林業(yè)和草原局重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(GLM[2021]86)和上海市綠化和市容管理局科研項(xiàng)(G212410)的資助下完成。研究成果論文已在《林業(yè)科學(xué)》2023年第59卷7期發(fā)表。

 


 

2、全文速覽

 

繡球(Hydrangea macrophylla)是繡球?qū)伲℉ydrangea)植物的統(tǒng)稱,其花序碩大飽滿且花色豐富,觀賞價(jià)值高,具有耐旱、耐蔭等優(yōu)點(diǎn),除應(yīng)用于園林綠化及盆花外,也常用于切花生產(chǎn)。近年來(lái),我國(guó)繡球的種植面積和應(yīng)用范圍持續(xù)擴(kuò)大,發(fā)展前景十分廣闊。我國(guó)繡球?qū)僦参锓N質(zhì)資源豐富,但基礎(chǔ)研究和育種工作明顯滯后,生產(chǎn)上應(yīng)用的品種多引自歐洲、美國(guó)或日本。為了促進(jìn)我國(guó)繡球產(chǎn)業(yè)的持續(xù)迅速發(fā)展,國(guó)家林業(yè)和草原局成立了繡球花產(chǎn)業(yè)國(guó)家創(chuàng)新聯(lián)盟,聯(lián)盟將通過(guò)各科研單位和企業(yè)的聯(lián)合攻關(guān),實(shí)現(xiàn)中國(guó)繡球?qū)僦参镔Y源在新品種、新產(chǎn)品和新技術(shù)上的突破。目前,繡球相關(guān)研究主要集中在繁殖技術(shù)、栽培適應(yīng)性、觀賞品質(zhì)等方面,雜交后代小孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂異常現(xiàn)象及花粉活力評(píng)估方面的研究也有少量文獻(xiàn)報(bào)道,然而繡球花發(fā)育的形態(tài)特征與小孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂進(jìn)程的對(duì)應(yīng)關(guān)系未見(jiàn)報(bào)道。

 


 

本研究以繡球‘無(wú)盡夏’及2個(gè)雜種F1的花序?yàn)檠芯坎牧?,采用卡寶品紅壓片法觀察花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程,確定花發(fā)育與減數(shù)分裂進(jìn)程之間的相關(guān)性,并觀察統(tǒng)計(jì)小孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程的異常現(xiàn)象及花粉特征,旨在為繡球的雜交育種工作提供細(xì)胞學(xué)依據(jù)。

 

 

 

繡球‘無(wú)盡夏’花序邊緣的裝飾花微微開放,可育花的花蕾直徑3~4 mm,花藥寬約0.5mm,長(zhǎng)約1mm,此時(shí)花粉母細(xì)胞進(jìn)入粗線期,該形態(tài)學(xué)指標(biāo)可以作為繡球離瓣組花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂的標(biāo)志,在這時(shí)對(duì)花序進(jìn)行物理或化學(xué)處理,可以誘導(dǎo)2n配子發(fā)生。離體條件下,繡球‘無(wú)盡夏’及H.macrophylla ‘Taube’× H.macrophylla ‘Veitchii’雜種F1的花粉萌發(fā)率分別為25.15%和16.26%,萌發(fā)率較高,因此,在進(jìn)一步雜交育種工作中,繡球‘無(wú)盡夏’及H.macrophylla ‘Taube’ × H. macrophylla ‘Veitchii’雜種F1既可以用作父本也可以用作母本。

 

圖 1 繡球‘無(wú)盡夏’小孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程

 

圖2   繡球‘無(wú)盡夏’花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂進(jìn)程與花形態(tài)特征的關(guān)系

 

圖3   繡球H.macrophylla ‘Magical Jade’ ×H.chinensis減數(shù)分裂過(guò)程中的異?,F(xiàn)象

 

圖4   繡球 H. macrophylla ‘Taube’ ×H. macrophylla ‘Veitchii’減數(shù)分裂過(guò)程中的異常現(xiàn)象

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