百合杂种系间杂交障碍的克服及3种幼胚离体培养方法的比较研究_谢松林
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百合的遗传多样性和遗传改良百合是一类美丽而受欢迎的花卉,具有丰富的颜色和形态变化。
在园艺种植中,百合被广泛用于景观和切花的栽培,同时也是研究遗传多样性和进行遗传改良的重要模式植物之一。
本文将探讨百合植物的遗传多样性以及目前在遗传改良方面取得的成就和挑战。
首先,百合植物具有丰富的遗传多样性,这是由于其自然繁殖方式和遗传机制的特殊性质所决定的。
百合既可以通过自花传粉自我繁殖,也可以通过异花传粉进行交配繁殖。
这种交配方式使得百合植物在遗传上保持了一定的多样性。
此外,百合植物的基因组也具有一定的变异性,这为遗传改良提供了丰富的资源。
在遗传多样性方面,研究人员通过分析百合植物的DNA序列和染色体结构,发现百合植物在遗传多样性方面表现出了较高的变异程度。
百合植物的遗传多样性主要通过基因多态性来体现,包括等位基因的多样性水平和基因型的多样性。
这种遗传多样性使得百合植物在适应环境变化和抵抗病虫害方面具有很强的潜力。
针对百合植物的遗传改良,目前已经取得了一些显著的成就。
通过选择育种和遗传改良的方法,研究人员成功地培育出了一系列具有丰富颜色和形态的新品种。
这些新品种不仅在栽培和市场上具有较高的经济价值,同时也丰富了人们对百合植物的审美和欣赏。
同时,遗传工程技术的应用也为百合植物的遗传改良提供了新的手段和途径。
通过基因的转导和编辑,研究人员可以精确地调控百合植物中与颜色、花型、抗病性等性状相关的基因。
这种遗传改良方法除了可以加速新品种的培育,还能够提高百合植物在环境适应和抗病抗虫能力等方面的表现。
然而,百合植物的遗传改良也面临着一些挑战和困难。
首先,由于百合植物的自然繁殖方式和杂交障碍的存在,育种过程中可能会面临繁杂的交配与繁殖难题。
其次,随着资源的过度利用和自然栖息地的破坏,野生百合植物的遗传多样性正在逐渐减少。
这对于长期来说可能会对百合植物的遗传改良和栽培带来限制。
因此,保护和研究百合植物的遗传多样性变得十分重要。
百合育种研究文献综述国内外研究现状、杂交育种20世纪80年代初,黄济明率先进行百合的杂交育种工作[1],进入90年代后,许多学者相继开展了杂交育种研究,如毛百合与细叶百合(L.pumilum)、轮叶百合(L.distichum)@王百合、毛百合@细叶百合、细叶百合@垂花百合(L.cernuum)、条叶百合(L.callosum)与王百合等种间杂交研究[2]。
在亲本选配上,认为形态分类学上的亲缘关系与生物学上的生殖可配性不完全相符。
有的杂交组合形态上差异较大,但生殖可配性极强。
百合商品种在花色、花型等性状上较野生种有很大改良,特别是花的开放方向。
野生种中卷瓣组花向下开放;百合组花均为横向开放;钟花组虽然向上开放,但花瓣薄,瓶插寿命短,野生种之间杂交难以获得与商品种抗衡的杂种。
而Creij等用多种克服远源杂交障碍的方法,获得不同组的野生种之间,栽培种之间的多个杂交组合的F1代,认为东方系和亚洲系(OA)杂交种是最有前景的杂交组合[3-5]。
植物育种的历史表明,在抗性和一些特殊品质性状上,野生种保留了大量的有用基因。
利用野生种与商品种多代杂交以及回交,将野生百合的优良基因渐渗到栽培种中,完善商品种是切实可行的育种之路。
如Loffler等用毛百合与麝香百合(L.longiflorum)杂交,将毛百合的抗真菌(Fu-sarium)性病害的特性通过杂交渐渗到麝香百合中[6]。
在百合远缘杂交中,花粉加热、蒙导等多种授粉方法是克服远缘杂交受粉障碍的有效手段。
Tuyl等以百合为研究杂交育种的模式植物,应用子房嫁接、胎座传粉、热水处理、辅助授粉、激素处理等多种方法进行克服不同类型的百合杂交障碍的试验[5],建立了克服远缘杂交障碍的技术体系。
通过离体胚珠授粉试验,纪海珊报道了百合种间杂交的障碍原因[7]。
指出在离体培养过程中,胚珠与花粉间最适授粉距离为1 mm;种间杂交障碍在于花粉管穿入胚珠珠孔所需时间(花粉发芽后8~12 h)早于花粉管内精子形成时间(花粉萌发后17 h)。
3种百合组培快繁体系进行比较和优化-园艺学论文-农学论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——百合(Lilium spp.)是世界着名切花之一,具有很高的观赏价值,一直深受人们喜爱,是重要的商品花卉和园林绿化植物。
自Robb首次离体培养百合鳞茎以来,组织培养技术在百合上的应用已取得了显着的进展,但百合种类繁多,类型各异,目前很多品种尚未形成规模化生产。
组织培养技术可有效地进行百合的快速繁殖和脱毒苗生产,是提供生产用百合种球的重要途径。
百合再生能力比较强,许多器官、组织可作为外植体进行离体培养,如鳞片、叶片、珠芽、花器官、种子、胚等[19]。
关于百合组织培养的研究主要集中在不同培养途径的外植体材料、培养方式、培养条件、植物生长调节剂种类及质量浓度筛选等方面[2]。
由于百合的种、品种、品系间的基因型存在差异,所以,百合导分化阶段的差异仍需探索。
在百合继代增殖阶段,最常使用的植物生长调节剂是0.1~0.5 mg/L的NAA和0.5~2.0 mg/L的6BA。
从前人的研究中可以看出,不同基因型百合对这两类激素具有较宽的适应范围。
如果能针对几种百合建立一致的继代增殖体系,在生产中可起到快速提高组培苗增殖系数、减少工作量、节约成本的作用。
试管鳞茎培养是百合种球培育的关键技术环节之一。
组培苗继代培养多次后容易出现鳞茎发育慢、叶根长势柔弱的现象,严重影响百合的移栽成活。
通过建立促进鳞茎膨大的技术体系,能迅速增加鳞茎的重量,有效促进壮苗,去除病毒,提高移栽成活率,实现短时间内获得大量生产用优质种球的目标。
新铁炮百合(Lilium formolongi Hort.) 是由高砂百合(L. formosanumWalla.)与铁炮百合(L. longiflorum Thunb.)为亲本杂交所得的子代与铁炮百合回交培育而成的系列[10],其主要特点是生育期较短,花大瓣厚,花型独特,花期较长,是优良的切花品种;东方百合索邦(L. oriental Sorbonne)花型优美,芳香宜人,是目前市场上最畅销的切花百合品种之一;野生淡黄花百合(L. sulphureum Baker)耐阴,耐热,抗病虫害,集食用、药用、观赏于一身,是培育百合新品种的优良种质材料。
百合杂交育种研究进展摘要百合作为集药用、食用、观赏于一身的植物,具有很高的经济价值。
但是百合种性易退化,并存在严重的病害,培育出高产、优质、抗性强的百合新品种已成当务之急。
而百合育种主要以杂交育种为主,现主要就杂交亲本的选配、育种目标及克服种间杂交不亲和的方法等方面进行总结,并提出我国百合育种中存在的问题及解决的方法,以期指导百合的育种工作。
关键词百合;杂交育种;亲本选配;育种目标;存在问题;解决方法百合是单子叶植物亚纲百合科(Liliaceae)百合属(Lilium)多年生草本植物,是国家卫生部首批公布药食同源的食品,也可以作切花、盆景等观赏用。
但是百合主要靠鳞茎进行无性繁殖,种球容易退化,并存在严重的病虫害,因此培育出高产、优质、抗性强的百合新品种已成为当务之急。
随着现代生物技术的飞跃发展,分子育种、体细胞杂交、倍性育种等现代育种技术已广泛应用于百合的育种工作中,目前百合育种仍然以杂交育种为主。
1亲本选配19世纪后期,由于百合病毒病害的蔓延,使大多数栽培种与商品种都面临灭绝的危险;20世纪初,欧洲人发现并引种了原产于我国的岷江百合,立即用于杂交育种中,培育出许多适应性强的新品种,从而掀起了百合育种的高潮。
Van Tuyl等认为[1]OA杂种(Oriental×Asiatic hybrids)是最有前景的杂交组合,两者均是商品种,但是商品种大多都是高度杂合的,其种间杂交未必有有利的基因组合,并提出利用野生种与商品种多代杂交以及回交,将野生百合的优良基因渐渗到商品种中,是完善商品种切实可行的育种之路,如细叶百合有较强的抗镰刀菌和抗叶枯病的能力,将其与欧洲百合杂交,将抗病基因渐渗入欧洲百合中,从而培育出新品种金橙花山丹[2]。
2育种目标百合杂交育种目标主要集中在观赏(如花色、花形、香味、株型等)及栽培性状(如抗病性,抗热、寒性,不同生长周期及无花粉型)的改良方面[3]。
2.1抗病育种百合主要靠鳞茎进行无性繁殖,而随着百合种植面积日益扩大,百合病害和衰退的现象也越来越严重,给百合的种植业造成了很大的经济损失。
百合的组织培养技术综述组培经典378湖北农业科学HUBEI AGRICULTURAL SCIENCES No11,____文章编号:0439-8114(____)01-0078-05百合的组织培养技术综述蒋细旺1,司怀军2(11江汉大学医学与生命科学学院,湖北武汉430056;21甘肃农业大学农学院,甘肃兰州730070)摘要:对20世纪90年代以后的百合组织培养技术进行了综述,包括百合外植体的准备、百合的快速繁殖技术等。
还对百合种质资源离体保存和百合的组织培养技术在百合育种中的应用作了论述。
关键词:百合;组织培养;育种中图分类号:S68211;Q94311;Q81311+2 文献标识码:A百合(Lilium.spp)是全世界著名的观赏花卉之一。
中国是世界百合种质资源的分布中心,约有47个种、18个变种,占世界百合属总数的一半以上。
其中36个种、15个变种是我国特有的珍稀种类[1]。
百合除具有观赏价值外,大多数可以食用、药用,是上等的滋补佳品。
但由于人类、非人类的影响,使一些分布地区窄或生态适应性弱的百合种的生存受到严重威胁球、分珠芽鳞片扦插、繁殖,,常造成种性退化,,量。
,能够迅速去除病毒和更新品种,加快了百合的快速繁殖速度,缩短了百合的生育周期。
在百合杂交育种中也存在着基因库贫乏、种间杂交不亲和等局限性,而组织培养中的胚培养、花药培养等技术则可克服这些弊端。
自1957年Robb[2]首次发表了百合的组织培养文章后,到现在百合诱导分化的能力依次为种子_gt;鳞片_gt;花丝_gt;花瓣_gt;叶片。
112 外植体灭菌常用的药剂有乙醇、升汞次氯酸钠及漂白粉等。
,使用浓度75~60s。
升汞的1灭菌时间为10min左____g L-1的次氯酸钠溶液浸泡min,灭菌时要不断摇动[9,10];漂白粉的使用浓度为饱和溶液,灭菌时间为10~20min[11,12]。
材料灭菌后再用无菌水冲洗5次左右。
另外也有将2种灭菌剂同时使用的,如先用1%次氯酸钠溶液浸泡6min,取出后放入011%升汞溶液中浸泡8min,无菌水冲洗6~7次[13]。
百合的组织培养综述(辛文龙,200674010152)摘要对百合的分布和组织培养的进展状况及组织培养在百合育种中的应用作了综述。
特别罗列了百合组织培养中所选用的外植体类型和一些组培材料的最佳分化、生根培养基配方;阐述了组织培养中常见的一些问题;并介绍了百合组织培养在其育种中的应用。
关键词百合;组织培养;百合(Lilium.spp.)是百合科(Iiliaccae)百合属(Lilium)多年生草本植物。
我国是百合植物的原产地,早在1400多年以前就有人工栽培,食用、观赏和药用百合的栽培利用历史十分悠久。
百合除具有观赏价值外,大多数可以食用、药用,是上等的滋补佳品。
传统的白合繁殖方法主要采用常规分球、分珠芽鳞片扦插、鳞片包埋等。
但采用这些方法繁殖,繁殖系数较小,特别是经多代分殖以后,常造成种性退化,甚至病毒积累,影响百合的产量和质量。
利用组织培养技术,能够迅速去除病毒和更新品种,加快了百合的快速繁殖速度,缩短了百合的生育周期。
在百合杂交育种中也存在着基因库贫乏、种间杂交不亲和等局限性,而组织培养中的胚培养、花药培养等技术则可克服这些弊端。
现将目前百合组织培养及育种方法做简单总结。
1百合的分布全世界百合约有90多个种,主要分布在北半球的温带和寒带地区,少数种类分布在热带高海拔地区,南半球没有野生种分布。
中国是百合种类分布最多的国家,也是世界百合起源的中心。
据调查,中国约有47个种18个变种,占世界百合总数的一半以上,其中有36个种15个变种为中国特有种;日本有15个种,其中9个种为日本特有种;韩国有11个种,其中3个为特有种;亚洲其他国家和欧洲共有约22个种;北美洲约有14个种。
2百合的组织培养外植体类型2.1外植体的选择2.1.1鳞片百合鳞片作为外植体具有容易获得、分化能力强、对培养基要求不严等优点是目前百合组织培养中普遍采用的外植体。
主要是通过调节生长素和细分裂素的比例来诱导其组织产生不定芽和再生植株。
文章编号:1002-1728(2002)02-0020-05百合属植物的种间杂交研究进展✷孙晓梅1,罗凤霞1,王萍2,董胜君1,祝鹏芳3,孙龙生1(1.沈阳农业大学园林系,辽宁沈阳110161;2.大连市开发区绿化实业有限公司,辽宁沈阳116600;3.辽宁省农业科学院花卉研究所辽宁沈阳110161)中图分类号:S 682.203.51文献标识码:B百合属(L i l i u m )植物属于百合科(L i l i -a c e a e),全世界约有130种,我国有40多种[1,2]。
百合栽培的历史悠久,自古西方人就把百合作为圣洁的象征。
百合作为切花已有2000年以上的历史。
百合属植物资源之丰富,栽培历史之悠久,栽培区域之广泛,切花装饰之精美与艺术内涵之丰富,使其早已成为花卉中的佼佼者。
百合属植物的种间杂交早在20世纪20~30年代国外就有研究。
20世纪80年代以来,我国亦开始了百合的种间杂交育种工作,并利用远缘杂交获得了百合种间杂种。
目前,世界上百合花卉的品种已达1000种以上[3],由于百合杂交常有明显的不亲和性,不同组的百合要进行种间杂交是很困难的。
因此,必须采用切割花柱授粉、幼胚离体培养等方法来克服受精前障碍和受精后胚发育不良等障碍,并且在得到杂种幼苗和开花植株后要进行杂种的鉴定和评选。
!种间不亲和性及其原因种间不亲和性指不同种的植物由于基因型的差异和生理上的不协调,使它们在相互传粉和受精方面受到障碍,导致不能产生有生活力的杂种后代的现象。
百合属植物种间不亲和性的原因较为复杂,可发生在不同的阶段。
在正常情况下,百合属植物从开花到产生成熟种子,大约需60~80d,经历了授粉、花粉萌发、花粉管生长、花粉管穿越柱头、通过花柱到达胚囊、配子融合和胚及胚乳的发育成熟等过程,只要其中一个环节发生障碍便可导致不育。
杂交不亲和的程度在种、组、品种之间具有明显的差异,一般来说同种内易杂交,种间较困难,不同组甚至不同种与栽培品种之间存在着明显的杂交不育障碍。