昼夜开花萱草杂交后代花朵开闭时间
昼夜开花萱草杂交后代花朵开闭时间
贾贺燕;高亦珂;何琦;朱琳;张启翔
【摘 要】萱草属( Hemerocallis)植物依据花朵的开放时间分为夜间开花型和白天开花型两类。为研究萱草花朵开放和闭合的规律,对3种夜间开花的萱草种和品种以及4种白天开花萱草品种进行了杂交,设计了4对杂交组合,每个组合包括正反交,共获得F1代386株。此外,研究了16个辅助杂交组合,后代共208株。2012年和2013年夏季对全部植株的花朵开放和闭合时间进行观测。对于花朵开放时间,北黄花菜( Hemerocallis lilio-as-phodelus )和黄花菜( H.citrina)做亲本的杂交组合后代中99.74%的植株表现为夜间开放;黄花菜品种‘四月花’(H.‘April Flower’)做亲本的各杂交组合中夜间开花的‘诺米路’ב四月花’杂交组合的后代全部表现为夜间开放;与白天开花型杂交的3个组合后代中夜间开放类型与白天开放类型株数的比例接近1∶1或3∶1。花朵闭合时间变异较大,黄花菜和北黄花菜做亲本的杂交后代主要集中在夜间和白天闭合;‘四月花’杂交后代在一天中各个时段均有闭合。结果表明:萱草花朵开放与闭合是受不同基因控制的;花朵开放受一个主基因控制,夜间开花性状是显性,白天开花则为隐性性状;控制花朵开放时间的基因属于核基因;萱草花朵闭合时间表现复杂,
可能受多基因调控。%There are two types of Hemerocallis, day blooming species and night blooming species .We studied the genetic devel-opment of the flower opening and closing time in Hemerocallis.We designed the crossing experiments including 4 combina-tions and 16 auxiliary combinations between nocturnal blooming daylily species and diurnal blooming cultivars .We ob-served the flowering behavior of all 594 F1 hybrids in 2012 and 2013.For flower opening time , 99.74%of the F1 hybrids of H.citrina and H.lilio-asphodelus were highly consistent and all of them showed nocturnal blooming .All the hybrids of H.‘Naomi Ruth’ ×H .‘April Flower’ showed nocturnal blooming, and the ratio of evening flowering and morning flowering among F1 hybrids of other combinations of H.‘April flower’ was close to 1∶1 or 3∶1.The closing time of F1 hybrids of H.citrina and H.lilio-asphodelus was at day or night , while closing time of F 1 hybrids of H.‘April Flower ’ was at the whole day . Therefore, the time of flower opening and the start of closing are regulated by different genes and a dominant allele on a single locus largely determines this phenotype .Nocturnal flowering is a dominant trait and the flower opening and closing times are not controlled by plasmagene but by karyogene .The closing times are more complex and probably controled by multi-genes.
【期刊名称】《东北林业大学学报》
【年(卷),期】2014(000)007清朝历代帝王顺序表
致1500米运动员床垫的尺寸【总页数】今年入梅时间和出梅时间5页(P100-104)
【关键词】萱草;花朵开放时间;花朵闭合时间;基因
【作 者】贾贺燕;高亦珂;何琦;朱琳;张启翔
【作者单位】北京林业大学,北京,100083;北京林业大学,北京,100083;北京林业大学,北京,100083;北京林业大学,北京,100083;国家花卉工程技术研究中心 北京林业大学
【正文语种】中 文
【中图分类】S682.1+9;Q32
Journal of Northeast Forestry University.-2014,42(7).-100~104
There are two types of Hemerocallis, day blooming species and night blooming species. We studied the genetic development of the flower opening and closing time in Hemerocallis. We designed the crossing experiments including 4 combinations and 16 auxiliary combinations between nocturnal blooming daylily species and diurnal blooming cultivars. We observed the flowering behavior of all 594 F1 hybrids in 2012 and 2013. For flower opening time, 99.74% of the F1 hybrids of H. citrina and H. lilio-asphodelus were highly consistent and all of them showed nocturnal blooming. All the hybrids of H. ‘Naomi Ruth’×H. ‘April Flower’ showed nocturnal blooming, and the ratio of evening flowering and morning flowering among F1 hybrids of other combinations of H. ‘April flower’ was close to 1∶1 or 3∶1. The closing time of F1 hybrids of H. citrina and H. lilio-asphodelus was at day or night, while closing time of F1 hybrids of H. ‘April Flower’ was at the whole day. Therefore, the time of flower opening and the start of closing are regulated by different genes and a dominant allele on a single locus largely determines this phenotype. Nocturnal flowering is a dominant trait and the flower opening and closing times are not controlled by plasmagene but by karyogene. The closing times are more complex and probably controled by multi-genes.
Keywords Hemerocallis; Blooming time; Closing time; Gene
在开花植物中,花朵授粉的成功与否依赖于花朵的开放和闭合时间[1]。花朵的开放和闭合时间也决定了观花植物单朵花期的长度,对花卉的观赏价值有重要影响。林奈(Linnaeus)发现植物开花都有确定的时间,由植物的内源生物节律调控,植物的花朵在一天中确定的时间开放,据此于1751年绘制了“花钟”,用植物的这一特点来提醒时间[2]。Bünning研究发现,植物确定的花朵开闭合时间是受基因控制的。可是由于植物材料的限制,对于花朵开放闭合时间相关基因的研究极少[3]。
萱草属植物有10余种,国产3个夜间开花类型种为黄花菜、北黄花菜、小黄花菜,其余国产种都为白天开花类型[4-6]。不同种萱草的单朵花开放时长约10 h。萱草的品种也分为白天开花和夜间开花两种类型,其中,黄花菜品种多为夜间开花型。萱草属中白天、晚上开花类型间杂交可育[7],因此,萱草属植物是研究昼间开花类型和夜间开花类型的开花习性以及植物花朵开放和闭合基因调控机制的好材料[8],将为萱草的单花长花期育种提供理论依据,是一个植物学和园艺学研究的重点与热点。
Hasegawa et al.[9]在对萱草(H. fulva)和黄花菜天然杂交后代和人工杂交F1代的花朵开放和
闭合时间的研究中认为是一个显性主基因控制着花朵开放时间,夜间开花对于白天开花是隐性性状。夜间开花与白天开花的显隐型关系与2008─2009年课题组对萱草白天开花和夜间开花杂交后代的开花时间观察结果相反。为进一步研究萱草白天开花和夜间开花性状的遗传规律,2010年设计了更多的萱草白天开花和夜间开花类型之间的杂交组合,对其F1代植株的花朵开放时间和闭合时间进行了观测,并基于观测结果进一步分析了萱草花朵开放闭合时间的遗传规律和基因调控。
夜间开花类型:北黄花菜(H. lilio-asphodelus)、黄花菜(H. citrina)和黄花菜品种‘四月花’(H. ‘April flower’)。品种‘贝拉’(H. ‘Bela Lugosi’)、‘诺米路’(H. ‘Naomi Ruth’)、‘红酒’(H. ‘Red Rum’)、‘蓝光’(H. ‘Blue Sheen’)经多次观察也为夜间开始开放,也归为夜间开花类型。
孟非语录白天开花类型:‘儿童节’(H. ‘Children’s Festival’)、‘红海盗’(H. ‘Crimson Pirate’)、‘紫泉’(H. ‘Purple water’)、‘凯乌德’(H. ‘Catherine Woodbury’)、‘盛夏酒红’(H. ‘Summer Wine’)、萱草(H. fulva)。
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所有的植物材料都种植于位于北京市昌平区小汤山镇的国家花卉工程技术研究中心基地(北纬40°15′,东经116°44′)。
杂交试验:2009年和2010年夏季分别进行了昼夜开花类型间的杂交,杂交前一天对所有花朵进行严格去雄套袋,授粉后再进行套袋。杂交组合包括:‘四月花’ב儿童节’共42朵,获得11个果实;‘儿童节’ב四月花’共37朵,获得10个果实;北黄花菜ב儿童节’共65朵,获得24个果实;‘儿童节’×北黄花菜共35朵,获得12个果实;‘四月花’ב红海盗’共32朵,获得9个果实;‘红海盗’ב四月花’共30朵,获得8个果实;黄花菜ב红海盗’共53朵,获得18个果实;‘红海盗’×黄花菜共46朵,获得16个果实,共计得到386棵苗。16个辅助杂交组合,包括北黄花菜做母本,‘凯乌德’、‘紫泉’、‘贝拉’、‘诺米路’、‘红酒’、‘蓝光’分别做父本的6个杂交组合和北黄花菜自交组合,黄花菜做母本,‘盛夏酒红’、‘紫泉’、‘贝拉’、‘诺米路’、‘儿童节’、‘凯乌德’分别做父本的6个杂交组合;黄花菜做父本的组合包括萱草×黄花菜,‘四月花’做亲本的杂交组合(‘四月花’ב紫泉’、‘诺米路’ב四月花’),共获得208株杂交后代。杂交后约40 d采收种子,播种于温室中,次年春季定植到大田中。2009年杂交所获F1代于2011年夏季首次开花,2010年杂交所获F1代于2012年夏季首次开花。2013年夏季(7─8月份)对所有F1代以及亲本植株的花朵开放时间和花朵闭合时间进行观察记录。

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