糖果鸢尾(Iris×norrisii)四倍体的人工诱导及其表型与生育特性研究

【作者】 丁丽雅； 刘蓉； 肖建花； 吕奕； 周静； 高亦珂； 张启翔；

【机构】 北京林业大学园林学院国家花卉工程技术研究中心；

【摘要】 多倍体是植物变异发生的重要途径之一,对于物种进化和育种有着重要意义。通过自然及人工多倍化,鸢尾属（Iris）中已经育成众多瞩目的四倍体园艺品种。与它们的二倍体祖先相比,这些四倍体品种通常表现出更浓的花色、更大的花径以及更强的生活力。然而在新兴花卉糖果鸢尾（Iris×norrisii）中,尚未见有多倍体的报道。以糖果鸢尾的64粒预萌发种子（胚根伸长5～10mm）为试材,用0.05%秋水仙素浸泡处理获得C₀代植株14株。根据观察到的单棵植株上子房大小与花粉粒大小均显著不一的情况,推测出混倍体个体1株。对其进行人工自花授粉,获得30株C,代植株在C1代群体中根据气孔和花粉粒大小预筛选出四倍体,并进一步通过染色体计数进行倍性确认。对鉴定得到的8株四倍体进行了表型观测,同时通过自交初步检测了这些四倍体的育性,并进一步通过与二倍体品系的杂交评估了利用这些四倍体进行跨倍性杂交获得渗入系种质的潜力。这些人工诱导的糖果鸢尾四倍体植株表现出营养和生殖器官上的"巨大性",包括叶片（宽度增加34%）、花朵（花径增加26%）、自交果实（长度增加54%）和自交种子（宽度增加10%,长度增加33%）。自交结实率为9.10%,所有的自交种子内都有一个发育完全的胚。相比之下,与二倍体杂交收获的种子大部分是干瘪的（充实的种子占比4.11%）,这一方面显示出三倍体障碍（triploid block）的存在,另一方面也表明了获得跨倍性杂种（interploidy hybrid）具有一定的可能性。糖果鸢尾是鸢尾属中应用多倍体育种的独特材料,因为它不仅是一个人工远缘杂种,还是该属中少有的能够在第一个生长季内开花的多年生花卉。四倍体糖果鸢尾兼具"杂合性"和"多倍性"带来的双重遗传效应,基因组容量更大,可以发生的遗传变异范围更广,在育种应用以及鸢尾属的多倍化研究方面都有其独特价值。更多还原