【摘要】：野鳶尾(Iris dichotoma)和射干(I.domestica)均屬于鳶尾科鳶尾屬(Iris)多年生草本植物,原產(chǎn)中國,夏季開花,具有花期長、花量大、抗寒、抗旱、耐瘠薄等特點。本試驗以藍(lán)紫色(V)、黃色(Y)和白色(W)野鳶尾與射干(S)雜交、回交及自交后代為試材進(jìn)行植物學(xué)主要性狀遺傳分析;以黃花野鳶尾、射干以及部分F_1,F_2,BC_1雜交后代為試材,進(jìn)行花粉大小、生活力和減數(shù)分裂行為研究;對不同花色的花瓣色素成分的初步分析,判斷不同花色花瓣主要的成色物質(zhì);利用高效液相色譜-質(zhì)譜分析(HPLC-MS)技術(shù)鑒定野鳶尾與射干種間雜交后代花瓣中的花青素苷,利用主成分分析(PCA)比較不同花色主要花青素的構(gòu)成。主要結(jié)果如下:以三種花色的野鳶尾作母本和射干雜交,得到的F_1花色均與親本不同,分別呈現(xiàn)紫色、紅褐色和藍(lán)紫色;其F_1自交獲得的F_2代群體出現(xiàn)了十分豐富的花色分離;在F_1回交試驗中,與射干回交相比與野鳶尾回交,其后代出現(xiàn)了更豐富的花色。以射干為母本,三種花色的野鳶尾為父本,獲得的F_1以及自交F_2的花色均和射干相同。對黃花野鳶尾、射干及其雜交后代F_1、F_2、BC_1-S和BC_1-Y的花粉生活力和減數(shù)分裂觀察,發(fā)現(xiàn)種間雜種F_1(Y×S)與黃花野鳶尾回交后代比與射干回交后代的育性要好一些。不育后代F_2-1和BC_1-S-1出現(xiàn)較高比例的減數(shù)分裂異常行為,包括未配對染色體、染色體橋、滯后染色體、異常紡錘絲、不同步分離、不均等分裂等異常行為,這些異常是造成花粉敗育的主要原因。雜交后代的花色分為8種色系:藍(lán)紫色、紫色、棕褐色、橙色、紅色、粉色、黃色和白色。對不同色系的花瓣進(jìn)行解剖觀察拍照,花瓣所呈現(xiàn)的顏色與內(nèi)部色素細(xì)胞或細(xì)胞團(tuán)所呈現(xiàn)的顏色基本相一致,花瓣中色素主要都分布于上表皮。初步定性表明藍(lán)紫色、紫色、粉色和白色花瓣不含有類胡蘿卜素,純黃色和純白色花瓣不含有花青素。所有色系的花瓣均在330 nm附近有特征吸收峰,表明均含有黃酮類化合物。通過高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(HPLC-MS),在野鳶尾與射干種間雜交后代分析鑒定出的29花青素苷,來源于6種花青素糖苷配基:飛燕草色素(Dp)、天竺葵色素(Pg)、矢車菊色素(Cy)、矮牽牛色素(Pt)、錦葵色素(Mv)和芍藥色素(Pn),其中矢車菊色素、矮牽牛色素、芍藥色素和錦葵色素的衍生花青素苷遠(yuǎn)不如飛燕草色素和天竺葵色素的種類和含量豐富,但它們在花色形成過程中也具有重要功能。4種最豐富的飛燕草色素花青素苷是Dp3RG5G,Dp3cispCRG5G,Dp3transpCRG5G,Dp3feRG5G,對第1主成分的貢獻(xiàn)率最大,從而分離出了藍(lán)紫色、紫色和棕褐色系的花瓣。雖然主要在橙色、紅色和粉色的花瓣中檢測到天竺葵色素,但是在雜交后代中的藍(lán)紫色、紫色、棕褐色和黃色系的花瓣中也檢測到少量的天竺葵色素。從野鳶尾與射干及種間雜交后代中提取的29種花青素,可以分為6組:無�；擒�(3RG,3RG5G),乙酰糖苷(3acRG5G),香豆酰糖苷(3pCRG,3pCRG5G),咖啡酸糖苷(3CRG5G),阿魏酸糖苷(3feRG,3feRG5G)和乙�；愣顾狨；�(3ac-pCRG5G)。不同色系中花青素苷是否�；王；N類存在明顯區(qū)別。對不同色系花瓣花青素成分的分析鑒定,有助于進(jìn)一步研究花色形成機(jī)制,為培育鳶尾新品種奠定基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S682.19
【圖文】：

圖 2-1 試驗雜交親本A, B. 藍(lán)紫花野鳶尾（V）；C, D. 黃花野鳶尾（Y）；E, F. 白花野鳶尾（W）；G, H. 射干（S） 標(biāo)尺=1 cm.Fig. 2-1 Hybridization materialsA, B. I. dichotoma (violet，V)；C, D. I. dichotoma (yellow, Y)；E, F. I. dichotoma (white, W)；G, H. I. domestica (S). Scalebar=1 cm.2.1.2.2 植物學(xué)性狀觀測標(biāo)準(zhǔn)花冠幅：花朵盛開時的花朵直徑；內(nèi)、外花被長度：分別取下內(nèi)、外花被，游標(biāo)卡尺測量花瓣基部到頂端的距離；內(nèi)、外花被寬度：游標(biāo)卡尺分別測量內(nèi)、外花被中間最寬部位的長度；花、花柱和花藥顏色：記錄花朵盛開時花朵、花柱的顏色，有無斑點及中脈的顏色；花藥的顏色及花藥背部顏色；花柱裂片長度：根據(jù)野鳶尾與射干的花柱裂片長度，將雜交后代的花柱裂片長度劃分為 5 個等級，并賦予數(shù)值 1-5，接近射干柱頭裂片長度的記錄為數(shù)值 1（0.1-1mm）；接近野鳶尾柱頭裂片長度的記錄為數(shù)值 5（9-11mm）；柱頭裂片長度介于野鳶尾與射干之間的分別記錄為 2（0.1-4mm），3（4-6mm）和 4（6-9mm）；

三種花色的野鳶尾分別作為父本，獲得 F1(S×V)，F(xiàn)1(S×Y)和 F1(S×W)的花色均和射干相同（圖2-2）。圖 2-2 野鳶尾與射干種間雜交后代 F1的花器官性狀A(yù). F1(V×S)；B. F1(Y×S)；C. F1(W×S)；D. F1(S×V)；E. F1(S×Y)；F. F1(S×W). 標(biāo)尺=1 cm.Fig. 2-2 Flower characteristics of interspecific hybrid F1from I. dichotoma and I. domesticaA. F1(V×S)；B. F1(Y×S)；C. F1(W×S)；D. F1(S×V)；E. F1(S×Y)；F. F1(S×W). Scale bar=1 cm.通過 6 組種間雜種 F1自交，獲得 F2代群體；以射干作母本的 3 組雜種 F1自交獲得的所有 F2代群體，花色不僅沒有出現(xiàn)分離，而且與對應(yīng)的 F1及射干保持一致。然而以三種花色的野鳶尾為母本的 3 組雜種 F1自交獲得的 F2代群體出現(xiàn)了十分豐富的花色分離。如表 2-2 所示，F(xiàn)2(V×S) 和 F2(W×S) 的子代花色呈現(xiàn)出紫色的比例最高，分別達(dá)到 46.0%和 38.1%；也呈現(xiàn)出橙色、紅色和黃色等花色。F2(V×S) 出現(xiàn)了較高的藍(lán)紫色和粉色，15.8%和 18.0%。而 F2(W×S) 呈現(xiàn)藍(lán)紫色和粉色的子代比例分別為23.8%和 9.5%。紅色花子代在 F2(V×S) 和 F2(W×S) 分別占 6.1%和 4.8%。F2(W×S) 中沒有發(fā)現(xiàn)棕褐色的子代。F2(Y×S) 比另兩個 F2群體出現(xiàn)了較多的橙色和紅色花朵，比例分別為 15.7%和 11.1%。F2(Y×S) 子代的在斑點分布規(guī)律上，明顯不同于F2(V×S) 和 F2(W×S) �；ㄉ尸F(xiàn)棕褐色、黃色和白色的子代在三組 F2群體中出現(xiàn)的頻率相對較低（表 2-2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2728716