山茶花生殖生物學(xué)及倍性育種基礎(chǔ)研究.pdf

1、本文以亞熱帶林業(yè)研究所山茶資源圃、金華國(guó)際山茶物種園和南寧金花茶公園的山茶屬615個(gè)種質(zhì)作為研究對(duì)象，首次從山茶屬植物倍性調(diào)查鑒定、倍性與形態(tài)關(guān)系、繁育系統(tǒng)、花粉貯藏生理、花粉加倍及雜交不育等方面對(duì)山茶生殖生物學(xué)、倍性育種、雜交不育等進(jìn)行了系統(tǒng)研究，主要結(jié)論如下:
　　615個(gè)供試山茶屬種質(zhì)流式細(xì)胞儀倍性檢測(cè)結(jié)果如下:二倍體512個(gè)，主要包括:耐冬山茶(Naidong(C.japonica)）、杜鵑紅山茶（C.azalea）、金花

2、茶(C.nitidissima)、越南抱莖茶(C.amplexicaulis、南山茶(C.semiserrata)、紅露珍（C.japonica' hongluzhen'）、白靈山紅山茶（C bailinshanica）、浙江紅山茶（C.chekiangoleoso Hu）等;單倍體1個(gè):單體紅山茶(C.ufaku);三倍體24個(gè):東興金花茶(C.tunghinensis)、龍頭山大樹茶(C.longtousanica)、重慶山茶(C.

3、chungkingensis)等、小長(zhǎng)尾連蕊茶（C.parvicaudata Chang）等;四倍體共38個(gè):怒江紅山茶(C.saluenensis)、隱脈紅山茶(C.cryptoneura)、禿苞紅山茶(C.glabriperulata)、芙蓉紅山茶(C.hilisciflora)、尖連蕊茶（C.cuspidata）等;六倍體35個(gè):茶梅(C.sasanqua)、長(zhǎng)尾紅山茶(C.longicaudata)、寡瓣紅山茶(C.paucip

4、etala)等;八倍體5個(gè):大花紅山茶(C.Magniflora)、攸縣油茶(C.yuhsienensis)、綿管紅山茶（C.lanasituba）、阿斯特斯(Asitesi)、C.sasanqua‘297842’。
　　17個(gè)山茶屬種質(zhì)根尖壓片、染色體計(jì)數(shù)結(jié)果如下:二倍體中:杜鵑紅山茶核型公式為2n=2x=30=18sm+12m;南山茶核型公式為2n=2x=30=2sm+28m;浙江紅山茶的核型公式為2n=2x=30=4sm+2

5、6m，3個(gè)山茶屬種質(zhì)核不對(duì)稱系數(shù)分別為66.55％、59.73％和60.99％，核型分類均屬于2A。越南抱莖茶核型公式為2n=2x=30=10sm+20m;紅露珍核型公式為2n=2x=30=16sm+14m;金花茶核型公式為2n=2x=30=18sm+12m;白靈山紅山茶核型公式為2n=2x=30=10sm+20m;耐冬山茶的核型公式為2n=2x=30=14sm+16m，5個(gè)山茶屬種質(zhì)核不對(duì)稱系數(shù)分別為64.90％、63.60％、66.

6、08％、63.18％、56.04％，核型分類均屬于2B。多倍體中:‘斯威柯’核型公式為2n=3x=45=18m+27sm;小長(zhǎng)尾連蕊茶核型公式為2n=3x=45=24m+18sm+3st; C.japonica‘297848’核型公式為2n=4x=60=40m+16sm+4st;芙蓉紅山茶核型公式為2n=4x=60=32m+28sm;尖連蕊茶核型公式為2n=4x=60=40m+16sm+4st; C.japonica‘297851’核型

7、公式為2n=6x=90=36m+54sm;C.japonica'297829’核型公式為2n=6x=90=54m+36sm;大花紅山茶核型公式為2n=8x=120=64m+56sm;綿管紅山茶核型公式為2n=8x=120=64m+40sm+16st，9個(gè)種質(zhì)染色體核型不對(duì)稱系數(shù)分別為64.03％、63.75％、61.98％、64.23％、60.45％、62.49％、61.49％、62.89％、62.95％,‘斯威柯’核型分類為3B型，C

8、.japonica‘297851’核型為2A型，其它7個(gè)種質(zhì)核型均為2B型。
　　山茶屬植物倍性與形態(tài)指標(biāo)相關(guān)分析表明，葉面積、節(jié)間長(zhǎng)、氣孔大小、葉長(zhǎng)、葉寬、葉厚、葉柄長(zhǎng)隨倍性的增加而呈上升的趨勢(shì)，葉長(zhǎng)、葉寬、葉厚、葉柄長(zhǎng)與倍性之間呈正相關(guān);葉面積、節(jié)間長(zhǎng)、氣孔大小與倍性之間呈顯著正相關(guān);氣孔密度與倍性之間呈顯著負(fù)相關(guān)?；◤?、花瓣長(zhǎng)度、花瓣寬度、花粉極軸長(zhǎng)度、花粉赤道軸長(zhǎng)度隨倍性增加呈增加趨勢(shì)，花粉的極軸長(zhǎng)度、赤道軸長(zhǎng)度與倍性呈顯

9、著正相關(guān)，花徑、花瓣長(zhǎng)度、花瓣寬度和花粉大小與倍性呈正相關(guān)。
　　大花紅山茶、耐冬山茶開花時(shí)柱頭與花藥有一定空間距離，大花紅山茶為雌蕊先熟，雄蕊后熟;杜鵑紅山茶、耐冬山茶柱頭與花藥成熟時(shí)間無(wú)明顯差別，二者柱頭可授性和散粉時(shí)間有重疊?；ǚ?胚珠比、雜交指數(shù)以及授粉試驗(yàn)結(jié)果表明:杜鵑紅山茶、耐冬山茶、大花紅山茶不存在無(wú)融合生殖，三者均為以異交為主的混合交配系統(tǒng)，需要傳粉者。大花紅山茶具有延遲自交的花部特征。
　　大花紅山茶花粉極

10、面觀呈正三角形，溝界極區(qū)較寬;花粉粒紋飾為穴狀、小溝狀雕飾紋;花粉粒平均極軸長(zhǎng)為71.05μm，說明大花紅山茶在山茶屬中具有較為特殊的分類地位和系統(tǒng)進(jìn)化地位。大花紅山茶花粉萌發(fā)的適宜培養(yǎng)基為:150 g/L蔗糖+20 mg/L硼酸+100 mg/L KNO3+50 mg/L MgSO4+300 mg/L Ca(NO3)2，花粉萌發(fā)率可達(dá)68.10％。耐冬山茶花粉萌發(fā)的適宜培養(yǎng)基為:150 g/L蔗糖+0.05 g/L硼酸+100 mg/

11、L GA3+900 g/LCa(NO3)2;杜鵑紅山茶花粉萌發(fā)的適宜培養(yǎng)基為:200 g/L蔗糖+0.01 g/L硼酸+200 mg/LGA3+500 mg/L Ca(NO3)2。大花紅山茶、耐冬山茶、杜鵑紅山茶花粉最佳貯藏條件為-80℃，-80℃下貯藏360d后，萌發(fā)率仍可達(dá)到39.4％、36.7％、47.8％。3種保護(hù)酶活性高峰值前后花粉萌發(fā)率出現(xiàn)大幅度下降。3種保護(hù)酶活性對(duì)大花紅山茶花粉萌發(fā)率的影響依次為:CAT＞SOD＞POD，

12、3種保護(hù)酶活性對(duì)耐冬山茶、杜鵑紅山茶花粉萌發(fā)率的影響依次為: SOD＞CAT＞POD。
　　杜鵑紅山茶、耐冬山茶花粉染色體加倍的適宜方法為注射法，誘導(dǎo)大花粉秋水仙堿處理的適宜濃度為:3000 mg/L、5000 mg/L。小孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂偶線期至終變期是杜鵑紅山茶、耐冬山茶花粉加倍的適宜時(shí)期;秋水仙堿處理得到的杜鵑紅山茶、耐冬山茶大花粉，體積、大小比對(duì)照花粉大，二者差異顯著;激光掃描共聚焦顯微鏡檢測(cè)大花粉和對(duì)照花粉DNA含量結(jié)