科技秀∣繡球小孢子母細胞減數分裂染色體行為及花粉特征研究取得進(jìn)展
發(fā)布時(shí)間:2023-09-21 字體大?。?span id="small" style="font-size: 16px">小 中 大
1、成果簡(jiǎn)介
繡球聯(lián)盟理事長(cháng)單位杭州市園林綠化股份有限公司(浙江園林資源與環(huán)境技術(shù)研究院)與南京林業(yè)大學(xué)(林木遺傳與生物技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗室),聯(lián)合開(kāi)展繡球母細胞減數分裂染色體行為及花粉特征研究,并建立了繡球花發(fā)育的形態(tài)學(xué)指標與減數分裂進(jìn)程的對應關(guān)系,觀(guān)測小孢子母細胞減數分裂過(guò)程中染色體行為及花粉特征,為繡球種質(zhì)創(chuàng )新奠定工作基礎。本研究在國家林業(yè)和草原局重點(diǎn)研發(fā)項目(GLM[2021]86)和上海市綠化和市容管理局科研項(G212410)的資助下完成。研究成果論文已在《林業(yè)科學(xué)》2023年第59卷7期發(fā)表。
2、全文速覽
繡球(Hydrangea macrophylla)是繡球屬(Hydrangea)植物的統稱(chēng),其花序碩大飽滿(mǎn)且花色豐富,觀(guān)賞價(jià)值高,具有耐旱、耐蔭等優(yōu)點(diǎn),除應用于園林綠化及盆花外,也常用于切花生產(chǎn)。近年來(lái),我國繡球的種植面積和應用范圍持續擴大,發(fā)展前景十分廣闊。我國繡球屬植物種質(zhì)資源豐富,但基礎研究和育種工作明顯滯后,生產(chǎn)上應用的品種多引自歐洲、美國或日本。為了促進(jìn)我國繡球產(chǎn)業(yè)的持續迅速發(fā)展,國家林業(yè)和草原局成立了繡球花產(chǎn)業(yè)國家創(chuàng )新聯(lián)盟,聯(lián)盟將通過(guò)各科研單位和企業(yè)的聯(lián)合攻關(guān),實(shí)現中國繡球屬植物資源在新品種、新產(chǎn)品和新技術(shù)上的突破。目前,繡球相關(guān)研究主要集中在繁殖技術(shù)、栽培適應性、觀(guān)賞品質(zhì)等方面,雜交后代小孢子母細胞減數分裂異?,F象及花粉活力評估方面的研究也有少量文獻報道,然而繡球花發(fā)育的形態(tài)特征與小孢子母細胞減數分裂進(jìn)程的對應關(guān)系未見(jiàn)報道。
本研究以繡球‘無(wú)盡夏’及2個(gè)雜種F1的花序為研究材料,采用卡寶品紅壓片法觀(guān)察花粉母細胞減數分裂過(guò)程,確定花發(fā)育與減數分裂進(jìn)程之間的相關(guān)性,并觀(guān)察統計小孢子母細胞減數分裂過(guò)程的異?,F象及花粉特征,旨在為繡球的雜交育種工作提供細胞學(xué)依據。
繡球‘無(wú)盡夏’花序邊緣的裝飾花微微開(kāi)放,可育花的花蕾直徑3~4 mm,花藥寬約0.5mm,長(cháng)約1mm,此時(shí)花粉母細胞進(jìn)入粗線(xiàn)期,該形態(tài)學(xué)指標可以作為繡球離瓣組花粉母細胞減數分裂的標志,在這時(shí)對花序進(jìn)行物理或化學(xué)處理,可以誘導2n配子發(fā)生。離體條件下,繡球‘無(wú)盡夏’及H.macrophylla ‘Taube’× H.macrophylla ‘Veitchii’雜種F1的花粉萌發(fā)率分別為25.15%和16.26%,萌發(fā)率較高,因此,在進(jìn)一步雜交育種工作中,繡球‘無(wú)盡夏’及H.macrophylla ‘Taube’ × H. macrophylla ‘Veitchii’雜種F1既可以用作父本也可以用作母本。
圖 1 繡球‘無(wú)盡夏’小孢子母細胞減數分裂過(guò)程
圖2 繡球‘無(wú)盡夏’花粉母細胞減數分裂進(jìn)程與花形態(tài)特征的關(guān)系
圖3 繡球H.macrophylla ‘Magical Jade’ ×H.chinensis減數分裂過(guò)程中的異?,F象
圖4 繡球 H. macrophylla ‘Taube’ ×H. macrophylla ‘Veitchii’減數分裂過(guò)程中的異?,F象