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标准切花菊分枝性状的杂种优势和混合遗传分析

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核农学报 2020年第10期34卷 2143-2151页

作者：于瑞宁马琦孙炜奥妮张飞陈发棣房伟民作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业农村部景观设计重点实验室/南京农业大学园艺学院江苏南京210095

为明确标准切花菊分枝性状的杂种优势及主基因效应,以标准切花菊QD3-71×精之一世(组合Ⅰ)的97个杂交后代和秦淮春雪×神马(组合Ⅱ)的147个杂交后代作为遗传群体,对其总侧芽数、上部一级分枝数、一级分枝粗、一级分枝角度、一级分枝长... 详细信息

为明确标准切花菊分枝性状的杂种优势及主基因效应,以标准切花菊QD3-71×精之一世(组合Ⅰ)的97个杂交后代和秦淮春雪×神马(组合Ⅱ)的147个杂交后代作为遗传群体,对其总侧芽数、上部一级分枝数、一级分枝粗、一级分枝角度、一级分枝长度、总侧芽数/叶节数6个相关分枝性状进行杂种优势分析和主基因+多基因混合遗传分析。结果表明,两组合F1群体各分枝性状呈连续分布,变异系数为10.23%~39.92%;两组合各分枝性状存在不同程度的中亲优势,超亲分离现象广泛存在,总侧芽数、上部一级分枝数在两组合中均存在偏母性遗传效应,一级分枝长度在组合Ⅰ中存在正向超亲优势。混合遗传分析表明,在组合Ⅰ中,总侧芽数/叶节数符合表现为由两对加性效应主基因控制的B-3模型,主基因遗传率为98.84%;在组合Ⅱ中,上部一级分枝数符合表现为由两对加-显-上效应主基因控制的B-1模型,一级分枝长度和总侧芽数/叶节数符合表现为由一对加-显效应主基因控制的A-1模型,主基因遗传率分别为93.04%、36.84%和52.11%;总侧芽数在两个组合中均符合表现为由一对加-显效应主基因控制的A-1模型,主基因遗传率分别为57.39%和46.73%;一级分枝粗、一级分枝角度在两个组合中均符合A-0模型,无主基因控制。本研究表明标准切花菊分枝性状的主基因效应在不同遗传背景中差异较大,这些主基因效应的发现为QTL定位研究提供了参考,对标准切花菊的株型育种具有重要价值。

关键词：标准切花菊分枝性状杂种优势主基因+多基因混合遗传模型遗传分析

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标准切花菊分枝特性评价及其遗传分析

标准切花菊分枝特性评价及其遗传分析

作者：何臻南京农业大学

学位级别：硕士

切花菊作为世界四大切花之一,也是我国鲜切花生产和出口的主要花卉,其中单头的标准切花菊是目前我国切花菊生产的主要类型。标准切花菊生产过程需要多次人工抹除侧枝侧蕾,操作费时费力,不仅生产成本高,且易造成主蕾损伤,影响切花品质。... 详细信息

切花菊作为世界四大切花之一,也是我国鲜切花生产和出口的主要花卉,其中单头的标准切花菊是目前我国切花菊生产的主要类型。标准切花菊生产过程需要多次人工抹除侧枝侧蕾,操作费时费力,不仅生产成本高,且易造成主蕾损伤,影响切花品质。因此,筛选和培育少侧枝侧蕾的标准切花菊品种成为解决该问题的根本途径。本研究以28个标准切花菊品种为对象,构建了标准切花菊分枝特性等级评价体系,并根据灰色关联度值将各品种进行排序,并分为五个等级;并利用评价体系对标准切花菊杂交F1代株系进行了筛选,为少侧枝侧蕾新品种选育奠定基础。同时对杂交亲本与F1代分枝特性进行了数量遗传分析,旨在为少侧枝侧蕾标准切花菊的育种奠定理论基础。本研究主要结果如下:1、选取侧枝、侧蕾、脚芽三个方面的10个性状指标,采用层次分析法和灰色关联法相结合的方法建立评价体系。通过层次分析法分析各个评价指标的权重值发现,对标准切花菊分枝特性影响较大的分别为第二次除枝侧枝叶节数比(0.2143)、侧蕾数(0.1667)和第一次除枝侧枝叶节数比(0.1429),主侧蕾直径比和主侧蕾距的影响力次之,权重值所占比重较小的指标为第一次除枝侧枝长、第二次除枝侧枝长、脚芽数、脚芽率和脚芽长。在此基础上将28个标准切花菊品种的灰色关联度值进行排序,并分为五个等级,其中第一、二个等级有6个品种,具有分枝性弱,侧枝侧蕾极少的特性,适宜作为少侧枝侧蕾标准切花菊品种进行推广应用或用于少侧枝侧蕾品种选育的亲本材料。2、采用标准切花菊品种'优香'与'神马'的95个杂交后代为试验材料,利用以层次分析法和灰色关联法为基础建立的标准切花菊株系分枝特性评价体系,通过95个株系及其亲本的加权灰色关联度值次序,将其分为五个等级,第一个等级2个株系,表现出分枝性弱,侧枝侧蕾极少的特性,第二个等级16个株系,可作为少侧枝侧蕾标准切花菊新品种的备选材料,供进一步评价筛选。3、本试验选择侧枝、侧蕾性状差异较大的标准切花菊品种'优香'(母本)和'神马'(父本)为亲本杂交获得F1代,调查分析F1代侧枝长、侧枝数、侧枝叶节数比、主侧蕾直径比、侧蕾数、主侧蕾距等6个性状的遗传变异,并利用单个分离世代的主基因+多基因混合遗传模型检测其主基因效应。结果表明,F1群体6个侧枝、侧蕾性状变异系数为23.78%-50.65%;且中亲优势值均达极显著水平,中亲优势率分别为 19.13%、-53.74%、-42.31%、8.54%、-16.90%和 31.28%。混合遗传分析表明,侧枝长、侧枝叶节数比、主侧蕾直径比和侧蕾数符合B-1模型,由表现为加性-显性-上位性的2对主基因控制,主基因遗传率分别为:77.07%、96.72%、64.38%、53.07%;侧枝数符合B-2模型,由表现为加性-显性的2对主基因控制,主基因遗传率分别为74.38%;主侧蕾距符合A-0模型,无主基因控制。

关键词：标准切花菊分枝特性评价体系育种遗传分析

标准切花菊侧芽（枝）性状的评价及遗传变异分析

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标准切花菊侧芽（枝）性状的评价及遗传变异分析

作者：于瑞宁南京农业大学

学位级别：硕士

菊花（Chrysanthemum moriolium Ramat.）的花色花型丰富,瓶插期长,是世界四大切花之一。按照栽培特性,切花菊可以分为标准切花菊（单头切花大菊）和多头切花小菊。在标准型切花菊生产中,需要人工抹除侧芽侧蕾,劳动力成本较高,且易伤及... 详细信息

菊花（Chrysanthemum moriolium Ramat.）的花色花型丰富,瓶插期长,是世界四大切花之一。按照栽培特性,切花菊可以分为标准切花菊（单头切花大菊）和多头切花小菊。在标准型切花菊生产中,需要人工抹除侧芽侧蕾,劳动力成本较高,且易伤及主蕾,影响成花品质。因此,明确侧芽（枝）性状遗传特性,高效筛选、培育少侧芽（枝）的标准切花菊品种是降低生产成本、提高切花品质的有效途径。本研究评价标准切花菊品种资源的萌芽和分枝能力,利用关联分析和SNP分子标记解析了标准切花菊侧芽（枝）相关等位变异位点,并探究了侧芽（枝）性状在不同F1群体中的杂种优势与主基因效应。本研究筛选出少侧芽（枝）标准切花菊品种资源,初步明确了标准切花菊侧芽（枝）性状的遗传变异机制,为少侧芽（枝）标准切花菊生产和新品种选育奠定重要基础。主要研究结果如下:1.对127个标准切花菊品种或种质的总侧芽数、上部一级分枝数、二级分枝总数、一级分枝粗、一级分枝角度、一级分枝长度和总侧芽数/叶节数7个分枝性状和需抹芽次数、抹芽总数、抹芽总数/叶节数3个萌芽能力相关性状进行测定,并采用主成分分析和隶属函数法对标准切花菊的分枝与萌芽能力进行评价。将127个标准切花菊品种或种质的分枝能力从弱到强分为5个等级,依次包含13、26、47、30、11个品种;萌芽能力也分为从弱到强的5个等级,依次包含8、12、51、32、24个品种;筛选出‘精の一世’、‘QD3-143’、‘QD3-144’、‘QD3-149’等少侧芽（枝）标准切花菊品种可以作为主导品种进行推广或进一步育种的亲本材料。2.调查两个环境中156个标准切花菊品种的株高、叶节数、茎粗、总侧芽数、上部一级分枝数、侧蕾数、二级分枝总数、一级分枝粗、一级分枝角度、一级分枝长度和总侧芽数/叶节数共11个侧芽（枝）性状,利用416,730个SNP标记进行关联分析。在两个栽培环境E1和E2中分别检测到与侧芽（枝）性状相关的101个和82个SNP位点,表型变异解释率分别为8.94%～30.53%和6.20%-43.40%,其中3个标记在E2的多个性状中被同时检测到;根据表型效应值的大小,鉴定出12个与少侧芽（枝）性状相关的优异等位变异位点。3.对标准切花菊‘QD3-71’×‘精之一世’（组合I）和‘秦淮春雪’×‘神马’（组合Ⅱ）两个F1群体的总侧芽数、上部一级分枝数、一级分枝粗、一级分枝角度、一级分枝长度、总侧芽数/叶节数6个侧芽（枝）性状进行杂种优势分析和主基因+多基因混合遗传分析。结果表明,两组合中各侧芽（枝）性状存在不同程度的中亲优势,超亲分离现象广泛存在,总侧芽数、上部一级分枝数在两组合中均存在偏母性遗传效应。混合遗传分析表明,侧芽（枝）性状的主基因效应在不同遗传背景中差异较大。在组合I中,总侧芽数/叶节数符合表现为由两对加性效应主基因控制的B-3模型,主基因遗传率为98.84%;在组合Ⅱ中,上部一级分枝数符合表现为由两对加-显-上效应主基因控制的B-1模型,一级分枝长度和总侧芽数/叶节数符合表现为由一对加-显效应主基因控制的A-1模型,主基因遗传率分别为93.04%、36.84%和52.11%;总侧芽数在两个组合中均符合表现为由一对加-显效应主基因控制的A-1模型,主基因遗传率分别为57.39%和46.73%;一级分枝粗、一级分枝角度在两个组合中均符合无主基因控制的A-0模型。

关键词：标准切花菊侧芽(枝)性状遗传机制关联分析 SNP标记主基因+多基因杂种优势

水氮耦合对日光温室标准切花菊‘神马’外观品质影响的预测模型

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水氮耦合对日光温室标准切花菊‘神马’外观品质影响的预测模型

作者：李文文南京农业大学

学位级别：硕士

水分和氮素是外观品质形成的重要因子。为定量研究水氮耦合对日光温室标准切花菊外观品质的影响,本研究以秋菊品种‘神马’（Chrysanthemum morifolium’Jinba’）为试验材料,于2006年8月-2008年7月在北京（39°39’N,116°37’E）日光... 详细信息

水分和氮素是外观品质形成的重要因子。为定量研究水氮耦合对日光温室标准切花菊外观品质的影响,本研究以秋菊品种‘神马’（Chrysanthemum morifolium’Jinba’）为试验材料,于2006年8月-2008年7月在北京（39°39’N,116°37’E）日光温室内进行了不同定植期和不同水氮处理的栽培试验。通过对试验数据的系统分析,以单株吸收的光温指标（Plant based photo-thermal index, PTI）为预测指标,定量分析了水分和氮素对标准切花菊株高、叶片数、花头直径和花梗长度的动态的影响,建立了水氮耦合对标准切花菊株高、叶片数、花头直径和花梗长度影响的预测模型,并用与建模数据相独立的试验数据对模型进行了检验。结果表明,模型的预测效果较好。具体研究结果如下：（1）以单株吸收的光温指标为尺度,以基质水势为基质水分指标,合理量化了水分对日光温室标准切花菊‘神马’外观品质的影响,建立了水分对日光温室标准切花菊外观品质的预测模型,并用与建模相独立的试验数据对模型进行了检验。结果表明。模型对日光温室标准切花菊外观品质的预测结果较好,株高、叶片数、花头直径和花梗长度的预测值与实测值之间基于1：1线的决定系数（r2）分别为0.93、0.92、0.92和0.90,相对回归估计标准误（rRMSE）分别为0.15、0.13、0.12和0.11。（2）以单株吸收的光温指标为尺度,以叶片累积氮含量为氮素的营养指标,合理量化了氮素对日光温室标准切花菊‘神马’外观品质的影响,建立了氮素对日光温室标准切花菊外观品质的预测模型,并用与建模相独立的试验数据对模型进行了检验。结果表明。模型对日光温室标准切花菊外观品质的预测结果较好,株高、叶片数、花头直径和花梗长度的预测值与实测值之间基于1：1线的决定系数（r2）分别为0.95、0.95、0.93和0.88,相对回归估计标准误（rRMSE）分别为0.14、0.10、0.11和0.10。（3）以单株吸收的光温指标为尺度,以基质水势为基质水分指标,叶片累积氮含量为氮素的营养指标,合理量化了水氮耦合对日光温室标准切花菊‘神马’外观品质的影响,建立了水氮耦合对日光温室标准切花菊外观品质的预测模型,并用与建模相独立的试验数据对模型进行了检验。结果表明。模型对日光温室标准切花菊外观品质的预测结果较好,株高、叶片数、花头直径和花梗长度的预测值与实测值之间基于1：1线的决定系数（r2）分别为0.92、0.88、0.84和0.82,相对回归估计标准误（rRMSE）分别为0.19、0.17、0.17和0.14。（4）本研究确定的水氮耦合效应对株高、叶片数、花头直径和花梗长度生长速率的影响系数分别为0.9127、1.0614、1.0759和1.1213,对定植到冠层封行累积的光温指标和定植到现蕾累积的光温指标的影响系数分别为0.9757和0.8917。北京地区日光温室标准切花菊‘神马’水分管理的临界水势为-20kPa,氮素管理的临界叶片累积氮含量为1.70g m-2,可以作为北京地区日光温室标准切花菊生产中的水氮管理指标。本研究建立的模型可以根据定植日期、定植密度、定植时的株高、叶片数以及温室内冠层上方1.5m处的光合有效辐射、温度信息动态预测日光温室标准切花菊‘神马’的外观品质指标。模型预测精度高、实用性和便用性强,可以为北京地区日光温室独本切花菊的水氮管理提供理论支持和决策依据。

关键词：标准切花菊单株吸收光温指标外观品质水氮耦合基质水势叶片累积氮含量预测模型

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标准型切花菊侧枝调控技术及其机理

标准型切花菊侧枝调控技术及其机理

作者：赵凤南京农业大学

学位级别：硕士

标准型切花菊生产需要大量人工进行侧芽侧蕾的抹除工作,而少侧枝标准型切花菊品种的选育与应用可减少该环节工作,节省大量人力物力。但少侧枝标准型切花菊在繁育阶段也面临萌芽少、母本采穗率低等问题,在高温阶段尤其突出,增加了通过扦... 详细信息

标准型切花菊生产需要大量人工进行侧芽侧蕾的抹除工作,而少侧枝标准型切花菊品种的选育与应用可减少该环节工作,节省大量人力物力。但少侧枝标准型切花菊在繁育阶段也面临萌芽少、母本采穗率低等问题,在高温阶段尤其突出,增加了通过扦插的方式大量繁育种苗的难度。因此,本试验研究不同外源激素和温度处理对’精の一世’田间和离体条件下侧芽萌发和侧枝生长的影响,旨在探究生产上可行的促进少侧枝标准型切花菊侧枝萌发与生长的方法,为其推广种植奠定基础,并进一步研究其内源激素变化,初步探讨少侧枝标准型切花菊侧枝调控的机理。主要结果如下:(1)摘心后喷施10 mg·L-1 KT有助于获得较高品质的‘精の一世’插穗,而喷施20 mg·L-16-BA获得的插穗产量最高,是对照的2.26倍。不同激素处理对插穗生根的各项指标多数没有显著影响,其中以100 mg·L-1 GA3对插穗生根效果最好,能提前1 d生根,其根长与根干重均有显著增加。20 mg·L-16-BA处理未见提高插穗品质,但能提高插穗产量,其中在Od喷施1次和0d、3d和6 d喷施3次,有利于获得较高产量,分别是对照的3倍和4倍。与CK相比,喷施6-BA后,植株侧芽中内源激素发生显著变化,从而影响侧枝的生长。IAA和GA3可能与侧枝长度呈正相关。(2)较高的30 ℃/28 ℃的温度处理比20 ℃/18 ℃的较低温度处理能显著增加植株侧枝数目和长度,但是温度对侧枝数目的增加仅在摘心处理15 d内。植株摘心后,不同部位侧芽的萌发生长有显著的差异,植株侧枝的平均数目和平均长度均是上部>中部>下部。不同部位侧芽内源激素含量有差异,,IAA呈现下部最高,上部次之,中间最低,ZT和GA3随部位下降降低,ABA则升高。在一定范围内,高温通过调控内源激素来控制分枝生长发育,IAA和GA3可能与侧枝长度呈正相关。(3)离体条件下,中部茎段侧芽萌发速度快于上部和下部,长枝率从上部至下部逐步提高。上部侧芽IAA和ABA含量均显著高于中、下部;中部ZT/IAA最高,下部次之,上部最低,中下部ZT/ABA、GA/ABA、IAA/ABA、ZT/IAA值均高于上部。外源NAA浓度的增加使侧芽萌发率和长枝率降低、侧芽的ZT含量显著下降、IAA含量显著上升,而GA和ABA含量没有显著变化,导致ZT/ABA和ZT/IAA显著降低。0.5和1.0mg·L-1处理的6-BA均促进了侧芽的萌发,但长枝率明显下降,侧芽的ZT含量显著升高,GA和IAA含量显著下降,导致ZT/ABA和ZT/IAA显著升高。高温引起侧芽中ZT和GA的含量极显著降低,ABA含量显著升高,使ZT/ABA、IAA/ABA、ZT/IAA以及(GA+IAA+ZT)/ABA显著降低,抑制侧芽萌发生长,而25℃侧芽正常萌发生长。

关键词：标准切花菊侧枝分枝激素温度

标准切花菊花径与其他重要数量性状的相关与通径分析

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南京农业大学学报 2012年第1期35卷 33-37页

作者：韩勇姚建军陈发棣陈素梅房伟民叶燕萍刘兆磊管志勇王春昕南京农业大学园艺学院江苏南京210095 上海虹华园艺有限公司上海201606

以27个标准切花菊品种为试材,对标准切花菊花径及11个重要数量性状进行了遗传相关、相关遗传力及通径分析等。结果表明:12个性状的遗传力较高,达到了70%以上;花径大小与最外轮舌瓣长、次外轮舌瓣长存在极显著遗传相关关系,与次外轮舌瓣... 详细信息

以27个标准切花菊品种为试材,对标准切花菊花径及11个重要数量性状进行了遗传相关、相关遗传力及通径分析等。结果表明:12个性状的遗传力较高,达到了70%以上;花径大小与最外轮舌瓣长、次外轮舌瓣长存在极显著遗传相关关系,与次外轮舌瓣宽存在显著遗传相关关系;最外轮舌瓣长和次外轮舌瓣长同花径的相关遗传力与花径的遗传力接近,相关选择效率接近对花径的直接选择效率;选择舌瓣花长、舌瓣花多、管瓣花少、植株高度较高的品种是选育优良切花菊的有效途径。

关键词：标准切花菊遗传相关相关遗传力通径分析决策系数

外源激素和温度对切花菊侧芽萌发与内源激素含量的影响

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江苏农业学报 2018年第1期34卷 145-151页

作者：赵凤王小乐房伟民张飞陈发棣管志勇姚建军薛建平南京农业大学园艺学院江苏南京210095 上海虹华园艺有限公司上海200070

以少侧芽标准型切花菊精の一世为材料,比较了离体条件下不同部位侧芽的萌发特性,以及添加外源NAA、6-BA和不同温度处理对其侧芽萌发及内源激素的影响。结果表明,中部茎段侧芽萌发速度快于上部和下部,长枝率从上部至下部逐步提高。上部侧... 详细信息

以少侧芽标准型切花菊精の一世为材料,比较了离体条件下不同部位侧芽的萌发特性,以及添加外源NAA、6-BA和不同温度处理对其侧芽萌发及内源激素的影响。结果表明,中部茎段侧芽萌发速度快于上部和下部,长枝率从上部至下部逐步提高。上部侧芽IAA和ABA含量均显著高于中下部;中部ZT/IAA最高,下部次之,上部最低,中下部ZT/ABA、GA/ABA均高于上部。外源NAA浓度的增加使侧芽萌发率和长枝率降低、侧芽的ZT含量显著下降、IAA含量显著上升,而GA和ABA含量没有显著变化,导致ZT/ABA和ZT/IAA显著降低。0.5 mg/L和1.0 mg/L 6-BA处理均促进了侧芽的萌发,但长枝率明显下降,侧芽的ZT含量显著升高,GA和IAA含量显著下降,导致ZT/IAA显著升高。高温(30℃)引起侧芽中ZT含量极显著降低,ABA和GA含量显著升高,使ZT/ABA、IAA/ABA、ZT/IAA以及(GA+IAA+ZT)/ABA显著降低,抑制侧芽萌发生长,而25℃侧芽正常萌发生长。综上所述,外源激素和温度能对侧芽的萌发生长产生影响,其中内源激素ZT/IAA的变化起着主导作用。因此,在大量扩繁时应选取萌发率、长枝率高的植株中部或者下部茎段,且在培养基中添加0.5 mg/L的6-BA,25℃的培养温度,有助于精の一世的快速扩繁。

关键词：标准切花菊侧芽萌发生长激素温度