紫薇品种与狭瓣紫薇远缘杂交及其障碍克服研究

Lagerstroemia indica is the most main woody ornamental flowers in our country. Most of species in Lagerstroemia genus and L.indica cultivars are unscented, except L.stenopetala. It is necessary to distantly hybridize L.indica cultivars with L.stenopetala in order to achieve fragrant cultivar,which has important significance for Lagerstroemia germplasm innovation. But no distant hybridization cultivar has been generated because there exists the distant hybridization obstacles in this genus.In this project,we intends to research on the key reasons of distant hybridization affiliation obstacle by selecting four L. indica cultivars ('Fen Hu Die'、'Duo Hua Fen'、'Bai Yun Ying Xia'、'Qiao Jia Ren') and L. stenopetala as breeding parents. In order to figure out the primary reasons of distant hybridization obstacle，main methods and techniques to overcome this obstacle,we'll look for the best storage that can keep pollen vitality with culture in vitro, increase stigma receptivity with different hormone treatments, set positive and negative ditant hybridization combinations with different pollination ways and rescue young embryo through fluorescence microscopy. It will provide theoretical basis and technical supports for improving distant hybridization efficiency and breeding superior fragrant cultivars.

紫薇是我国重要的观赏花木，属内多数种与紫薇品种均无香味，仅狭瓣紫薇（L. stenopetala）具芳香。选择具有芳香性状的狭瓣紫薇作为亲本，通过与紫薇品种进行远缘杂交，获得芳香型品种对紫薇属种质创新具有重要意义。但由于紫薇属存在种间杂交障碍，一直未有远缘杂交品种产生。本研究拟以4个紫薇品种和狭瓣紫薇（目标性状携带者）做为实验材料，从研究种间远缘杂交亲和障碍的关键原因入手，通过离体培养确定保持最强花粉生活力的保存方式、利用不同激素处理柱头以增加柱头可授性、设置远缘杂交正反交组合、采用不同授粉方式、授粉后幼胚荧光镜检、幼胚拯救等系统研究，摸清紫薇品种与狭瓣紫薇远缘杂交障碍的主要原因，探讨克服二者远缘杂交障碍的主要方法和技术难点。为提高紫薇属远缘杂交效率和选育优质芳香紫薇新品种提供理论依据和技术支持。

紫薇（Lagerstroemia indica）千屈菜科[Lythraceae]紫薇属（Lagerstroemia Linn），为落叶常绿灌木或者乔木，原产中国，在园林造景中应用广泛，但具有花香的紫薇树种较少。本研究通过选取4个紫薇品种‘小花银薇’、‘粉晶’、‘红爪堇薇’、‘紫锦’及带有花香的狭瓣紫薇为材料，利用离体培养法测定在4℃、室温（±25℃）、-80℃，3种不同贮藏温度和贮藏时间下对花粉活力的影响，同时以NAA和GA3及6BA三种激素不同浓度处理紫薇柱头12h，并利用联苯安-过氧化氢法测定紫薇柱头可授性，其次，通过杂交，对亲本的花柱进行电镜观察，并对授粉后花粉萌发及花粉管伸长过长进行荧光显微观察。收集杂交后亲本的胚进行离体培养，从而克服紫薇品种与狭瓣紫薇胚的成活障碍。研究结果将对紫薇杂交育种提供一定的理论基础，主要结果如下：.1．小花银薇’、‘粉晶’、‘红爪堇薇’、‘紫锦’在4℃贮藏条件下花粉活力值高于狭瓣紫薇花粉。在超低温（-80℃）条件下紫薇品种花粉活力值均较低，在常温条件下，随着时间的增加4个紫薇品种花粉活力值降低速率高于狭瓣紫薇花粉，低温贮藏紫薇花粉能有效保持花粉活力。.2．‘小花银薇’、‘粉晶’、‘红爪堇薇’、‘紫锦’在开花6-8h柱头可授性达到最强，随后缓慢降低，在24h降到最低，48h柱头变褐萎蔫掉落。狭瓣紫薇在授粉后4h柱头可授性最强，随后降低，8-12h降到最低，且降低速率明显增快。激素处理狭瓣紫薇柱头在开花12h时明显提高其可授性；NAA，GA3和6BA最适宜浓度为10mg/L和400mg/L及20mg/L。.3．4个紫薇品种在杂交授粉4h时花粉开始萌发并进入花柱，12h花粉管到达花柱中部，24h时进入子房完成受精，子房膨大。狭瓣紫薇为父本与4个紫薇品种杂交时授粉后花粉6-8h开始萌发进入花柱，授粉72h到达花柱底部完成受精，子房膨大。.4．正反交均可实现双受精，但结实率低，杂交障碍表现为：以4个紫薇品种为母本时，杂种胚出现早期败育现象，以狭瓣紫薇为母本时，杂种胚发育异常，无法正常结实。