科技秀∣繡球小孢子母細胞減數(shù)分裂染色體行為及花粉特征研究取得進展
發(fā)布時間:2023-09-21 字體大?。?span id="small" style="font-size: 16px">小 中 大
1、成果簡介
繡球聯(lián)盟理事長單位杭州市園林綠化股份有限公司(浙江園林資源與環(huán)境技術研究院)與南京林業(yè)大學(林木遺傳與生物技術教育部重點實驗室),聯(lián)合開展繡球母細胞減數(shù)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)學指標與減數(shù)分裂進程的對應關系,觀測小孢子母細胞減數(shù)分裂過程中染色體行為及花粉特征,為繡球種質創(chuàng)新奠定工作基礎。本研究在國家林業(yè)和草原局重點研發(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》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(tǒng)稱,其花序碩大飽滿且花色豐富,觀賞價值高,具有耐旱、耐蔭等優(yōu)點,除應用于園林綠化及盆花外,也常用于切花生產。近年來,我國繡球的種植面積和應用范圍持續(xù)擴大,發(fā)展前景十分廣闊。我國繡球屬植物種質資源豐富,但基礎研究和育種工作明顯滯后,生產上應用的品種多引自歐洲、美國或日本。為了促進我國繡球產業(yè)的持續(xù)迅速發(fā)展,國家林業(yè)和草原局成立了繡球花產業(yè)國家創(chuàng)新聯(lián)盟,聯(lián)盟將通過各科研單位和企業(yè)的聯(lián)合攻關,實現(xiàn)中國繡球屬植物資源在新品種、新產品和新技術上的突破。目前,繡球相關研究主要集中在繁殖技術、栽培適應性、觀賞品質等方面,雜交后代小孢子母細胞減數(shù)分裂異?,F(xiàn)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(shù)分裂進程的對應關系未見報道。
本研究以繡球‘無盡夏’及2個雜種F1的花序為研究材料,采用卡寶品紅壓片法觀察花粉母細胞減數(shù)分裂過程,確定花發(fā)育與減數(shù)分裂進程之間的相關性,并觀察統(tǒng)計小孢子母細胞減數(shù)分裂過程的異?,F(xiàn)象及花粉特征,旨在為繡球的雜交育種工作提供細胞學依據(jù)。
繡球‘無盡夏’花序邊緣的裝飾花微微開放,可育花的花蕾直徑3~4 mm,花藥寬約0.5mm,長約1mm,此時花粉母細胞進入粗線期,該形態(tài)學指標可以作為繡球離瓣組花粉母細胞減數(shù)分裂的標志,在這時對花序進行物理或化學處理,可以誘導2n配子發(fā)生。離體條件下,繡球‘無盡夏’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,在進一步雜交育種工作中,繡球‘無盡夏’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‘無盡夏’小孢子母細胞減數(shù)分裂過程
圖2 繡球‘無盡夏’花粉母細胞減數(shù)分裂進程與花形態(tài)特征的關系
圖3 繡球H.macrophylla ‘Magical Jade’ ×H.chinensis減數(shù)分裂過程中的異?,F(xiàn)象
圖4 繡球 H. macrophylla ‘Taube’ ×H. macrophylla ‘Veitchii’減數(shù)分裂過程中的異?,F(xiàn)象