摘 要: 對大五星、龍泉1號、金豐、早紅3號4個品種45個8 a生三倍體株系及其對應品種的二倍體形態學特性進行了比較分析。與二倍體植株相比較,三倍體植株樹體高大,生長旺盛,分枝少,葉色濃綠,茸毛長而密,葉緣缺刻明顯,花器官增大明顯。三倍體在樹體干周、1 a生枝梢粗度、葉片長、葉片寬及葉長×葉寬上分別平均為二倍體的1.7、1.4、1.6、2.0、3.3倍,而春梢萌枝數與葉形指數為二倍體的46%和81%。三倍體花穗橫徑和縱徑、單個花穗花蕾數目、花蕾橫徑和縱徑、花絲長度、花藥長度和寬度、花柱長度以及子房橫徑和縱徑分別是二倍體的2.1、2.3、1.7、1.5、1.4、1.5、1.3、1.3、1.5、1.8、2.2倍。經過方差分析,以上各項指標均呈極顯著或顯著性差異。
關鍵詞: 枇杷; 三倍體; 形態學; 花器官; 葉形指數; 生長優勢
中圖分類號:S667.3 文獻標識碼:A 文章編號:1009-9980?穴2011?雪06-1090-03
Morphological comparison between natural triploids and diploids in loquat
WANG Wei-xing, LI Ye, LI Xiao-lin, XIANG Su-qiong, GUO Qi-gao, HE Qiao, LIANG Guo-lu*
(College of Horticulture and Landscape, Southwest University, Beibei,Chongqing 400716 China)
Abstract: Morphological characteristics of 45 natural triploid loquats which were 8 years old belonging to four cultivars Dawuxing, Longquan No. 1, Jinfeng, Zaohong No. 3 were systematically compared with corresponding diploids. Compared with diploid adult plants, triploid plants grew exuberantly, had big tree body and few branching, leaf color was dark green with long and dense villi, indenture incision notch of leaf edge was obvious, flower organ turned bigger obviously. The circumferences of trunks, diameters of annual branches, length and width of leaves, length × width of leaves of triploids were 1.7 , 1.4 , 1.6, 2.0, 3.3 times of diploid respectively. The numbers of grown vernal branches and leaf index were 46% and 81% of diploid. Transverse and lengthways diameters of triploid flowers, the flower number of one spica, transverse and lengthways diameters of buds, length of filaments, length and width of anthers, and length of style as well as transverse and lengthways diameters of ovaries, were 2.1,2.3, 1.7, 1.5, 1.4, 1.5, 1.3, 1.3, 1.5, 1.8, 2.2 times of diploid respectively. There had extremely remarkable or notable difference on all above index by variance analysis. Growth advantage and application of triploid plants were discussion.
Key words: Morphology; Triploids; Morphologic; Flower organ; Leaf index; Growth advantage
枇杷屬薔薇科(Rosaceae)枇杷屬(Eriobotrya)植物,原產我國,栽培品種為普通枇杷(E. japonica),已有超過2 100多 a的栽培歷史[1]。我國枇杷資源豐富,分布區遍及北緯33.5°以南的 19個?。ㄖ陛犑小⒆灾螀^)。枇杷秋萌冬花,春實夏熟,在百果中獨具先天四時之氣,被譽為獨冠時新的佳果珍味。枇杷成熟期正值水果淡季,且果肉柔軟多汁,營養豐富,風味佳美,并具有化痰潤肺之功效。枇杷全身都是寶,除供鮮食外,還可以制罐、果膏、果汁、果露及釀酒,深受人們喜愛。但由于枇杷果實種子較多,可食率相對較低,所以獲得無子枇杷果實是人們夢寐以求的愿望。雖然國內外學者在培育無子枇杷方面進行了物理化學誘導、胚乳培養及雜交育種等廣泛的研究,但由于較難獲得大量的變異群體,因此仍然存在許多科研方面難以攻克的難關,未能得到生長結果習性和遺傳特性相對穩定并能推廣應用的無子枇杷材料。
近幾年,我們團隊通過從種子中實生篩選獲得了大量三倍體枇杷突變體[2],為無子枇杷新品種的選育打下了良好的基礎,因此對三倍體枇杷的形態學、細胞學、遺傳學等方面進行系統的觀察分析具有重要的實際意義。我們主要對部分天然三倍體枇杷成年樹及其對應的二倍體植株進行了比較分析,為進一步的新品種選育以及基因表達與基因調控、表觀遺傳調控等方面的研究提供重要的理論參考。
1 材料和方法
以大五星、龍泉1號、金豐、早紅3號 4個品種所有天然三倍體及其對應二倍體株系為試驗材料,選取8 a生已結果植株,調查其樹形、樹性、枝梢、葉片、花器官等形態學特征,參照郝建軍[3]和鄭少泉等[4]的方法進行分析比較。
2 結果與分析
對大五星、龍泉1號、金豐、早紅3號8 a生三倍體及其二倍體植株的對比分析。三倍體植株樹體高大,生長旺盛,分枝少,葉色濃綠,茸毛長而密,葉緣缺刻明顯(表1)。三倍體在干周、一年生枝梢粗度、葉片長、寬及長×寬上分別平均為二倍體的1.7、1.4、1.6、2.0、3.3倍,而春梢萌枝數與葉形指數為二倍體的46%和81%(圖版-Ⅰ,Ⅱ)。
三倍體與二倍體在花穗與花器官特征上均具有明顯的差異,三倍體花穗橫莖、縱莖、花蕾數目、花蕾橫莖、縱莖、花絲長度、花藥長度、寬度、花柱長度、子房橫莖、縱莖、花絲長度、花藥長度、寬度、花柱長度、子房橫莖與縱莖分別是二倍體的2.1、2.3、1.7、1.5、1.4、1.5、1.3、1.3、1.5、1.8、2.2倍(表2、圖版-Ⅲ)。
3 討 論
在多倍體系列中,三倍體被認為是營養生長最好的。自從人們發現、利用,尤其是人工創造生物多倍體(特別是三倍體)以來,利用三倍體生長優勢,在農業上的應用進展很快,不僅在植物界得到廣泛應用,而在動物界的應用也有了很大的進展。
在三倍體生長優勢育種中,最成功的是三倍體甜菜品種,較二倍體品種根產量提高8.5%,糖產量提高11.7%,且抗病性強。一些歐洲國家在上世紀70年代以后,在生產中即已100%使用了三倍體品種[5];另外,由于細胞體積的增大所引起的巨大性以及由于減數分裂紊亂而造成的不育性,而使得三倍體成為無性繁殖和獲取材積為目標的林木育種主要目標。在楊樹中,三倍體較二倍體生長速度快30%~200%,材積為二倍體的1.35~3.5倍,木纖維長度比二倍體長26%,非常適合造紙[6]。三倍體漆樹的產漆量比二倍體高出1~2倍[7]。三倍體桑樹在產葉量和葉品質等方面均優于二倍體[8]。最早Demol將正常的風信子(Hyacintthus orieutalis)的鱗莖用低溫處理獲得三倍體[9]。日本選育出天然的三倍體櫻花,而我國選育的天然三倍體水仙(Narcisuis fazetia,2n=3x=30),花徑較大,小花量特別多,香氣特別濃,生長旺盛,抗病強,繁殖容易,已成為我國最主要的花卉出口品種之一[10]。近20年來,對水產動物多倍體的研究取得了不少進展,已先后獲得了草魚、鯉、大西洋鮭、虹鱒等40多種魚類的三倍體及四倍體;扇貝、中國對蝦、日本絨毛蟹等20多種經濟貝類和甲殼類的多倍體,以其生長速度快、產量高、性成熟晚、個體壽命延長、肉質鮮嫩、風味獨特、抗病性強等優勢在生產上得到應用,其中有一些已進入商品化生產,達到了產業化水平[11]。
枇杷是我國重要的熱帶亞熱帶果樹之一,由于具有優良的營養價值、藥用價值與經濟價值,近年來已經越來越受到廣大消費者的青睞,關于三倍體無子枇杷的研究更是對我國枇杷產業發展乃至提高我國果業國際競爭力具有舉足輕重的作用。三倍體枇杷的生長優勢不僅能為三倍體無子枇杷選育以及三倍體枇杷的進一步開發和利用奠定良好的基礎,而且對提高三倍體枇杷的觀賞價值和園林綠化價值更具有重要的意義。(本文圖版見封底)
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