1、成果簡介

 

繡球聯盟理事長單位杭州市園林綠化股份有限公司（浙江園林資源與環境技術研究院）與南京林業大學（林木遺傳與生物技術教育部重點實驗室），聯合開展繡球母細胞減數分裂染色體行為及花粉特征研究，并建立了繡球花發育的形態學指標與減數分裂進程的對應關系，觀測小孢子母細胞減數分裂過程中染色體行為及花粉特征，為繡球種質創新奠定工作基礎。本研究在國家林業和草原局重點研發項目（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《林業科學》2023年第59卷7期發表。

 

 

2、全文速覽

 

繡球（Hydrangea macrophylla）是繡球屬（Hydrangea）植物的統稱，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擴大，發展前景十分廣闊。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的持續迅速發展，國家林業和草原局成立了繡球花產業國家創新聯盟，聯盟將通過各科研單位和企業的聯合攻關，實現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分裂異常現象及花粉活力評估方面的研究也有少量文獻報道，然而繡球花發育的形態特征與小孢子母細胞減數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分裂過程，確定花發育與減數分裂進程之間的相關性，并觀察統計小孢子母細胞減數分裂過程的異常現象及花粉特征，旨在為繡球的雜交育種工作提供細胞學依據。

 

 

 

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，該形態學指標可以作為繡球離瓣組花粉母細胞減數分裂的標志，在這時對花序進行物理或化學處理，可以誘導2n配子發生。離體條件下，繡球‘無盡夏’及H.macrophylla ‘Taube’× H.macrophylla ‘Veitchii’雜種F1的花粉萌發率分別為25.15%和16.26%，萌發率較高，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’小孢子母細胞減數分裂過程

 

圖2   繡球‘無盡夏’花粉母細胞減數分裂進程與花形態特征的關系

 

圖3   繡球H.macrophylla ‘Magical Jade’ ×H.chinensis減數分裂過程中的異常現象

 

圖4   繡球 H. macrophylla ‘Taube’ ×H. macrophylla ‘Veitchii’減數分裂過程中的異常現象