检索
E-mail
RSS
高级检索 图表检索

当期目录 我要投稿 过刊浏览
高级检索 图表检索

作物杂志,2023, 第4期: 182–187 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2023.04.026

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

嫁接对马铃薯种间杂交亲和性的影响及生理调控机制

翟鑫娜(), 杨佳伟, 许春江, 祁利潘, 田再民, 冯琰(), 尹江, 龚学臣   

  1. 河北北方学院，075000，河北张家口
  • 收稿日期:2022-04-10 修回日期:2022-05-30 出版日期:2023-08-15 发布日期:2023-08-15
  • 通讯作者: 冯琰，研究方向为马铃薯育种，E-mail：fengyannm@sina.com
  • 作者简介:翟鑫娜，研究方向为马铃薯育种，E-mail：zhaizhaixinna@163.com
  • 基金资助:
    财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系(CARS-09-P05);河北省重点研发计划项目“马铃薯甘薯现代种业科技创新团队”(21326320D);河北省马铃薯产业协同创新中心项目;河北省农业科技成果转化资金项目(21626316D)

Effects of Grafting on Interspecific Hybridization Compatibility of Potato and Its Physiological Regulation Mechanism

Zhai Xinna(), Yang Jiawei, Xu Chunjiang, Qi Lipan, Tian Zaimin, Feng Yan(), Yin Jiang, Gong Xuechen   

  1. Hebei North University, Zhangjiakou 075000, Hebei, China
  • Received:2022-04-10 Revised:2022-05-30 Online:2023-08-15 Published:2023-08-15

RichHTML

2

PDF (PC)

101

摘要：

为培育四倍体马铃薯栽培种与二倍体野生种远缘杂交优异新种质，以冀张薯8号（G8）和冀张薯12号（G12）四倍体栽培种为母本，以Z1703和Z1701二倍体野生种为父本，采用预先嫁接再杂交的方法进行组合配制，分析预先嫁接对马铃薯种间杂交亲和性及内源激素对坐果率的影响。结果表明，亲本预先嫁接，G8与G12分别与二倍体野生种进行远缘杂交，杂交后提高了各组合的坐果率和单果结实率，G8×Z1703与对照相比坐果率增加了39.19%，单果结实数提高了0.13，突破了0个实生籽，获得了栽培种与野生种远缘杂交后代。高含量赤霉素（GA3）和生长素（IAA）有利于坐果，而较高含量的脱落酸（ABA）抑制坐果，授粉后2~4d低含量细胞分裂素（ZR）促进坐果，后期高含量ZR促进坐果。在授粉后6d GA3含量与坐果率的相关系数高达0.922。表明马铃薯预先嫁接能够提高坐果率，促进种间杂交亲和性，内源激素对坐果率具有调控作用。

关键词: 马铃薯, 嫁接, 亲和性, 生理机制

Abstract:

In order to cultivate excellent new germplasms of distant hybridization between tetraploid potato cultivated varieties and diploid wild varieties, tetraploid cultivated varieties (Jizhangshu 8 and Jizhangshu 12) were used as female parents and diploid wild varieties (Z1703 and Z1701) were used as male parents, the effects of pre grafting on interspecific hybridization compatibility and endogenous hormones on fruit setting rate of potato were analyzed. The results showed that the parents were pregrafted, and Jizhangshu 8 and Jizhangshu 12 were crossed with diploid wild species, respectively. After hybridization, the fruit setting rate and single fruit setting rate of each combination were improved compared with the control, the fruit setting rate of Z1703 increased by 39.19%, the number of single fruit increased by 0.13, broke through 0 seeds, and obtained the offspring of distant hybridization between cultivated and wild species. High content of GA3 and IAA were conducive to fruit setting, while high content of ABA inhibits fruit setting. Low content of ZR promotes fruit setting 2-4d after pollination, and high content of ZR promotes fruit setting in the later stage. The correlation coefficient between GA3 content and fruit setting rate was as high as 0.922 six days after pollination. The results showed that potato pre grafting could improve the fruit setting rate and promote interspecific hybridization compatibility, and endogenous hormones could regulate the fruit setting rate.

Key words: Potato, Grafting, Affinity, Physiological mechanism

图1

授粉20d后不同杂交组合坐果情况 (a) G8×Z1703对照，(b) G8×Z1703嫁接；(c) G8×Z1701对照，(d) G8×Z1701嫁接

表1

亲本预先嫁接对各种间杂交组合坐果率的影响

母本
Female
parent		 父本
Male
parent		 处理
Treatment		 授粉花朵数
Number of
pollinated flowers		 坐果数
Fruit setting
number		 坐果率
Fruit setting
rate (%)		 实生籽数
Number of
seeds		 单果结实数
Single fruit real
number
G8 Z1703 对照 191 13 6.81 0 0.00
嫁接 100 46 46.00 6 0.13
G8 Z1701 对照 188 36 19.15 12 0.33
嫁接 112 7 6.25 1 0.14
G12 Z1703 对照 265 27 10.19 9 0.33
嫁接 108 24 22.22 6 0.25
G12 Z1701 对照 160 10 6.25 2 0.20
嫁接 154 6 3.90 0 0.00

图2

内源激素GA3在不同种间杂交组合的含量变化 同一杂交组合同种激素含量后不同字母代表差异显著（P < 0.05），下同

图3

内源激素ZR在不同种间杂交组合的含量变化

图4

内源激素IAA在不同种间杂交组合的含量变化

图5

内源激素ABA在不同种间杂交组合的含量变化

表2

内源激素含量和坐果率相关性分析

相关系数
Correlation coefficient		 坐果率Fruit setting rate
GA3 ZR IAA ABA
现蕾期Budding stage 0.816* -0.705 0.457 -0.349
开花期Flowering stage -0.313 0.086 0.365 -0.302
授粉后2d Two days after pollination -0.236 0.306 -0.124 -0.199
授粉后4d Four days after pollination 0.567 -0.815* 0.660 -0.670
授粉后6d Six days after pollination 0.922** 0.477 0.487 -0.470
[1] 张艳萍. 引进秘鲁马铃薯种质资源的评价与利用. 杨凌:西北农林科技大学, 2014.
[2] 邸宏, 陈伊里, 金黎平. 中国马铃薯部分栽培品种遗传多样性的AFLP分析. 园艺学报, 2006, 33(6):1349-1352.
[3] 刘喜才, 张丽娟, 孙邦升, 等. 马铃薯种质资源研究现状与发展对策. 中国马铃薯, 2007(1):39-41.
[4] 段绍光. 马铃薯种质资源遗传多样性评价和重要性状的遗传分析. 北京: 中国农业科学院, 2017.
[5] Zeka D, Sedlák P, Sedláková V, et al. Phenotype and molecular diversity evaluation of some wild 2n Solanum species (super series Rotata). Chilean Journal of Agricultural Research, 2015, 75(2):356-361.
[6] 王成玉, 马贵龄. 枸杞和辣椒、茄子的嫁接杂交方法. 中国专利:101904266B. 2013.
[7] Bomfim N, Nassar N M A. Development of cassava periclinal chimera may boost production. Genetics & Molecular Research, 2014, 13(1):819-830.
[8] 祁利潘, 李越, 冯琰, 等. 嫁接对马铃薯种间杂交亲和性的评价. 分子植物育种, 2022, 20(2):486-493.
[9] 岳川, 曾建明, 章志芳, 等. 茶树中植物激素研究进展. 茶叶科学, 2012, 32(5):382-392.
[10] 黎家, 李传友. 新中国成立70年来植物激素研究进展. 中国科学:生命科学, 2019, 49(10):1227-1281.
[11] 王珍华. 离体培养大岩桐花被切块花芽分化过程中开花相关基因表达及内源激素的定量分析. 杭州:杭州师范大学, 2012.
[12] 马佩勇, 贾赵东, 边小峰, 等. 不同砧木与嫁接方式对甘薯开花结实的影响. 浙江农业学报, 2014, 26(6):1425-1430.
[13] 薛金燕, 刘益勇, 吴隽香, 等. 栽培茄(Solanum melongena L.) 与喀西茄(Solanum khasianum C.B.Clarke)F1杂交种的获得与鉴定. 中国蔬菜, 2020(10):62-67.
[14] Goldschmidt E.E. Plant garafting:new mechanisms,evolutionary implications. Front Plant, 2014, 5(5):727.
[15] Tsipouridis C, Thomidis T. Effect of 14 peach rootstocks on the yield, fruit quality, mortality, girth expansion and resistance to frost damages of May Crest peach variety and their susceptibility on Phytophthora citrophthora. Scientia Horticultural, 2005, 103 (4):421-428.
[16] 葛晓宁, 钟秋平, 罗帅, 等. 外源GA3对油茶花器官内源激素与坐果率的影响. 林业科学研究, 2020, 33(1):162-170.
[17] Fukuda H, Kobayashi H. Dynamic organization of the cytoskeleton during tracheary-element differentiation. Development Growth Differentiation, 1989, 31(1):9-16.
doi: 10.1111/dgd.1989.31.issue-1
[18] 郭宇, 高美玲, 刘秀杰, 等. 西瓜种子不同发育时期内源激素含量变化. 基因组学与应用生物学, 2020, 39(9):4154-4161.
[19] 董倩倩, 龚桂芝, 彭祝春. 柑橘采前落果与果实不同部位内源激素含量关系分析. 植物生理学报, 2018, 54(10):1569-1575.
[1] 胡新元, 柳永强, 谢奎忠, 孙小花, 罗爱花. 旱区有机肥替代氮肥对多年连作土壤理化性质和马铃薯品质的影响[J]. 作物杂志, 2023, (4): 159–164
[2] 丁凯鑫, 王立春, 田国奎, 王海艳, 李凤云, 潘阳, 庞泽, 单莹. 马铃薯生长及生理特性对水分胁迫的响应研究综述[J]. 作物杂志, 2023, (4): 16–21
[3] 娄树宝, 杨梦平, 邢金月, 翟玲侠, 王辉, 刘春生, 王立春, 宋继玲. 马铃薯种质资源抗病毒分子标记辅助筛选[J]. 作物杂志, 2023, (4): 65–70
[4] 刘素军, 蒙美莲, 苏日古嘎. 干旱胁迫及复水对马铃薯糖代谢途径中基因表达影响的研究[J]. 作物杂志, 2023, (1): 38–45
[5] 王雪茹, 陈海飞, 张振华. 硝酸盐缓解油菜铵毒害的生理机制[J]. 作物杂志, 2022, (6): 124–131
[6] 杨妍, 徐宁生, 潘哲超, 李燕山, 杨琼芬, 张磊. 多效唑和氮肥对马铃薯产量及经济效益的影响[J]. 作物杂志, 2022, (6): 139–144
[7] 谢奎忠, 孙小花, 罗爱花, 柳永强, 唐德晶, 朱永永, 胡新元. 基施锌肥对长期连作马铃薯抗病性相关酶活性、土传病害和产量的影响[J]. 作物杂志, 2022, (4): 154–159
[8] 庞星月, 万林, 李素, 王宇航, 刘晨, 肖晓璐, 李心昊, 马霓. 外源SLs和纳米K2MoO4对干旱胁迫下油菜种子萌发的影响[J]. 作物杂志, 2022, (4): 214–220
[9] 陈玉珍, 唐广彬, 马宪新, 田贵云, 于宏心, 骆璎珞, 樊明寿, 贾立国. 马铃薯块茎发育的四大调控途径[J]. 作物杂志, 2022, (4): 9–13
[10] 刘菊, 李广存, 段绍光, 胡军, 简银巧, 刘建刚, 金黎平, 徐建飞. 不同夜间温度处理对马铃薯试管薯及块茎形成相关基因表达的影响[J]. 作物杂志, 2022, (3): 92–98
[11] 杨志楠, 黄金文, 韩凡香, 李亚伟, 马建涛, 柴守玺, 程宏波, 杨德龙, 常磊. 秸秆带状覆盖对西北雨养区马铃薯农田土壤温度及产量的影响[J]. 作物杂志, 2022, (1): 196–204
[12] 高佳, 王姣, 王松, 刘红健, 康佳, 沈弘, 王海莉, 任少勇. 生物炭基肥对马铃薯田土壤脲酶活性和产量的影响[J]. 作物杂志, 2021, (6): 134–138
[13] 罗磊, 李亚杰, 姚彦红, 李丰先, 范奕, 董爱云, 刘惠霞, 牛彩萍, 李德明. 不同小整薯规格和药剂拌种处理对旱作重茬马铃薯生长及产量的影响[J]. 作物杂志, 2021, (6): 211–216
[14] 李鑫, 金光辉, 王鹏程, 王紫雯. 马铃薯品种（系）淀粉与产量表现稳定性分析[J]. 作物杂志, 2021, (6): 51–57
[15] 张微, 李志新, 赵雪, 张金鹏, 付春江, 于倩倩, 刘卫平. 双重检测马铃薯X和Y病毒试纸条制备技术研究[J]. 作物杂志, 2021, (6): 62–66
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!