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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

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PDF (PC)

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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
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