大丽花主要表型性状的遗传多样性研究开题报告

 2022-01-21 21:51:16

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

大丽花又叫天竺牡丹,是菊科大丽花属多年生宿根草本花卉,原产于墨西哥和危地马拉地带,后来相继引种至欧洲、美国、加拿大、南非、澳大利亚、新西兰、日本等地,我国栽培大丽花始于19世纪末【1】。我国东北、西北地区栽培较多,花姿优美、花型多样、色彩绚丽、花期长、品种繁多,被誉为花卉中的宠儿[2],为节日布置厅堂、会场、居室的优良花种,宜点缀花坛花境及庭前栽植。矮生品种宜作切花,是花篮、花圈和花束制作的理想材料,为了识别和掌握品种便于管理,进行品种分类是一项很重要的工作[3]。由于大丽花栽培历史悠久,形态特征富于变化,因此对花朵构成性状遗传特性和相关性研究具有重要的理论和实践价值。本课题主要以这些大丽花品种的花梗长度、花序直径、舌状花数量、管状数量等为指标,研究摸索不同大丽花品种花器性状的遗传变异程度,揭示其变异规律,为大丽花种质资源创新和优良种质资源的选育提供理论依据[4]

大丽花以荷兰、英国、日本栽培较多,荷兰的矮生多花型大丽花在国际市场上畅销不衰,每年收入数亿美元。我国栽培大丽花历史较短,现有600余个品种,主要分布在东北、华北及西北地区[5],20世纪70年代末以来由张万全、临洮县大丽花培育中心等培育出适宜盆栽的品种如:墨狮子、粉鹦嘴、黄鸥、冰清玉洁、白牡丹、等临洮大丽花品种40多个,形成了具有鲜明特色的大丽花优良品种群,栽培品种已有418个[6]。东北的辽阳地区的栽培育种者进行定向授粉、组合杂交、从外引种,配合扦插和栽培技术、矮化技术等方法,已选育出优秀、重瓣、大花品种300多种,其中以桃花冠、帅旗、荷菊为最佳[6]

目前,大丽花成为全世界栽培最广的观赏植物之一,适宜城市绿化和庭院栽培,有3万余个品种,其中栽培品种3000余个。根据花型大小分为巨大花型(花径大于或等于25cm)、大花型(花径20~25cm)、中花型(花径15~20cm)、小花型(花径10~15cm)等[7]。目前对大丽花的研究更多的是对于它的栽培方式[8]、引种、矮化盆栽、组织培养、繁殖、块根贮藏、病虫防治等。除常规杂交育种外,一些新的育种方法也在大丽花育种方面进行了尝试,如重离子束用于诱变育种。繁殖栽培技术包括分根繁殖、扦插繁殖、种子繁殖及组织培养。大丽花在作盆花栽培时,除选用矮化品种外,主要是采取生长调节剂来促使植株矮化。生长调节剂在盆栽花卉植株高度和株型控制方面研究和应用很多,喷施丁酰肼、烯效唑、多效唑等对大丽花植株都有很好的控制作用【9】

表型多样性主要研究群体在分布区内各种环境下的表型变异,是遗传与环境多样性的综合体现[10]。采用遗传上较为稳定、不易受环境影响的性状,如叶子、花、果实等性状研究表型多样性,可以揭示群体的变异大小和遗传规律,评价其遗传多样性水平,进而为群体的保护提供理论支持【11】。因此长期以来,植物种质资源的分类、鉴定及育种材料的选择通常是依据表型性状来开展的【12】。表型性状变异往往具有适应和进化上的意义,表型变异蕴藏着遗传变异,表型变异越大,可能存在的遗传变异越大。大丽花花朵的观赏品质不仅是某一观赏性状如瓣形、花色和瓣数能决定的,而是许多观赏性状的综合结果13】,通过对不同的花型及同一花型内大丽花品种类型的多样性差异,反映了其对不同环境、生态条件等的适应性及适应能力【14】。根据大丽花品种丰富的自然变异情况,可以推断其改良前景是十分广阔的【15】。因此,在大丽花品种的遗传改良工作中,对优良种源、优良群体和优良个体的选择是不容忽视的。

参考文献:

[1]冯立娟,兆和,尹燕雷,招雪晴,王晓慧.大丽花花型群体表型性状遗传多样性研究[J].山东农业科学.2010,07;12-16.

[2]刘芳,苑兆和,丰震,张红磊,宋新红.大丽花花朵数量性状遗传变异及相关性分析[J].北方园艺,2010,(20);104-107.

[3]沙桂花.控温对大丽花花期调控技术[J].北方园艺,2004(5):48.

[4]李保印.中原牡丹品种遗传多样性与核心种质构建研究[D],北京:北京林业大学,2007.

[5]苑兆和,冯立娟,尹燕雷.大丽花[M].济南:山东科学技术出版社,2008.

[6]师向东,张礼梅.临洮大丽花繁育及栽培技术[J].中国花卉园艺,2005(22):36-37

[7]刘安成,王庆,庞长民.我国大丽花园艺学研究进展[J].北方园艺,2010,(11):225-228.

[8]张明忠,杜明芸,吴德相等.大丽花的繁殖和日常栽培管理[J].山东林业科技,2004(3):152.

[9]顾万春,李文英.我国林木种质资源共享现状及建议[J].世界林业研究,2007,20(1);66-69

[10]明军,顾万春.紫丁香表型多样性研究[J].林业科学研究,2006,19(2):199一204.

[11]李艳艳,丰震,赵兰勇等.玫瑰切花产量性状遗传参数和选择效率的初步研究[J].园艺学报,2007,34(4):955-958.

[12]王业社,侯伯鑫,索志立,刘桃花,陈立军,杨贤均.紫薇品种表型多样性分析[J].植物遗传资源学报,2015,16(01):71-79.

[13]张飞,房伟民,陈发棣等.2008.切花菊花器性状的遗传变异与相关性研究.浙江林学院学报,25(3):293-297.

[14]胡瑞,包满珠,吴晓庆,谭华山,傅小鹏.香石竹表型多样性分析及利用[J].华中农业大学学报,2015,34(02):16-23.

[15]董文婧,张雪,申仕康,吴富勤,杨冠松,和树庄,王跃华.都市园林植物云南樱花的表型多样性研究[J].广西植物,2016,36(03):349-354 334.

2. 研究的基本内容和问题

研究目标:

植物群体中保持大的变异蓄积对群体是有利的,群体内多种基因型所对应的表型范围越广,越能使群体在整体上适应可能遇到的大多数环境条件,因此表型性状的变异通常是遗传变异的重要线索。从形态学或表型性状来检测植物遗传变异是最简便而直接的方法。通过了解目标性状在基因型中的遗传变异特性,可以对大丽花目标性状进行有效的遗传改良。调查70个大丽花品种花器性状的遗传变异度、广义遗传力和遗传进度等相关遗传特性。

研究内容:

1、统计70个品种的大丽花的11个数量性状,包括株高、叶长、叶宽、锯齿数量、花梗长度、花序直径、舌状花数量、管状数量、舌状花长度、舌状花宽度和茎粗。

2、分析所统计的数据并计算变异度、遗传力和遗传进度等遗传特性。

拟解决的关键问题:

在于测量记录各品种的数量性状后进行数据分析得出变异系数、遗传力和遗传进度等结果,从而推断选择改良的可能性以及选育的时间

3. 研究的方法与方案

研究方法:

运用数据统计及分析方法,先在田间记录各花器性状,再利用数据分析软件进行分析。

实验方案:

1、材料选取:选取种植于南京农业大学江宁汤山锁石大丽花种质资源保存基地的大丽花作为实验材料,观测品种为70个。

2、田间试验:在大丽花开放期间,用完全随机区组设计,2次重复。每小区调查5株, 每株5朵花序,求小区平均值计算各参数。调查花器性状,包括株高、叶长、叶宽、锯齿数量、花梗长度、花序直径、舌状花数量、管状数量、舌状花长度、舌状花宽度和茎粗。

3、数据分析:利用EXCEL2016和SPSS16.0统计软件计算数量性状的每个性状的最大值、最小值、平均值和标准差等描述性数据均依据136个大丽花品种的花器性状在2个小区内的平均值计算得出。利用方差分析法估算花器性状的变异系数、遗传力和遗传进度等遗传参数。

可行性分析:

大丽花开花的最好时间为5月-6月,9月-11月,时间合适;统计花器性状所需的仪器为直尺、游标卡尺,简洁方便;该实验的最终结果是数据分析,利用统计软件得出结果快速有效;研究的花测量的数量性状虽多,但有老师、师姐及同学的合作,效率会大大提高。综上可知,该实验方案是可行的。

4. 研究创新点

1、该实验选取的大丽花品种种类丰富,实验结果会更准确,对研究大丽花品种间的相关性提供了充分的依据。

2、该实验统计的花器性状共有11个,更为全面,对研究大丽花的遗传特性以及分析选择改良的时期奠定了基础。

5. 研究计划与进展

1、2017.3-2017.4 查阅资料了解大丽花的基本概况及研究意义等。

2、2017.5-2017.6 田间统计大丽花各品种的数量性状。

3、2017.9-2017.11 继续进行大丽花各品种花器性状的统计。

4、2017.12-2018.2 整理数据并利用软件进行数据分析。

5、2018.3-2018.4 整理分析结果并进行毕业论文的撰写。

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