阿月浑子杂种胚败育机理及优异抗病杂交种质构建

叶斑病是阿月浑子生产上面临的主要病害之一，利用黄连木与阿月浑子杂交培育抗病阿月浑子新品种前景广阔，其瓶颈是杂种胚严重败育，常规杂交难以在短期内获得大量抗病杂交群体。本项目利用高抗病黄连木与早实丰产阿月浑子进行人工杂交，通过形态解剖学观察和生理指标分析揭示杂种胚败育机理，探明杂种胚败育的关键时期；采用离体胚培养技术探讨和建立早期杂种胚挽救技术体系，为开展阿月浑子杂交育种扫除关键性障碍；利用建立的杂种胚挽救技术在短期内构建大量优异抗病阿月浑子杂交种质群体，为阿月浑子抗病新品种选育奠定基础。项目的开展不仅可加速阿月浑子抗病新品种选育进程、缩短育种周期，而且对促进我国乡土黄连木资源的高效利用和阿月浑子规模化生产的实现具有重要理论和现实意义。

本项目旨在通过形态解剖学观察和生理指标分析揭示杂种胚败育机理，探明杂种胚败育的关键时期，进而利用离体胚培养技术建立了杂种胚挽救技术体系，为阿月浑子杂交新品种的选育扫除了关键性障碍。项目在以下方面取得了重要研究成果：1. 阿月浑子雌雄配子体的发育研究。首次明确了阿月浑子雌雄配子体发育的特点和规律，发现了阿月浑子雌配子发育过程中的存在胚珠败育现象，是限制杂种果实种胚形成的原因之一。2.阿月浑子与黄连木杂交授粉受精过程的细胞学观察研究。利用荧光显微技术探明了杂交授粉受精过程中黄连木花粉萌发、花粉管生长以及受精过程的特点；杂交组合的黄连木花粉萌发和花粉管生长速度相对滞后，并伴有花粉管弯曲、膨大变粗、花柱中有大量不规则胼胝质沉积等现象，说明阿月浑子和黄连木杂交存在受精障碍，是导致杂交坐果率低的原因之一。3. 阿月浑子杂种果实发育及杂种胚败育的解剖学观察研究。杂种果实纵、横径发育和重量生长均呈“S”型曲线变化；20-40 d 为果实迅速膨大期，80-130 d 为种胚迅速生长期；种胚发育存在早期败育、中途败育和正常发育3种类型；80-100天为杂种胚败育的关键时期。4. 阿月浑子杂种胚挽救技术体系研究。5℃冰箱冷藏有利于杂种幼胚的启动，最佳处理时间为90天；适宜幼胚启动和增殖的培养基为：DKW + 2.0 mg • L-1 6-BA + 0.05g • L-1 IBA + 0.3g • L-1 LH + 1.5g • L-1 PVP，增殖系数为3.47，苗高为3.32 cm；适宜生根的培养基为：1/2WPM + 2.0mg • L-1 IBA + 0.05mg • L-1 NAA，组培苗生根率达80%；建立了杂种胚挽救技术体系，获得了164个杂种无性系群体。5. 开展了杂种胚发育过程中的N、P、K矿质营养以及激素含量的变化规律研究，明确了杂种胚败育前后的矿质营养和激素含量变化，揭示了杂种胚败育的生理机制。6. 开展了不同生长调节剂对阿月浑子和黄连木光合荧光生理指标的影响研究，筛选了适宜的生长调节剂种类和处理浓度。