‘幻想’矮牵牛开花的光周期调控及一种新型突变花的初步研究

论文摘要

花期调控是花卉生产中的一项重要技术，采用光周期调控具有简便、无公害的特点。随着设施花卉产业的发展，数字化、标准化生产成为必然趋势。为适应这一发展形式，有必要对花卉的光周期特性进行量化的分析。矮牵牛（Petunia×hybrida Vilm.-Andr.）是全球最重要的花坛及盆栽花卉之一，‘幻想’（‘Fantasy’）品种适宜于中国的城市应用，对‘幻想’矮牵牛的研究结果将可以直接指导大规模的生产。花器官发育的研究一直是植物发育生物学研究的热点和前沿，矮牵牛作为一种模式植物在这一领域有着举足轻重的作用，但突变材料的不足、自然突变产生的信号不明造成了研究的局限。研究’幻想’矮牵牛在特定环境下产生的变异花，将为填补一些空白奠定基础。研究的主要结果如下：①构建了人工诱导的阶段转变的5种模型，为幼龄期的试验研究及其结果分析提供了参考和借鉴。②‘幻想’矮牵牛为长日照植物，在不同的环境条件下，可能是量性长日照，也有可能是质性长日照。‘幻想’矮牵牛在长日照下植株较高、株幅较大，在短日照下分枝较多。可见长日照促进’幻想’矮牵牛开花，能加快花卉生产；短日照控制‘幻想’矮牵牛的株高，能提高花卉质量。③分别以真叶数和出苗周数为依据，采用迁光的方法测得：‘幻想’矮牵牛的幼龄期在6～8叶期结束，长日照能加速幼龄期结束的进程。以保障‘幻想’矮牵牛的质量为主，同时考虑减少能源消耗，建议生产上在6～8叶期前给予短日照，之后给予长日照。以出苗周数为依据进行迁光，简化了试验研究的过程；辅以真叶数的观测，为生产提供了可靠的参数。④采用迁光的方法测定得出：‘幻想’矮牵牛的限界性诱导光周期为3周。与连续长日照相比，LIP能明显抑制‘幻想’矮牵牛株高的生长，对株幅和分枝数无明显影响。建议在‘幻想’矮牵牛6～8叶期之后给予3周长日照，既有足够的长日照能促进开花，又避免多余长日照的能源浪费和对株形的不利。⑤将‘幻想’矮牵牛的花芽分化过程划分为7个时期：营养生长期、花序原基分化期、苞片原基分化期、花蕾原基分化期、花萼原基分化期、花冠和雄蕊原基分化期和雌蕊原基分化期。’幻想’矮牵牛花芽分化对光周期的反应始于出苗后第5周，即在长日照和短日照下分别处于花蕾原基分化期和花序原基分化期。⑥‘幻想’矮牵牛的各项生长指标与花芽分化时期间都存在极显著的线性相关，其回归方程依次为株幅：y=0.565x+0.43（R2=0.9566）、真叶数：y=0.2638x+0.0528（R2=0.8982）、株高：y=0.5501x+0.9944（R2=0.8162）和出苗周数：y=0.6863x-0.4946（R2=0.7918）。数据分析可以看出：对光周期反应越敏感的指标，与花芽分化时期的相关性也越大；数据推导可以得出：长日照对‘幻想’矮牵牛的开花诱导，主要作用于花序原基分化期至花蕾原基分化期。⑦从外部形态观察‘幻想’矮牵牛变异花del，无花冠，其它各花器官的伸长生长普遍受到抑制且表型差异较大，育性丧失；从解剖形态观察，del有花冠，只是在未成熟前的不同阶段发生了败育；从花芽的扫描电镜观察，发现败育的发生可以早至雌蕊的柱头尚未融合时。⑧在温度（高温、低温）与光周期（长日照、短日照）的处理组合中，除高温短日照下的‘幻想’矮牵牛植株未开花，其余均产生了变异花；在相同的组合中，变异花的发生均比正常花早；长日照下，高温中的变异花比低温中发生得早；低温下，长日照中的变异花比短日照中发生得早。典型判别分析表明，光周期是诱导变异花del产生的主要环境因子。⑨通过分析花发育基因，建立了‘幻想’矮牵牛变异花del发育的光周期作用机制假想图。⑩在本试验研究的条件下，建立了‘幻想’矮牵牛变异花del的判别方程，其回判正确率为90％。借助此判别方程，可以根据植株生长的温度和光周期条件，在可见花芽时期判断其开花类型，为深入研究利用‘幻想’矮牵牛变异花del提供了技术平台。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略语表
• 1 前言
• 1.1 问题的由来
• 1.2 研究的进展
• 1.2.1 开花的光周期调节的研究进展
• 1.2.2 花卉幼龄期的研究进展
• 1.2.3 矮牵牛开花调控的研究进展
• 1.2.4 矮牵牛花器官发育突变体的研究进展
• 1.3 研究的目的、内容及意义
• 1.3.1 ‘幻想’矮牵牛开花的光周期调控研究
• 1.3.2 ‘幻想’矮牵牛变异花del的初步研究
• 2 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.2 基本研究方法
• 2.2.1 栽培管理方法
• 2.2.2 光周期处理方法
• 2.2.3 田间观测内容及方法
• 2.2.4 实验观测内容及方法
• 2.2.5 数据处理
• 2.3 开花的光周期特性研究试验
• 2.4 幼龄期结束的判断试验
• 2.4.1 以真叶数为迁光依据
• 2.4.2 以出苗时间为迁光依据
• 2.5 限界性诱导光周期的确定试验
• 2.6 两种光周期下花芽分化特性的研究试验
• 2.7 变异花del的形态学研究试验
• 2.7.1 外部形态观察试验
• 2.7.2 解剖形态观察试验
• 2.7.3 扫描电镜观察试验
• 2.8 变异花del发生规律的研究试验
• 3 结果与分析
• 3.1 开花的光周期特性研究
• 3.1.1 光周期对‘幻想’矮牵牛生长变化的影响
• 3.1.2 光周期对‘幻想’矮牵牛FT及始花期株型的影响
• 3.2 幼龄期结束的判断
• 3.2.1 以真叶数为迁光依据
• 3.2.2 以出苗时间为迁光依据
• 3.3 限界性诱导光周期的确定
• 3.3.1 花熟状态的‘幻想’矮牵牛接受长日照诱导的周期对FT的影响
• 3.3.2 长日照的诱导周期对‘幻想’矮牵牛始花期株型的影响
• 3.4 两种光周期下花芽分化特性的研究
• 3.4.1 ‘幻想’矮牵牛花芽分化时期的划分
• 3.4.2 光周期对‘幻想’矮牵牛生长及花芽分化进程的影响
• 3.4.3 ‘幻想’矮牵牛花芽分化时期与植株营养生长的相关性
• 3.5 变异花del的形态学研究
• 3.5.1 ‘幻想’矮牵牛变异花del的外部形态比较观察
• 3.5.2 ‘幻想’矮牵牛变异花del的解剖形态比较观察
• 3.5.3 ‘幻想’矮牵牛变异花del的扫描形态比较观察
• 3.5.4 ‘幻想’矮牵牛变异花del的石蜡切片比较观察
• 3.6 变异花del发生规律的研究
• 3.6.1 ‘幻想’矮牵牛正常花的发生规律
• 3.6.2 ‘幻想’矮牵牛变异花del的发生规律
• 3.6.3 ‘幻想’矮牵牛开花类型的判别
• 4 结论、讨论与建议
• 4.1 ‘幻想’矮牵牛的光周期形态建成
• 4.2 ‘幻想’矮牵牛开花的光周期特性
• 4.3 ‘幻想’矮牵牛的幼龄期特征与诱导的阶段转变模型
• 4.4 ‘幻想’矮牵牛幼龄期的光周期特性
• 4.5 幼龄期的测定与个体的年龄指征
• 4.6 ‘幻想’矮牵牛的LIP及其测定
• 4.7 ‘幻想’矮牵牛栽培的初步建议
• 4.8 ‘幻想’矮牵牛花芽分化的特性
• 4.9 ‘幻想’矮牵牛变异花del的形态特点
• 4.10 ‘幻想’矮牵牛变异花del的发生与判别
• 4.10.1 ‘幻想’矮牵牛变异花del的发生规律
• 4.10.2 长日照对‘幻想’矮牵牛作用的阶段划分
• 4.10.3 ‘幻想’矮牵牛变异花del的判别
• 4.11 研究的不足和建议
• 参考文献
• 附录
• 图版和说明
• 在读期间发表学术论文
• 致谢