‘紫王子’海棠半同胞家系花色特征分析及选优

【目的】基于海棠基因库丰富的优良品种资源,初步探寻海棠花色遗传规律,并进行花色优株选评。【方法】对‘紫王子’海棠(Malus‘Purple Prince’)为母本的自由授粉子代半同胞家系进行花色变异分析。采用X-Rite色差计测定了44株子代半同胞家系大蕾期(S_1)、盛开期(S_2)、末花期(S_3)3个阶段的花色,分析了家系间的花色关系及色彩动态变化规律。【结果】S_1—S_3阶段,44株半同胞家系单株花色在3个维度方向(L~*、C~*、h~*)的变化均具有规律性:L~*值(亮度)呈上升趋势,且高亮度单株居多[S_1(45.45%)→S_2(77.27%)→S_3(84.09%)];C~*值呈持续下降趋势;h~*值呈上升趋势,即分布在红色区域的单株权重在开花进程中逐步下降。整个半同胞家系在遗传距离16和13处可分为3大色系(白色系、粉色系、红色系)和6个子色系,其中子代中白色系所占比重最大为68.2%。与疑似父本群体(97份种质)对比,半同胞家系群体花色稳定性更强,花色亮度更优,但色彩饱和度较低。在3大色系中,白色系从高亮度、高饱和性及色彩高稳性角度筛选出1株优株(株系号5033),粉色系从色彩高稳性和高饱和性角度筛选出1株优株(株系号5019),红色系从高亮度、高饱和性和色彩高稳性角度筛选出1株优株(株系号5032),优株花色观赏价值高于资源圃品种。【结论】通过自由授粉,‘紫王子’海棠子代群体的遗传基础被大大扩展,花色稳定性等的育种改良效果明显。     

3个观赏海棠半同胞家系子代叶色动态分析与初选

【目的】探讨观赏海棠自由授粉子代苗期叶色变异规律,为半同胞家系育种及海棠新品种选育提供参考。【方法】以3个绿叶观赏海棠品种(‘冬金'、‘冬红'和‘红珠宝')为母本的自由授粉半同胞家系子代为试材,采用Minolta色差仪对120株半同胞家系子代不同叶位叶片色彩进行动态测定,进行叶色动态变化研究及优选。【结果】①基于5—8月子代上叶位L^*、C^*、h°色彩参数进行CIELCH色空间动态分布图的构建,发现 ‘冬金' 家系子代叶色参数位点最为分散,叶色最为丰富,子代中出现母本不具有的亮绿色和红色叶片。②基于5月子代上位叶色彩参数(L^*、C^*、h°),构建叶色聚类分析图,发现在欧式距离19水平上可将子代划分为两大色系类群和 5 个子色系类群,即绿色系(包括褐绿色、深绿色和亮绿色)和红色系(包括紫红色和棕红色),其中绿色系占比92.5%。③基于聚类分析结果及色彩参数分别构建绿色系和红色系子代评价体系,绿色系中从高亮度、高饱和度及色彩稳定性角度优选出 ‘冬金' 家系的‘A03'、‘A09', ‘冬红' 家系的‘D21'和 ‘红珠宝' 家系的‘C10'、‘C26'、‘C29', 红色系从低色调角和色彩持续性角度优选出‘冬金' 家系的‘A37',优株叶色观赏性优于资源圃品种。【结论】通过自由授粉,观赏海棠半同胞子代群体遗传基础大大增加,叶色多样性得以提高; 以参数色空间作为优选评价方法,更为直观可视化,可用作观赏海棠实践生产及新品种选育等。     

‘紫王子’海棠半同胞家系苗期表型特征分析

【目的】基于海棠种质基因库优良品种资源丰富的优势,开展了以‘紫王子’海棠(Malus‘Purple Prince’)为母本的自由授粉子代试验研究,探索其半同胞家系表型特征及育种成效。【方法】运用Shannon-Wiener(H'R)及Pielou(ER)等指数进行14个性状的表型多样性比较,采用频率分布函数法进行亲子代间性状变异趋势及超亲性分析,通过层次分析法(AHP)进行表型性状综合评价。【结果】在表型多样性方面,‘紫王子’海棠半同胞家系14个性状的H'R平均值比疑似父本群体提高了13%,其中地径生长量、分枝数、完全功能叶颜色的H'R和ER超过疑似父本群体23.8%~53.2%。在遗传改良方面,与疑似父本群体相比,半同胞家系中综合性状得分高的优株比例下降了37.0%,紫红叶优株和速生优株的比例分别下降了14.9%和37.5%,但枫叶型、分枝多、通直度高、耐热性强的优株比例分别增加了12.6%、48.3%、28.7%和18.5%;与母本相比,7.8%的优株综合性状得分超过母本;此外,有些单株综合得分略低于母本,但部分单一性状表现比较突出,如F113和F60优株的新叶为鲜见的亮红色,F35和F108优株的叶片为枫叶型,观赏效果佳。【结论】尽管自由授粉降低了优株比例,但有效扩大了子代群体的遗传基础,对部分性状的遗传改良具有明显的效果。