裂叶地黄与地黄远缘杂交种的表型鉴定与基因组分析OA北大核心CSTPCD

目的:为了拓宽现有地黄品种的遗传基础,将四倍体地黄与二倍体裂叶地黄通过远缘杂交,创制新的地黄种质资源。方法:利用人工去雄、授粉进行有性杂交获得地黄与裂叶地黄远缘杂交种,分析了杂交种的倍性、形态特征、生理指标和药效成分含量,并对其中2个远缘杂种的基因组进行了Survey。结果:以裂叶地黄为母本、地黄为父本进行远缘杂交获得的种子仅少数发芽成苗。细胞学鉴定表明,3个远缘杂交后代均具备56条染色体,与地黄染色体数目一致。对亲本及3个杂交后代进行形态学比较分析发现,Rp/Rg-2和Rp/Rg-5植株表型与地黄类似,叶型椭圆,有明显膨大的块根,尤其是Rp/Rg-5表现为高产、优质。而Rp/Rg-3则更具备母本裂叶地黄的形态特征,表现为根细长,叶裂较深。根据表型特征和染色体数目观察,结合Rp/Rg-2和Rp/Rg-5的基因组survey分析发现Rp/Rg-2和Rp/Rg-5的基因组重复序列的比例高,而杂合度较低,推测其可能是远缘杂交形成的父本地黄单倍体经天然加倍后形成的纯合四倍体。而Rp/Rg-3则可能是母本裂叶地黄未减数的雌配子与地黄的雄配子结合的受精卵发育而来。结论:通过地黄和裂叶地黄远缘杂交获得的新种质Rp/Rg-5具备高产、高梓醇含量的特点,可为地黄优良品种的选育提供新的种质资源和方法借鉴。