曹文昱 王軍輝 楊艷紅 麻文俊 李 放 周林召熊星月 胡曉亮 馬貫羊* 趙 鯤
(1.洛陽(yáng)市農(nóng)林科學(xué)院,洛陽(yáng) 471023; 2.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所,北京 100091; 3.河南省林業(yè)資源監(jiān)測(cè)院,鄭州 450045)
林木雜交育種是楸樹(shù)(Catalpa bungei)新品種選育的重要方法之一,包括近緣雜交和遠(yuǎn)緣雜交。遠(yuǎn)緣雜交在增強(qiáng)觀花植物遺傳變異、挖掘優(yōu)質(zhì)基因資源及優(yōu)異新品種培育中起著關(guān)鍵性作用[1-2]。目前遠(yuǎn)緣雜交育種已在牡丹(Paeonia suffruticosa)、芍藥(Paeonia lactiflora)、月季(Rosa chinensis)、蝴蝶蘭(Phalaenopsis aphrodite)[3-6]等觀賞植物研究中取得良好的效果?;ㄊ欠N子植物的有性繁殖器官,比其他植物器官更容易產(chǎn)生變異,表現(xiàn)出更高的差異性,且遺傳力高,性狀表現(xiàn)穩(wěn)定,易于觀察,是植物分類和演化的主要依據(jù)[7-8]。因此,楸樹(shù)遠(yuǎn)緣雜交種花性狀研究具有重要的理論價(jià)值和實(shí)踐意義。
楸樹(shù)是紫葳科(Bignoniaceae)梓屬(Catalpa)植物,是我國(guó)特有的鄉(xiāng)土樹(shù)種,也是園林綠化、生態(tài)保護(hù)和觀賞游憩的珍貴優(yōu)質(zhì)用材樹(shù)種,因其材質(zhì)優(yōu)良,用途廣泛,樹(shù)體高大挺拔,花多繁密,深受群眾喜愛(ài),素有“木王”之稱[9]。梓屬于1771 年由Scopoli 創(chuàng)建命名,分為梓樹(shù)組、大梓樹(shù)組和楸樹(shù)組,在全世界約有14 個(gè)種、數(shù)變種和數(shù)變型,目前我國(guó)原產(chǎn)和引栽的共有7 種變種及變型,包括楸、灰楸(C.fargesii)、滇楸(C.fargesiif.duclouxii)、梓樹(shù)(C.ovata)、藏楸(C.tibetica)、黃金樹(shù)(C.speciosa)、美國(guó)梓樹(shù)(C.bignonioides)[10]。楸樹(shù)屬異花授粉植物,自花不育,現(xiàn)階段大多采用無(wú)性繁殖技術(shù)進(jìn)行造林,導(dǎo)致地域性楸樹(shù)無(wú)性系單一,基因型固定,產(chǎn)生生殖隔離,嚴(yán)重限制了楸樹(shù)的發(fā)展[11]。1974年,葉培忠等[12]選取楸樹(shù)、灰楸和滇楸為材料開(kāi)展了楸樹(shù)有性繁殖研究,獲得雜交實(shí)生苗,并探索性進(jìn)行了楸樹(shù)與梓樹(shù)、美國(guó)梓樹(shù)、黃金樹(shù)和梓樹(shù)組內(nèi)的遠(yuǎn)緣雜交育種試驗(yàn)。2002 年,中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院與洛陽(yáng)市農(nóng)林科學(xué)院等單位相繼開(kāi)展了楸樹(shù)種內(nèi)和種間雜交育種研究,先后選育出‘洛楸’系列、‘百日花’楸樹(shù)(C.bungei‘Bairihua’)等國(guó)家、省級(jí)審定楸樹(shù)良種[13-16],已成為楸樹(shù)遺傳育種研究的重要材料[17-19]。目前,楸樹(shù)遠(yuǎn)緣雜交育種技術(shù)獲得突破,通過(guò)屬間遠(yuǎn)緣雜交聚合楸樹(shù)的速生性和梓樹(shù)的抗逆性,創(chuàng)制出一種速生抗凍耐水濕的楸樹(shù)屬新種質(zhì)[20]。楸樹(shù)花期時(shí)觀賞性強(qiáng),花多色艷,不同楸樹(shù)單株花性狀和花期物候變異較大[21-22],而楸樹(shù)遠(yuǎn)緣雜交種花性狀、物候等方面尚鮮見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。本研究以12株楸樹(shù)遠(yuǎn)緣雜交種的花器官為研究對(duì)象,選取花期物候特征、花序性狀、花朵性狀以及花色性狀等指標(biāo),分析研究楸樹(shù)花器官性狀表型變異規(guī)律,以期為楸樹(shù)遠(yuǎn)緣雜交育種的遺傳進(jìn)化機(jī)制、生物學(xué)特性、新種質(zhì)的創(chuàng)制、改良、鑒定、分類和保護(hù)提供理論依據(jù)和資料。
在洛陽(yáng)市農(nóng)林科學(xué)院楸樹(shù)種質(zhì)資源圃(34°38′N,112°28′E)中選取12 株具有代表性的楸樹(shù)雜交種作為樣本單株(見(jiàn)表1),于2022年4~5月楸樹(shù)盛花期進(jìn)行楸樹(shù)花器官表型性狀測(cè)定。該地氣候?qū)倥瘻貛Т箨懶园霛駶?rùn)季風(fēng)氣候,海拔160 m,年平均氣溫為14 ℃,無(wú)霜期平均為218 d,年平均降水量為601 mm,年平均日照時(shí)間為2 291.6 h,土壤為壤土。
表1 不同楸樹(shù)雜交品種單株Table 1 Individual hybrid varieties of different C. bungei
根據(jù)楸樹(shù)花器官結(jié)構(gòu)特征,調(diào)查測(cè)定了不同楸樹(shù)雜交種的花期物候、花序性狀和花朵性狀(花朵測(cè)定指標(biāo)見(jiàn)圖1),選取的質(zhì)量性狀為花序類型、花期物候和花色,選取的數(shù)量性狀為花序輪數(shù)、花序每輪分枝數(shù)、花序每輪分枝花數(shù)、單花序總花數(shù)、花總長(zhǎng)度、花筒直徑、花筒長(zhǎng)度、花冠寬度、花梗長(zhǎng)度、雌蕊長(zhǎng)度、花藥長(zhǎng)度、雄蕊長(zhǎng)度、不育雄蕊長(zhǎng)度。每個(gè)單株隨機(jī)選取樹(shù)冠不同方向的9 個(gè)花序,每個(gè)花序測(cè)定3~9 朵花(由于不同單株花序特征不同,所以部分花序調(diào)查花朵數(shù)量不同)。首先,計(jì)數(shù)記錄花序性狀(花序輪數(shù)、花序每輪分枝數(shù)、花序每輪分枝花數(shù)、單花序總花數(shù))。然后,用電子游標(biāo)卡尺(精確度為0.01 mm)測(cè)定花朵性狀(花總長(zhǎng)度、花筒直徑、花筒長(zhǎng)度、花冠寬度、花梗長(zhǎng)度、雌蕊長(zhǎng)度、花藥長(zhǎng)度、雄蕊長(zhǎng)度、不育雄蕊長(zhǎng)度)。由于楸樹(shù)的花朵與花苞有漸變雜斑和雜色,其花朵為白色花被間雜顏色深淺、數(shù)量密度、分布范圍各異的紫斑,花色分析相對(duì)復(fù)雜,因此調(diào)查中,進(jìn)行人工分級(jí)分析花色特征(內(nèi)外花被唇瓣花斑顏色、唇瓣花斑范圍、花斑密度、花斑大小、蜜導(dǎo)顏色)和花苞顏色。使用數(shù)碼相機(jī)與色彩分析儀測(cè)定花朵下唇瓣紫斑顏色,包括色彩亮度L*值、彩度C*、色相角值h和色相a*、b*值,每朵花重復(fù)3次,取平均值?;ㄆ谖锖蛑笜?biāo)(開(kāi)花持續(xù)時(shí)間、開(kāi)花樹(shù)齡、開(kāi)花習(xí)性、側(cè)枝量、花粉量)為肉眼觀測(cè)記錄,其中側(cè)枝量的判斷方法為,肉眼觀察輪生枝、假三叉分枝的數(shù)量,分為多和少兩類;花粉量的判斷方法為,肉眼觀察花藥中花粉量的飽滿程度,分為多、少和無(wú)三類。為避免人為因素的實(shí)驗(yàn)誤差,所有測(cè)定工作均由同一人完成。
表型性狀變異系數(shù)(CV)公式為:
式中:S為標(biāo)準(zhǔn)差,xˉ為平均值。遺傳多樣性指數(shù)的計(jì)算采用Shannon-wiener 信息指數(shù)(H'),公式為:
式中:Pi為某一個(gè)性狀第i個(gè)級(jí)別出現(xiàn)的概率。分級(jí)根據(jù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差劃分為10級(jí),每0.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差為1級(jí)。
數(shù)據(jù)處理后,花朵數(shù)量性狀指標(biāo)進(jìn)行單因素方差分析、LSD 法多重比較、Pearson 相關(guān)性分析和聚類分析,花朵唇瓣紫斑顏色以CIE 表色系統(tǒng)的L*、a*、b*值進(jìn)行聚類分析,聚類分析采用Euclidean距離和Ward法。
數(shù)據(jù)的分析處理及圖表制作,使用Excel 2019、SPSS 21.0和Origin 2021軟件完成。
不同楸樹(shù)雜交種花期物候調(diào)查結(jié)果如表2 所示,經(jīng)連續(xù)4 年觀測(cè)表明,楸樹(shù)雜交種的花期物候特征表現(xiàn)出明顯的差異性。其中,屬間楸梓雜交種20-004、20-006、19-001、19-002 和種間楸滇雜交種BRH-001、BRH-002、BRH-003為假三叉分枝,可持續(xù)多輪開(kāi)花,花期長(zhǎng)達(dá)100 d 以上,嫁接當(dāng)年開(kāi)花,花量大;而其他5個(gè)雜交種單株花期為10~15 d,開(kāi)花樹(shù)齡6年左右,單次開(kāi)花,頂端優(yōu)勢(shì)明顯。將12株楸樹(shù)雜交種的花粉量分為多、少和無(wú)三類,其中20-004、19-001、BRH-001、BRH-002、‘洛楸4 號(hào)’和S-1的花藥飽滿,花粉量多;20-006、D-3、X-1 的花粉量少,19-002、BRH-003和D-1敗育,花藥中無(wú)花粉。
表2 不同單株花期物候Table 2 Phenology of different individuals at flowering stage
不同楸樹(shù)雜交種花序性狀特征調(diào)查結(jié)果如表3所示,屬間楸梓雜交種與楸樹(shù)種間雜交種在花序類型、花序輪數(shù)、花序每輪分枝數(shù)、花序每輪分枝花數(shù)和單花序總花數(shù),共5個(gè)性狀中均表現(xiàn)出明顯差異。20-004、20-006、19-001 均為頂生二歧聚傘圓錐花序,花序分枝輪生,分別為7~8 輪、8~9 輪、6~7輪,每輪分枝花數(shù)(通常花序下層花數(shù)多)分別為1~7 朵、1~7 朵、1~5 朵,單花序花數(shù)分別可達(dá)60~81朵、72~110朵、45~63朵,其中20-006的部分花序每輪分枝數(shù)為4 枝。19-002 的花序表現(xiàn)出母本性狀,與種間雜交種表現(xiàn)基本一致,均為頂生傘房總狀花序或頂生聚傘總狀花序,花序分枝輪生,2~4 輪或2~5 輪,每輪分3 枝,總花量在6~18 朵之間。
楸樹(shù)花朵為二強(qiáng)雄蕊,2 長(zhǎng)3 短,花冠為2/3 式二唇形,上唇2 裂寬展,下唇3 裂內(nèi)凹?;ǘ渖舷麓絻?nèi)外花被的4 個(gè)部分,以白色花被間雜顏色深淺、數(shù)量密度和范圍大小不同的花斑,花色(從白至紫)差異明顯,且12株楸樹(shù)雜交種的花朵性狀和花序性狀均有顯著差異(見(jiàn)圖2)。
不同雜交種單株花色調(diào)查結(jié)果如表4所示,雜交種之間花色性狀差異較大。屬間雜交種20-004、20-006、19-001 為紫色大花斑,唇瓣花斑半瓣分布,蜜導(dǎo)為橙黃色,花苞為紫色,20-004 和20-006 花斑密集,19-001 花斑密度適中。19-002、BRH-001、BRH-002、X-1 的花斑為粉紫色,唇瓣花斑分布范圍少;BRH-003、‘洛楸4號(hào)’、D-3、D-1、S-1的花斑為紫紅色,唇瓣花斑全瓣分布;BRH-003、‘洛楸4 號(hào)’花斑密集,19-002、BRH-001、D-1、S-1花斑密度適中,BRH-002、D-3、X1 花斑稀疏;BRH-001、BRH-003、‘洛楸4 號(hào)’、D-3、D-1、S-1 為中等大小花斑,19-002、BRH-002、X1 為小花斑;‘洛楸4號(hào)’、D-3、X1 的蜜導(dǎo)為橙黃色,19-002、BRH-001、BRH-002、BRH-003的蜜導(dǎo)為黃色,D-1、S-1的蜜導(dǎo)為淺黃色;D-1 的花苞為紫色,BRH-002、‘洛楸4號(hào)’、D-3、X1、S-1 的花苞為紫綠色,19-002、BRH-001、BRH-003 的花苞為綠色。單花上下唇的內(nèi)外花被可分為4 個(gè)區(qū)域,20-004、20-006 下唇外花被無(wú)花斑分布(白色),19-001、19-002、BRH-001、BRH-002、X-1 的上唇內(nèi)花被和下唇外花被無(wú)花斑分布(白色),BRH-003、‘洛楸4 號(hào)’、S-1 內(nèi)外花被均有花斑分布,D-3、D-1 上唇內(nèi)花被無(wú)花斑分布(白色)。
表4 不同單株花色特征調(diào)查T(mén)able 4 Investigation of flower color characteristics of different individuals
由表5可看出,不同雜交種單株花朵數(shù)量性狀間存在極顯著差異(P<0.01)?;ㄍ查L(zhǎng)度(F=61.95)和花梗長(zhǎng)度(F=70.14)的F值差異較大,其次是花筒直徑的F值(F=25.68),花總長(zhǎng)度(F=10.46)和花冠寬度(F=11.65)的F值較小。不同雜交種單株花大小性狀的變異系數(shù)為11.83%~31.02%,多樣性指數(shù)H'為1.53~1.83,花筒直徑和花筒長(zhǎng)度的多樣性指數(shù)最高,均為1.83?;傞L(zhǎng)度的均值為42.08 mm,變幅為35.42~50.36 mm;花筒直徑的均值為14.24 mm,變幅為10.84~16.13 mm;花筒長(zhǎng)度的均值為20.35 mm,變幅為16.57~24.68 mm;花冠寬度的均值為40.35 mm,變幅為31.58~44.87 mm;花梗長(zhǎng)度的均值為24.85 mm,變幅為9.07~31.99 mm?;ㄝ^大的為‘洛楸4 號(hào)’和BRH-003,花較小的為20-004 和20-006。
表5 不同單株花大小性狀分析Table 5 Analysis of flower size characters of different individuals
由表6 可以看出,雌蕊長(zhǎng)度(F=40.33)、花藥長(zhǎng)度(F=13.21)、雄蕊長(zhǎng)度(F=35.83)和不育雄蕊長(zhǎng)度(F=16.88)在不同雜交種單株間均存在極顯著差異(P<0.01)。不同雜交種單株花蕊性狀變異系數(shù)為10.88%~27.04%,多樣性指數(shù)H'為1.36~1.93。雌蕊長(zhǎng)度均值為23.40 mm,變幅為19.44~27.52 mm;花藥長(zhǎng)度均值為5.36 mm,變幅為4.85~5.89 mm;雄蕊長(zhǎng)度均值為17.11 mm,變幅為13.93~21.10 mm;不育雄蕊長(zhǎng)度的均值為5.17 mm,變幅為3.66~6.79 mm。雌蕊長(zhǎng)度為20-004 和20-006 較短,X-1 最長(zhǎng);雄蕊長(zhǎng)度為‘洛楸4 號(hào)’最長(zhǎng);20-004、20-006 的雌蕊稍高于雄蕊,其余雜交種的雌蕊均明顯長(zhǎng)于雄蕊。
表6 不同單株花蕊性狀分析Table 6 Analysis of stamen characters of different individuals
由表7可以看出,不同雜交種單株的花總長(zhǎng)度與花筒直徑、花筒長(zhǎng)度、花冠寬度、雌蕊長(zhǎng)度,花筒直徑與花筒長(zhǎng)度、花冠寬度、雌蕊長(zhǎng)度,花筒長(zhǎng)度與花梗長(zhǎng)度、雌蕊長(zhǎng)度,花梗長(zhǎng)度與雌蕊長(zhǎng)度、不育雄蕊長(zhǎng)度,雄蕊長(zhǎng)度與不育雄蕊長(zhǎng)度,存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)。
表7 不同單株花朵性狀相關(guān)性分析Table 7 Correlation analysis of flower traits of different individuals
基于不同雜交種單株的花總長(zhǎng)度、花筒直徑、花筒長(zhǎng)度、花冠寬度、花梗長(zhǎng)度、雌蕊長(zhǎng)度、花藥長(zhǎng)度、雄蕊長(zhǎng)度、不育雄蕊長(zhǎng)度,共9個(gè)指標(biāo)進(jìn)行聚類分析,結(jié)果表明(見(jiàn)圖3),在聚類距離為20 處,可將12 個(gè)單株分為3 類,第Ⅰ類為大花型,包括19-002、BRH-001、BRH-002、BRH-003、‘洛楸4號(hào)’、D-3、X-1、D-1、S-1;第Ⅱ類為中花型,19-001;第Ⅲ類為小花型,包括20-004、20-006。
圖3 花朵性狀聚類分析Fig.3 Cluster analysis of flower traits
依據(jù)L*、a*、b*值對(duì)不同雜交種單株的唇瓣花斑顏色進(jìn)行聚類分析(見(jiàn)圖4),在歐式距離30 處,可將12 個(gè)雜交種單株的花斑顏色聚為3 類,第Ⅰ類為粉紫色型,包括19-002、BRH-001、BRH-002、D-3、X-1、D-1、S-1;第Ⅱ類為紫紅色型,包括BRH-003、‘洛楸4 號(hào)’;第Ⅲ類為紫色型,包括20-004、20-006、19-001。經(jīng)測(cè)定,花斑顏色彩度C*值為10.4~40.3,色相角h值為1.76~351.0;花斑顏色的a*和b*二維分布圖如圖5 所示,花斑顏色主要分布在第Ⅰ和Ⅳ象限,第Ⅰ象限分布的是粉紫色型和紫色型,Ⅳ象限分布的是紫紅色型;花斑顏色的L*、a*、b*三維分布圖如圖6 所示,各花斑顏色分布離散度高,說(shuō)明花斑顏色有顯著差異。
圖4 花斑顏色聚類分析Fig.4 Color cluster analysis of flower spots color
圖5 花斑顏色a*和b*的二維分布Fig.5 Two-dimensional distribution diagram of the flower spots color a* and b*
圖6 花斑顏色L*、a*和b*的三維分布Fig.6 Three-dimensional distribution diagram of the flower spots color L*,a* and b*
植物的花期物候是由遺傳基因、環(huán)境條件、生長(zhǎng)狀態(tài)等因素共同作用表現(xiàn)出的生物學(xué)過(guò)程。因此,遠(yuǎn)緣雜交育種導(dǎo)入的優(yōu)異基因是植物花期物候變化的主要原因之一。通過(guò)對(duì)12株楸樹(shù)雜交種花期物候的觀測(cè)發(fā)現(xiàn),楸樹(shù)5 個(gè)種間雜交種‘洛楸4 號(hào)’、D-3、X-1、D-1、S-1 開(kāi)花樹(shù)齡6 年左右,花期10~15 d。麻文俊等[21]研究發(fā)現(xiàn),不同楸樹(shù)無(wú)性系間開(kāi)花時(shí)間最長(zhǎng)相差5 d,可通過(guò)多無(wú)性系搭配使群體花期達(dá)到15 d 左右。王長(zhǎng)蘭等[23]對(duì)楸樹(shù)開(kāi)花習(xí)性的觀測(cè)結(jié)果為花蕾期5~6 d,初花期2~3 d,盛花期4~5 d,末花期5~7 d。楸梓雜交種20-004、20-006、19-001、19-002 為假三叉分枝,花芽分化能力強(qiáng),嫁接當(dāng)年持續(xù)多輪開(kāi)花,花期長(zhǎng)達(dá)100 d 以上,表現(xiàn)出母本性狀,這一特性與趙鯤等[16]培育的F2代雜交種‘百日花’楸樹(shù)開(kāi)花特征一致,符合植物遺傳進(jìn)化規(guī)律。對(duì)進(jìn)行楸樹(shù)不同花期的種間、屬間遠(yuǎn)緣雜交,更早開(kāi)展花器官性狀觀測(cè),縮短育種周期具有重要意義。
花器官是植物體形態(tài)上最復(fù)雜的部分,精確的反映了其所屬分類和性狀遺傳變異,其形態(tài)學(xué)特征是對(duì)植物演化進(jìn)行系統(tǒng)性構(gòu)建的傳統(tǒng)依據(jù)[24]。楸樹(shù)花朵為二強(qiáng)雄蕊,2 長(zhǎng)3 短,花冠為2/3式二唇形,上唇2 裂寬展,下唇3 裂內(nèi)凹,白色花被間雜顏色深淺、數(shù)量密度和范圍大小各異的紫斑。本研究選取的12 株楸樹(shù)雜交種花序特征差異明顯,種間雜交種為頂生傘房總狀花序或頂生聚傘總狀花序,2~4 輪或2~5 輪,每輪分3 枝,總花量在6~18朵。郝明灼[22]在楸樹(shù)種質(zhì)資源表型研究調(diào)查中發(fā)現(xiàn),楸樹(shù)花序位于枝條上部和頂端,一般有3~4 輪,每輪有3 個(gè)花苞。樊莉麗[25]在花芽分化的研究中表明,花序軸通常分化出3 輪(也存在僅分化出1 輪或2 輪),各輪小花原基整齊的呈三角形排列在花序軸上,輪間互生,每輪3 個(gè)小花原基同步開(kāi)花,輪與輪之間的發(fā)育由下往上呈現(xiàn)出向頂發(fā)育的特征。楸梓雜交種花序軸每輪側(cè)枝為二歧聚傘花序,不同步開(kāi)花,而是從基部向頂部依次發(fā)育開(kāi)放?;ㄐ虮硇偷亩鄻有栽谝欢ǔ潭壬戏从沉酥参镩g的親緣關(guān)系及其系統(tǒng)發(fā)育的演化過(guò)程,對(duì)植物的功能和進(jìn)化具有重要意義?;旌匣ㄐ蛏贤瑫r(shí)存在有限與無(wú)限2種花序類型[26],楸梓雜交種的花序類型屬于頂生二歧聚傘圓錐花序,花序軸共7~9輪側(cè)枝,每輪分3 枝(也存在分化4 枝),主軸為無(wú)限花序,側(cè)枝為二歧聚傘花序,從底層到頂層過(guò)度為聚傘花序,證明楸梓雜交種處于楸樹(shù)有限花序到梓樹(shù)無(wú)限花序的過(guò)渡性狀。這種花序特征是區(qū)分楸樹(shù)、梓樹(shù)和楸梓雜交種的重要特征。
通過(guò)對(duì)12 株楸樹(shù)雜交種的9 個(gè)花部表型性狀的研究發(fā)現(xiàn),楸樹(shù)雜交種花部表型性狀均存在極顯著差異,并依據(jù)9個(gè)花部性狀指標(biāo)將12株雜交種聚為3類,分別是大花型、中花型和小花型,楸梓雜交種為小花型,表現(xiàn)出向梓樹(shù)小型花演化的性狀。郝明灼[22]對(duì)20 個(gè)楸樹(shù)單株的8 個(gè)花器官性狀指標(biāo)進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)不同單株楸樹(shù)的花筒直徑、花筒長(zhǎng)度、花冠寬度、雄蕊長(zhǎng)度、花藥長(zhǎng)度、雌蕊長(zhǎng)度、果柄長(zhǎng)度和花粉直徑均存在極顯著差異。本研究中楸梓雜交種20-004、20-006的雌蕊長(zhǎng)度(19.49±1.17)、(19.44±0.88) mm 與 雄 蕊 長(zhǎng) 度(17.56±1.77)、(17.25±1.40) mm 較為接近,而其他單株的雌蕊長(zhǎng)度明顯大于雄蕊,這可能導(dǎo)致楸梓雜交種的花粉容易落在柱頭上進(jìn)行自花授粉。楸樹(shù)花冠筒內(nèi)的雌蕊和雄蕊長(zhǎng)短不一,空間上異位,為柱頭探出式雌雄異位,且楸樹(shù)雌雄異熟,雌蕊柱頭先張開(kāi)卷曲,雄蕊上的花藥后成熟,在開(kāi)花后期柱頭向外、向下翻卷也是一種避免自交的方式,這也是楸樹(shù)自花不育的原因之一[23,25]。梓樹(shù)的雄蕊略高于雌蕊,可自花授粉,自交可以為植物提供一定的繁殖保障,但也會(huì)產(chǎn)生缺陷。因此,下一步要對(duì)楸梓雜交種的自交結(jié)實(shí)和其子代間性狀分離情況、生活力衰退或自交衰退等情況進(jìn)行探究。
花色具有豐富的遺傳多樣性,是植物花器官的重要表型性狀,也是品種分類的主要依據(jù)[27]。本研究以L*、a*、b*值將12 株雜交種的唇瓣花斑顏色聚為3 類,分別是粉紫色型、紫色型和紫紅色型,分布在a*和b*二維分布圖上的第Ⅰ和Ⅳ象限。麻文俊等[21]用CR-400 型色差計(jì)測(cè)定楸樹(shù)花冠上唇外部的L*、a*、b*值進(jìn)行聚類,分為白色系、粉紅色系、紅色系。本研究中以花斑顏色為區(qū)分,因此無(wú)白色型。吳芳芳等[28]使用Lab 色差儀測(cè)色法將荷花花色分為白色、黃色、淺粉色、粉紫色、粉紅色和紅色系,分布在a*和b*二維象限圖中的第Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ象限內(nèi)。楸梓雜交種的花斑顏色為紫色型,與梓樹(shù)花部紫斑顏色相似。這主要是花色素苷類物質(zhì)含量上升,明度L*值減小[27]。
綜上,通過(guò)對(duì)楸樹(shù)遠(yuǎn)緣雜交種的花期物候、花序性狀、花朵性狀和花色性狀等指標(biāo)研究表明,楸樹(shù)遠(yuǎn)緣雜交種花器官性狀表現(xiàn)出極顯著差異(P<0.01),尤其是楸梓屬間雜交種花器官性狀差異明顯。本研究在一定程度上為楸樹(shù)遠(yuǎn)緣雜交種花器官性狀的變異和優(yōu)異觀賞新品種的選育提供了新資料,而對(duì)楸樹(shù)遠(yuǎn)緣雜交種除植物形態(tài)學(xué)鑒定外,應(yīng)進(jìn)一步采用分子標(biāo)記、細(xì)胞學(xué)和同工酶等技術(shù)鑒定雜交種的親緣關(guān)系,提高雜種鑒定的準(zhǔn)確性,同時(shí)也為楸樹(shù)遠(yuǎn)緣雜交種的選育、分類和生態(tài)學(xué)研究提供參考。