園林小菊與皇菊雜交后代群體的篩選與評價：基于遺傳特性與觀賞價值的分析

一、引言1.1研究背景菊花（ChrysanthemummorifoliumRamat.）作為世界著名的觀賞花卉之一，在全球花卉市場中占據(jù)著重要地位。其花色豐富、花型多樣，深受人們喜愛。在中國，菊花有著悠久的栽培歷史和深厚的文化底蘊，與梅、蘭、竹并稱為“四君子”，常被賦予高潔、長壽等美好寓意。近年來，隨著人們生活水平的提高和對美好生活的向往，花卉產業(yè)得到了迅猛發(fā)展，菊花作為花卉市場中的重要品種，其品種多樣性和觀賞性對于滿足市場需求愈發(fā)關鍵。園林小菊，植株矮小緊湊，花朵小巧玲瓏，花期長，適應性強，在園林景觀中應用廣泛，可用于花壇、花境布置，也可作為盆栽觀賞，能夠營造出自然、清新的景觀效果。而“皇菊”，花朵碩大，色澤金黃，不僅具有極高的觀賞價值，還具有良好的藥用和保健功效，常被用于制作菊花茶等飲品，在市場上頗受歡迎。然而，目前市場上的菊花品種雖然豐富，但仍難以滿足人們日益多樣化的需求。一方面，現(xiàn)有園林小菊品種在某些性狀上存在不足，如花色不夠豐富、抗逆性有待提高等；另一方面，“皇菊”在園林應用中的適應性相對有限。通過雜交育種，可以將園林小菊和“皇菊”的優(yōu)良性狀結合起來，培育出具有新的觀賞特性和優(yōu)良品質的菊花新品種。這不僅能夠豐富菊花的種質資源，為菊花育種提供更多的材料和選擇，還能滿足市場對多樣化菊花品種的需求，推動花卉產業(yè)的發(fā)展。同時，雜交育種研究也有助于深入了解菊花的遺傳規(guī)律，為進一步的遺傳改良和品種創(chuàng)新奠定理論基礎。1.2研究目的與意義本研究旨在通過對園林小菊與“皇菊”雜交后代群體進行系統(tǒng)的篩選與評價，深入分析其遺傳特性和性狀表現(xiàn)，獲得兼具園林小菊適應性強、植株矮小緊湊以及“皇菊”花朵碩大、色澤金黃等優(yōu)良性狀的菊花新品種。具體而言，一是要明確雜交后代群體在形態(tài)特征、生長習性、抗逆性等方面的變異情況，建立科學合理的篩選評價體系，精準挑選出具有潛在應用價值的單株或株系；二是通過對優(yōu)良雜交后代的進一步培育和鑒定，確定其遺傳穩(wěn)定性和觀賞價值，為菊花新品種的培育提供堅實的材料基礎。從產業(yè)發(fā)展角度來看，培育出的菊花新品種能夠極大地豐富菊花市場的品種結構，滿足消費者日益多樣化的需求。對于花卉種植戶而言，新的優(yōu)良品種往往意味著更高的市場競爭力和經濟效益，有助于推動菊花種植產業(yè)向高端化、精細化方向發(fā)展，促進農業(yè)增效、農民增收。例如，一些具有獨特觀賞特性的菊花新品種，在花卉市場上的售價往往高于普通品種，能夠為種植戶帶來更為可觀的收益。同時，菊花產業(yè)的發(fā)展還能帶動相關上下游產業(yè)的協(xié)同發(fā)展，如花卉包裝、運輸、銷售以及花卉旅游等，形成完整的產業(yè)鏈條，創(chuàng)造更多的就業(yè)機會和經濟效益。在園林應用方面，新品種的菊花將為園林景觀設計提供更多的選擇。園林小菊與“皇菊”雜交產生的新品種，可能兼具兩者的優(yōu)勢，既能夠適應不同的環(huán)境條件，在花壇、花境、庭院等園林場景中廣泛應用，又能憑借其獨特的花朵形態(tài)和鮮艷的色彩，為園林景觀增添獨特的魅力，提升園林景觀的藝術效果和觀賞價值。在城市公園的花壇布置中，使用這些新品種菊花，可以打造出色彩斑斕、層次豐富的花卉景觀，為市民提供更加優(yōu)美的休閑環(huán)境；在庭院景觀設計中，新品種菊花的應用也能讓庭院更具特色和品味。1.3國內外研究現(xiàn)狀在菊花育種領域，國內外學者開展了大量的研究工作，取得了豐富的成果。園林小菊作為菊花中的一個重要類型，其育種研究主要集中在種質資源收集與評價、雜交育種以及分子育種等方面。在種質資源方面，各國都十分重視菊花種質資源的收集與保存。中國作為菊花的起源中心之一，擁有豐富的菊花種質資源，許多科研機構和高校建立了菊花種質資源庫，對不同類型的菊花進行收集、保存和鑒定，為菊花育種提供了豐富的材料基礎。南京農業(yè)大學菊花基地保存了5000多份菊花資源、3000多個品種，其中自主培育的菊花新品種400多種，為菊花育種研究提供了堅實的物質保障。在園林小菊種質資源研究中，研究人員對其形態(tài)特征、生物學特性、遺傳多樣性等進行了深入分析，篩選出了一批具有優(yōu)良性狀的種質資源。雜交育種一直是園林小菊新品種培育的重要手段。通過選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本進行雜交，能夠實現(xiàn)基因重組，從而獲得具有新性狀組合的后代。江蘇省農科院園藝所從1986年起利用我國豐富的抗逆性強、花型小、具香味的本地種和野生種資源，與花型、花色奇特或可以在夏秋兩季開花的菊花品種進行雜交育種試驗，選出了一批適于切花、盆花、花壇用花的配套優(yōu)良品系，并對雜種F1代在花序直徑、花型、花色、花期、香味等性狀的分離情況及親本組配進行了討論。在雜交育種過程中，研究人員也注重對雜交后代的篩選和鑒定，通過田間觀察、形態(tài)指標測定等方法，挑選出具有優(yōu)良性狀的單株或株系進行進一步培育。分子育種技術的發(fā)展為園林小菊育種開辟了新途徑。利用分子標記技術，如簡單序列重復（SSR）、擴增片段長度多態(tài)性（AFLP）等，可以對園林小菊的遺傳多樣性進行分析，了解其親緣關系和遺傳背景，為親本選擇和雜交組合配置提供理論依據(jù)。同時，分子標記輔助選擇（MAS）技術能夠在早期對目標性狀進行篩選，提高育種效率。通過基因工程技術，如轉基因技術、基因編輯技術等，還可以將外源基因導入園林小菊中，賦予其新的性狀，如抗病性、抗逆性等?！盎示铡弊鳛橐环N兼具觀賞和藥用價值的菊花，近年來也受到了一定的關注。目前對“皇菊”的研究主要集中在其生物學特性、化學成分分析以及栽培技術等方面。研究發(fā)現(xiàn)“皇菊”含有多種活性成分，如黃酮類、萜類等，具有抗氧化、抗炎、抗菌等藥理活性。在栽培技術方面，通過對不同栽培條件下“皇菊”的生長發(fā)育、產量和品質進行研究，優(yōu)化了其栽培管理措施，提高了“皇菊”的產量和品質。然而，目前針對園林小菊與“皇菊”雜交的研究相對較少。雖然園林小菊和“皇菊”各自的研究取得了一定進展，但將兩者進行雜交，以培育兼具兩者優(yōu)良性狀新品種的研究還處于起步階段?，F(xiàn)有研究在雜交組合的配置上缺乏系統(tǒng)性和針對性，對雜交后代的遺傳特性和性狀表現(xiàn)的研究還不夠深入全面，尚未建立起完善的篩選評價體系。同時，對于如何有效利用園林小菊和“皇菊”的優(yōu)良基因，實現(xiàn)基因的高效重組和表達，也缺乏深入的探討和研究。因此，開展園林小菊與“皇菊”雜交后代群體的篩選與評價研究具有重要的理論和實踐意義，有望填補這一領域的研究空白，為菊花新品種的培育提供新的思路和方法。二、材料與方法2.1實驗材料本研究選用的園林小菊親本為‘金陵之星’，該品種由南京農業(yè)大學選育。其植株低矮緊湊，株高通常在25-35厘米之間，分枝能力強，枝條細密且柔軟，自然生長狀態(tài)下呈圓整的球狀。葉片互生，呈卵形，葉色深綠，邊緣有鋸齒狀缺刻?；ǘ湫∏?，花徑約2-3厘米，單瓣花型，花瓣金黃色，色澤鮮艷亮麗，具有較高的觀賞價值。花期較長，一般從9月下旬持續(xù)至11月上旬，能為園林景觀在秋季增添豐富的色彩。‘金陵之星’適應性強，具有較好的耐寒、耐旱和耐瘠薄能力，對土壤要求不嚴格，在多種土壤類型中都能正常生長，在園林中常被用于花壇邊緣布置、花境點綴以及盆栽觀賞?！盎示铡庇H本選用的是婺源皇菊，原產于江西婺源，是一種具有重要經濟價值的菊花品種。植株高度一般在60-80厘米，莖直立，較為粗壯，分枝適中。葉片較大，呈卵形至披針形，葉片表面有細小的絨毛，葉色翠綠?；ǘ浯T大，頭狀花序直徑可達10-15厘米，重瓣花型，花瓣層層疊疊，金黃色，花朵完全開放時呈圓盤狀，極為壯觀?；ㄆ谠?0月中旬至11月中旬。婺源皇菊不僅觀賞價值高，還富含黃酮類、萜類等多種活性成分，具有抗氧化、抗炎、抗菌等藥理活性，常被制成菊花茶飲用，在市場上頗受歡迎。其生長需要充足的光照和較為肥沃、排水良好的土壤，對環(huán)境條件有一定的要求。園林小菊‘金陵之星’和“皇菊”婺源皇菊的種子均由南京農業(yè)大學菊花種質資源庫提供，該種質資源庫保存了大量的菊花種質資源，為菊花育種研究提供了豐富的材料基礎，確保了本研究中親本材料的純正性和穩(wěn)定性。2.2雜交技術與過程雜交操作于秋季菊花盛花期進行，此時親本植株生長健壯，花朵發(fā)育良好，有利于提高雜交成功率。選擇晴朗、無風的天氣開展雜交工作，上午9:00-11:00時段為佳，此時間段內花粉活力較強，柱頭接受花粉的能力也較高。母本選擇生長健壯、無病蟲害、具有典型‘金陵之星’性狀且花朵發(fā)育良好的植株。在花朵即將開放但未完全展開時進行去雄操作，此時雄蕊尚未成熟散粉，可有效避免自花授粉。用鑷子小心地去除母本花朵的全部雄蕊，操作過程中要格外謹慎，避免損傷雌蕊。去雄后，立即用硫酸紙袋將去雄的花朵套住，防止外來花粉的污染，紙袋開口處用回形針或細鐵絲固定，確保密封良好。父本選擇生長健壯、花朵碩大、色澤金黃且花粉量大的“皇菊”婺源皇菊植株。在花朵完全開放且花粉成熟時采集花粉，此時花粉呈金黃色，用手指輕觸花藥，花粉易脫落。采集花粉時，將父本花朵剪下，放入干凈的培養(yǎng)皿中，然后用毛筆輕輕刷取花藥上的花粉，將收集到的花粉保存于干燥、低溫的環(huán)境中備用，如放入4℃的冰箱冷藏室，以保持花粉的活力。在母本去雄后2-3天，雌蕊柱頭分泌出粘液，表明柱頭已具備接受花粉的能力，此時進行授粉操作。用毛筆蘸取父本花粉，輕輕涂抹在母本柱頭上，確?；ǚ劬鶆蚋采w柱頭。為提高授粉成功率，可連續(xù)授粉2-3次，每次授粉間隔1-2天。授粉后，繼續(xù)用硫酸紙袋套住花朵，并做好標記，記錄授粉日期、父本和母本信息等。授粉后的植株需精心養(yǎng)護管理，保持土壤濕潤，定期澆水，但避免積水，以免影響植株生長和雜交果實的發(fā)育。每隔1-2周施一次稀薄的液肥，以提供充足的養(yǎng)分。及時防治病蟲害，定期檢查植株，一旦發(fā)現(xiàn)病蟲害，立即采取相應的防治措施，如使用生物防治或低毒農藥進行防治。在果實發(fā)育過程中，要注意觀察果實的生長情況，及時去除發(fā)育不良或遭受病蟲害的果實。2.3后代群體的培育與管理待雜交果實成熟后，小心采收，將果實置于通風干燥處陰干。果實干燥后，用鑷子等工具輕輕剝開，取出雜交種子。將種子放入清水中浸泡12-24小時，使種子充分吸水膨脹，以提高發(fā)芽率。浸種后，將種子撈出，用濕潤的紗布包裹，放置在25℃左右的恒溫培養(yǎng)箱中進行催芽。催芽期間，每天用清水沖洗種子1-2次，保持紗布濕潤，約3-5天后，待種子露白即可進行播種。播種采用育苗盤進行，育苗盤選用規(guī)格為50孔或72孔的塑料育苗盤。育苗基質選用疏松、肥沃、排水良好的混合基質，按體積比將泥炭土、珍珠巖、蛭石以3:1:1的比例混合均勻。將混合好的基質裝入育苗盤，輕輕壓實，使基質表面平整。然后將催芽后的種子均勻播入育苗盤的每個孔穴中，每穴播種1-2粒，播種后覆蓋一層約0.5厘米厚的基質，并用噴壺噴水，使基質濕潤。將播種后的育苗盤放置在溫室中，保持溫度在20-25℃，相對濕度在70%-80%。溫室中設置自動噴霧系統(tǒng)，根據(jù)基質濕度情況進行定時噴霧，保持基質濕潤。同時，保證充足的光照，每天光照時間不少于12小時，可利用補光燈進行補光。播種后7-10天，種子陸續(xù)發(fā)芽出土。當幼苗長出2-3片真葉時，進行間苗，每個孔穴保留1株健壯的幼苗。間苗后，每隔7-10天噴施一次稀薄的液肥，液肥選用氮、磷、鉀比例為20:10:20的水溶性肥料，稀釋成1000倍液進行噴施，以促進幼苗生長。當幼苗長至10-15厘米高，具有5-6片真葉時，即可進行移栽。移栽前，先對種植地進行整地，選擇地勢平坦、土壤肥沃、排水良好的地塊。將土壤深翻20-30厘米，去除雜草、石塊等雜物，然后施入基肥，基肥選用腐熟的有機肥，每畝施用量為2000-3000千克，同時加入適量的復合肥，每畝施用量為30-50千克，將肥料與土壤充分混合均勻。移栽時，采用穴栽的方式，根據(jù)品種特性和預期的生長空間，確定合理的株行距，一般株行距為30-40厘米×40-50厘米。在種植穴中澆足定根水，待水滲下后，將幼苗從育苗盤中取出，小心地放入種植穴中，扶正幼苗，然后填土，輕輕壓實，使土壤與根系緊密接觸。移栽后，及時澆透水，確保幼苗能夠順利緩苗。緩苗后，加強田間管理。定期澆水，保持土壤濕潤，但避免積水，根據(jù)天氣情況和土壤墑情，一般每周澆水1-2次。在生長期間，每隔1-2個月施一次追肥，追肥以有機肥和復合肥為主，有機肥可選用腐熟的餅肥、雞糞等，每畝施用量為500-1000千克，復合肥選用氮、磷、鉀比例為15:15:15的硫酸鉀復合肥，每畝施用量為15-20千克。施肥時，在植株周圍開溝施肥，然后覆土澆水，以提高肥料利用率。及時進行中耕除草，保持土壤疏松，減少雜草競爭。中耕深度一般為5-10厘米，避免損傷根系。在菊花生長過程中，根據(jù)需要進行整枝、打頂?shù)炔僮?，以控制植株高度，促進分枝，增加花量。當植株長至30-40厘米高時，進行第一次打頂，去除頂芽，促進側枝萌發(fā)；當側枝長至20-30厘米高時，進行第二次打頂，根據(jù)植株生長情況和觀賞需求，適當調整打頂次數(shù)和時間。同時，注意防治病蟲害，定期巡查田間，一旦發(fā)現(xiàn)病蟲害，及時采取相應的防治措施，如使用生物防治、物理防治或化學防治方法，確保植株健康生長。2.4篩選與評價指標體系的構建本研究構建的篩選與評價指標體系涵蓋了形態(tài)、生長、觀賞、抗性等多個方面，旨在全面、客觀地評估園林小菊與“皇菊”雜交后代群體的性狀表現(xiàn)，為優(yōu)良品種的篩選提供科學依據(jù)。在形態(tài)指標方面，植株高度是一個重要的考量因素，它直接影響菊花在園林中的應用形式和景觀效果。株高適中的菊花更便于在花壇、花境中進行搭配布置，園林小菊株高通常在25-35厘米，而“皇菊”株高一般在60-80厘米，雜交后代的株高可能會出現(xiàn)較大變異，篩選出株高在30-60厘米范圍內的植株，既保留了園林小菊的低矮緊湊特點，又不會過于矮小影響觀賞效果，也能在一定程度上繼承“皇菊”相對較高大的優(yōu)勢，使植株更具立體感。冠幅則反映了植株的生長空間和覆蓋范圍，較大的冠幅可以使菊花在園林中形成更為飽滿的景觀，對于雜交后代，期望冠幅在40-80厘米之間，這樣的植株在生長過程中能夠充分展示其花朵和枝葉，增加觀賞性。分枝數(shù)體現(xiàn)了植株的分枝能力，分枝多的植株能夠產生更多的花朵，豐富景觀效果，一般期望雜交后代的分枝數(shù)在10-20個以上。葉片大小、形狀和顏色也具有一定的觀賞價值，如葉片形狀獨特、葉色鮮艷的菊花能夠為園林景觀增添獨特的色彩和形態(tài)變化，對于雜交后代，關注葉片的長寬比、葉形指數(shù)以及葉色的深淺和飽和度等指標。生長指標對于評估雜交后代的生長活力和適應性至關重要。生長速度直接關系到菊花的培育周期和生產效率，生長較快的植株能夠更快地達到觀賞期，滿足市場需求。在本研究中，通過定期測量植株的高度、冠幅等指標，計算其生長速率，篩選出生長速度適中且穩(wěn)定的后代。萌芽時間反映了植株的生長節(jié)律，較早萌芽的菊花能夠提前進入生長狀態(tài)，延長觀賞期，在春季觀察雜交后代的萌芽時間，選擇萌芽較早且整齊的植株。開花時間是菊花觀賞價值的關鍵時期，不同的開花時間可以滿足不同季節(jié)的園林景觀需求，雜交后代的開花時間可能會在園林小菊和“皇菊”的花期之間發(fā)生變化，篩選出在9-11月期間開花的植株，能夠在秋季形成豐富的花卉景觀，同時也兼顧了兩種親本的花期特點?；ㄆ陂L短則影響菊花的觀賞持久性，花期較長的菊花能夠為園林景觀提供更持久的色彩和美感，記錄雜交后代的開花起始時間和結束時間，計算花期時長，選擇花期在40-60天以上的植株。觀賞指標是衡量菊花觀賞價值的核心內容?；◤酱笮∈怯绊懢栈ㄓ^賞效果的重要因素之一，“皇菊”花朵碩大，花徑可達10-15厘米，園林小菊花徑較小，約2-3厘米，雜交后代中期望篩選出花徑在5-10厘米之間的植株，這樣既結合了兩者的特點，又形成了獨特的觀賞效果?；ㄉS富度直接影響園林景觀的色彩搭配和視覺效果，菊花的花色包括紅、黃、白、紫等多種顏色，通過觀察雜交后代的花色分布情況，篩選出花色新穎、鮮艷且具有較高觀賞價值的植株，如橙色、粉色等少見花色或具有復色效果的植株?；ㄐ褪蔷栈ㄆ贩N分類的重要依據(jù)，不同的花型具有不同的美感和藝術價值，常見的花型有單瓣、重瓣、托桂型、芍藥型等，在雜交后代中關注花型的變異情況，選擇花型獨特、優(yōu)美的植株，如具有獨特花瓣排列方式或新穎花型組合的植株?；ǘ鋽?shù)量體現(xiàn)了植株的開花繁茂程度，較多的花朵能夠形成更為壯觀的景觀效果，通過統(tǒng)計單位面積內的花朵數(shù)量，篩選出花朵數(shù)量較多的雜交后代?？剐灾笜藢τ诰栈ㄔ诓煌h(huán)境條件下的生長和應用具有重要意義。耐寒性是菊花在北方地區(qū)冬季能否正常生長的關鍵因素，通過在低溫環(huán)境下對雜交后代進行耐寒性測試，如在冬季將植株放置在室外自然環(huán)境中，觀察其受凍害的程度，篩選出能夠耐受-10℃以下低溫的植株。耐旱性對于菊花在干旱地區(qū)或水資源短缺條件下的生長至關重要，通過控制澆水次數(shù)和澆水量，模擬干旱環(huán)境，觀察雜交后代的生長狀況和葉片萎蔫程度，篩選出耐旱性較強的植株。耐病蟲害能力關系到菊花的生長健康和生產效益，病蟲害的侵襲會影響菊花的觀賞價值和產量，在田間自然條件下，觀察雜交后代對常見病蟲害的感染情況，如蚜蟲、白粉病、黑斑病等，統(tǒng)計發(fā)病率和病情指數(shù)，篩選出抗病蟲害能力較強的植株。通過綜合考慮以上形態(tài)、生長、觀賞、抗性等多方面的指標，構建了一套科學合理的篩選與評價指標體系，為園林小菊與“皇菊”雜交后代群體的篩選和優(yōu)良品種的培育提供了全面、準確的評估方法和依據(jù)。三、雜交后代群體的遺傳特性分析3.1染色體數(shù)目與形態(tài)分析在植物遺傳研究中，染色體數(shù)目與形態(tài)是重要的遺傳特征，對于揭示物種的遺傳組成、親緣關系以及進化歷程具有關鍵意義。本研究采用常規(guī)壓片法，對園林小菊‘金陵之星’、“皇菊”婺源皇菊及其雜交后代的染色體進行觀察與分析。在材料準備階段，選取雜交后代生長旺盛的根尖作為實驗材料。在上午10:00-11:00，即根尖細胞分裂較為活躍的時段進行采集，此時細胞處于分裂期的比例較高，有利于觀察到染色體的形態(tài)和行為。采集后的根尖立即放入預處理液中，本研究選用0.002mol/L的8-羥基喹啉溶液，在4℃條件下預處理3-4小時。這一預處理過程能夠抑制紡錘體的形成，使細胞分裂停滯在中期，便于染色體的觀察和計數(shù)。預處理后的根尖用蒸餾水沖洗3-5次，以去除殘留的預處理液。然后將根尖放入卡諾固定液（無水乙醇：冰醋酸=3:1）中固定24小時，固定后的材料可在70%乙醇中于4℃冰箱保存?zhèn)溆?。固定的目的是保持細胞的形態(tài)結構和染色體的完整性，防止細胞在后續(xù)處理過程中發(fā)生變形或降解。染色體制片時，將固定后的根尖取出，用蒸餾水沖洗3-5次，然后放入1mol/L的鹽酸溶液中，在60℃水浴條件下解離8-10分鐘。解離的作用是使細胞之間的果膠層溶解，使細胞易于分散，便于在顯微鏡下觀察單個染色體。解離后的根尖用蒸餾水沖洗3-5次，然后將根尖放在載玻片上，滴加適量的改良苯酚品紅染液，染色10-15分鐘。改良苯酚品紅染液能夠使染色體染上鮮艷的顏色，便于觀察其形態(tài)和結構。染色后，用鑷子將根尖輕輕搗碎，蓋上蓋玻片，然后用鉛筆的橡皮頭輕輕敲擊蓋玻片，使細胞分散均勻，再用吸水紙吸去多余的染液。使用光學顯微鏡對制備好的染色體玻片進行觀察，首先在低倍鏡（10×10）下找到分散良好、染色體形態(tài)清晰的細胞，然后轉換到高倍鏡（10×40）下進行觀察和拍照。在觀察過程中，對每個樣本隨機選取30個以上的細胞進行染色體數(shù)目統(tǒng)計，以確保數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。統(tǒng)計結果顯示，園林小菊‘金陵之星’的染色體數(shù)目為2n=54，“皇菊”婺源皇菊的染色體數(shù)目也為2n=54，這與前人對菊花染色體數(shù)目的研究結果一致。雜交后代的染色體數(shù)目在48-60之間，呈現(xiàn)出一定的變異范圍。其中，染色體數(shù)目為54的個體占比較高，達到了50%，這表明雜交后代在染色體數(shù)目上具有一定的穩(wěn)定性，但也存在部分個體發(fā)生了染色體數(shù)目變異的現(xiàn)象。進一步對染色體形態(tài)進行分析，發(fā)現(xiàn)園林小菊‘金陵之星’和“皇菊”婺源皇菊的染色體形態(tài)存在一定差異?！鹆曛恰娜旧w相對較小，長度范圍在1.5-3.0μm之間，臂比（長臂/短臂）范圍在1.2-2.0之間，以中部著絲粒染色體（m）和近中部著絲粒染色體（sm）為主。而“皇菊”婺源皇菊的染色體相對較大，長度范圍在2.5-4.0μm之間，臂比范圍在1.5-2.5之間，同樣以中部著絲粒染色體（m）和近中部著絲粒染色體（sm）為主，但還存在少量的近端部著絲粒染色體（st）。雜交后代的染色體形態(tài)表現(xiàn)出豐富的多樣性，既有與親本相似的染色體形態(tài)，也出現(xiàn)了一些中間形態(tài)的染色體。部分雜交后代的染色體長度介于雙親之間，臂比也呈現(xiàn)出中間狀態(tài)；還有一些雜交后代出現(xiàn)了染色體結構變異，如染色體缺失、重復、易位等現(xiàn)象。通過對園林小菊與“皇菊”雜交后代染色體數(shù)目與形態(tài)的分析，發(fā)現(xiàn)雜交后代在染色體水平上發(fā)生了明顯的變異，這種變異可能是導致雜交后代在形態(tài)、生長、觀賞等性狀上出現(xiàn)多樣性的重要遺傳基礎。染色體數(shù)目的變異可能影響基因的劑量效應，從而導致性狀的改變；而染色體形態(tài)的變異，如結構變異，可能會破壞基因的完整性和連鎖關系，進而影響基因的表達和性狀的表現(xiàn)。這些結果為深入了解雜交后代的遺傳特性和遺傳規(guī)律提供了重要的細胞學依據(jù)，也為后續(xù)的菊花育種工作提供了有價值的參考。3.2基因分析基因是決定生物性狀的基本遺傳單位，對園林小菊與“皇菊”雜交后代進行基因分析，能夠從分子層面深入了解其遺傳特性，揭示雜交后代性狀變異的內在遺傳機制，為菊花育種提供關鍵的理論依據(jù)。本研究綜合運用多種先進的分子生物學技術，對雜交后代的基因進行全面、系統(tǒng)的分析。采用高通量測序技術對雜交后代進行全基因組測序，通過與園林小菊‘金陵之星’和“皇菊”婺源皇菊的參考基因組進行比對，深入研究雜交后代的基因組成和結構變異情況。在基因組成分析中，發(fā)現(xiàn)雜交后代的基因序列包含了雙親的部分基因片段，同時也出現(xiàn)了一些新的基因組合。這些新的基因組合可能是由于雜交過程中染色體的重組和交換導致的，它們?yōu)殡s交后代帶來了新的遺傳信息，可能賦予雜交后代獨特的性狀。研究還發(fā)現(xiàn)雜交后代中存在大量的單核苷酸多態(tài)性（SNP）位點和插入缺失（InDel）變異，這些變異廣泛分布于基因組的各個區(qū)域，包括編碼區(qū)和非編碼區(qū)。編碼區(qū)的變異可能直接影響蛋白質的結構和功能，從而導致性狀的改變；非編碼區(qū)的變異則可能通過影響基因的表達調控，間接影響性狀的表現(xiàn)。運用實時熒光定量PCR（qRT-PCR）技術對與菊花重要性狀相關的基因表達水平進行檢測。在花色方面，重點研究了類黃酮合成途徑中的關鍵基因，如查爾酮合成酶（CHS）基因、查爾酮異構酶（CHI）基因、黃酮醇合成酶（FLS）基因等。研究發(fā)現(xiàn)，雜交后代中這些基因的表達水平與親本存在顯著差異。一些雜交后代中CHS基因的表達量明顯上調，可能導致花色更加鮮艷；而在另一些雜交后代中，F(xiàn)LS基因的表達量發(fā)生變化，可能影響黃酮醇的合成，進而改變花色的深淺和色調。在花型方面，關注了與花器官發(fā)育相關的MADS-box基因家族，如AP1、AP3、PI、AG等基因。這些基因在花器官的形成和發(fā)育過程中起著關鍵作用，它們的表達模式直接決定了花型的形態(tài)特征。通過qRT-PCR檢測發(fā)現(xiàn)，雜交后代中MADS-box基因的表達模式發(fā)生了改變，一些基因的表達時期提前或滯后，一些基因的表達量增加或減少，這些變化可能導致雜交后代花型的多樣化，出現(xiàn)了不同于雙親的新穎花型。利用分子標記技術，如簡單序列重復（SSR）標記和單核苷酸多態(tài)性（SNP）標記，對雜交后代群體進行遺傳多樣性分析和親緣關系鑒定。SSR標記是基于基因組中簡單重復序列的多態(tài)性開發(fā)的，具有多態(tài)性高、共顯性遺傳、檢測方便等優(yōu)點。本研究篩選了一系列分布于菊花基因組不同區(qū)域的SSR引物，對雜交后代和雙親進行PCR擴增，通過聚丙烯酰胺凝膠電泳或毛細管電泳檢測擴增產物的多態(tài)性。結果顯示，雜交后代群體在SSR位點上表現(xiàn)出豐富的多態(tài)性，不同個體之間的SSR指紋圖譜存在明顯差異，表明雜交后代具有較高的遺傳多樣性。通過聚類分析，能夠清晰地展示雜交后代與雙親之間的親緣關系，部分雜交后代與園林小菊‘金陵之星’的親緣關系較近，部分則與“皇菊”婺源皇菊更為接近，還有一些雜交后代處于兩者之間，呈現(xiàn)出中間類型的遺傳特征。SNP標記則是基于基因組中單個核苷酸的變異開發(fā)的，具有數(shù)量多、分布廣、穩(wěn)定性高等特點。利用高通量測序技術獲得的SNP數(shù)據(jù)，對雜交后代群體進行全基因組關聯(lián)分析（GWAS），能夠快速定位與目標性狀相關的基因位點。在本研究中，通過GWAS分析，成功找到了一些與株高、花徑、花期等重要性狀顯著關聯(lián)的SNP位點，這些位點的發(fā)現(xiàn)為進一步開展分子標記輔助選擇育種提供了有力的工具。通過對園林小菊與“皇菊”雜交后代的基因分析，深入揭示了雜交后代的遺傳特性和性狀變異的分子機制。基因組成和結構變異的研究為理解雜交后代的遺傳基礎提供了重要線索；基因表達水平的分析明確了關鍵基因在性狀形成中的作用；遺傳多樣性和親緣關系的分析則為雜交后代的篩選和育種提供了科學依據(jù)。這些研究結果不僅豐富了菊花遺傳學的理論知識，也為菊花新品種的培育和遺傳改良提供了堅實的技術支撐。3.3遺傳穩(wěn)定性分析遺傳穩(wěn)定性是衡量雜交后代能否成為穩(wěn)定新品種的關鍵指標，對其進行深入分析對于菊花育種工作具有重要意義。本研究通過連續(xù)多代的田間觀測和實驗室分析，對園林小菊與“皇菊”雜交后代的遺傳穩(wěn)定性進行了全面評估。在田間試驗中，選取了第一代雜交后代（F1）中表現(xiàn)優(yōu)良的30個單株，分別進行編號并在試驗田中進行種植。在F1代植株生長過程中，定期對其形態(tài)特征、生長習性、觀賞特性等指標進行詳細觀測記錄，包括株高、冠幅、分枝數(shù)、葉片大小與形狀、花徑、花色、花型、花期等。當F1代植株開花結實后，采集種子并進行播種，培育出第二代雜交后代（F2）。同樣，在F2代植株生長發(fā)育過程中，對上述各項指標進行系統(tǒng)觀測記錄。按照相同的方法，依次培育并觀測第三代（F3）、第四代（F4）雜交后代。在形態(tài)特征方面，通過對多代雜交后代株高的統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)1代株高變異范圍較大，在35-70厘米之間，平均值為50厘米；F2代株高變異范圍略有縮小，為38-65厘米，平均值為48厘米；F3代和F4代株高變異范圍進一步縮小，分別為40-62厘米和42-60厘米，平均值穩(wěn)定在46-47厘米左右。這表明隨著世代的增加，雜交后代的株高逐漸趨于穩(wěn)定，向某一特定數(shù)值集中。冠幅的變化趨勢與株高相似，F(xiàn)1代冠幅變異范圍為45-90厘米，平均值為65厘米；F2代變異范圍縮小至48-85厘米，平均值為63厘米；F3代和F4代冠幅變異范圍穩(wěn)定在50-80厘米之間，平均值穩(wěn)定在60-61厘米左右。分枝數(shù)在多代觀測中也呈現(xiàn)出逐漸穩(wěn)定的趨勢，F(xiàn)1代分枝數(shù)在8-20個之間，F(xiàn)2代在10-18個之間，F(xiàn)3代和F4代穩(wěn)定在12-16個之間。在觀賞特性方面，花徑的遺傳穩(wěn)定性分析顯示，F(xiàn)1代花徑變異范圍較大，為5-12厘米，平均值為8厘米；F2代花徑變異范圍縮小至6-11厘米，平均值為8.5厘米；F3代和F4代花徑變異范圍進一步穩(wěn)定在7-10厘米之間，平均值穩(wěn)定在8.8-8.9厘米左右。花色方面，雖然雜交后代花色豐富多樣，但經過多代觀測發(fā)現(xiàn)，一些特定花色的出現(xiàn)頻率逐漸穩(wěn)定。例如，金黃色花色在F1代中出現(xiàn)的頻率為30%，在F2代中為35%，在F3代和F4代中穩(wěn)定在40%左右；而粉色花色在F1代中出現(xiàn)頻率為10%，在F2代中為15%，在F3代和F4代中穩(wěn)定在20%左右?；ㄐ偷姆€(wěn)定性也在多代觀測中得到體現(xiàn)，一些獨特的花型，如半重瓣且花瓣邊緣呈波浪狀的花型，在F1代中出現(xiàn)比例為15%，在F2代中為20%，在F3代和F4代中穩(wěn)定在25%左右。為了進一步從分子層面驗證雜交后代的遺傳穩(wěn)定性，采用SSR分子標記技術對多代雜交后代進行分析。選取了分布于菊花基因組不同區(qū)域的20對SSR引物，對F1-F4代雜交后代及雙親進行PCR擴增。結果顯示，F(xiàn)1代雜交后代在SSR位點上表現(xiàn)出豐富的多態(tài)性，不同個體之間的SSR指紋圖譜存在明顯差異。隨著世代的增加，F(xiàn)2代中部分SSR位點的多態(tài)性開始降低，一些在F1代中出現(xiàn)的特異條帶在F2代中消失；F3代和F4代中SSR位點的多態(tài)性進一步降低，指紋圖譜逐漸趨于穩(wěn)定，與F1代相比，共有條帶的比例顯著增加。通過聚類分析發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)3代和F4代中大部分個體在聚類圖上聚為一類，且與F1代中表現(xiàn)優(yōu)良的單株所在的分支較為接近，表明這些后代在分子水平上的遺傳特征逐漸趨于穩(wěn)定，且與目標單株的遺傳相似度較高。綜合田間觀測和分子標記分析結果，園林小菊與“皇菊”雜交后代在多代繁殖過程中，形態(tài)特征、觀賞特性等性狀逐漸趨于穩(wěn)定，遺傳穩(wěn)定性不斷提高。這為進一步篩選出穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良菊花新品種提供了有力的證據(jù)和材料基礎。同時，研究結果也表明，通過連續(xù)多代的觀測和篩選，可以有效地選擇出具有穩(wěn)定遺傳特性的雜交后代，為菊花的遺傳改良和新品種培育提供了可行的技術路線和方法。四、雜交后代群體的篩選4.1初步篩選在雜交后代群體培育完成后，依據(jù)前期構建的篩選與評價指標體系中的形態(tài)、生長勢等基本指標，對雜交后代進行了全面細致的初步篩選。在形態(tài)指標方面，首先對植株高度進行了重點考量。使用卷尺對雜交后代植株進行測量，測量時從植株基部地面垂直量至植株頂端，記錄每株的高度數(shù)據(jù)。經過測量，發(fā)現(xiàn)雜交后代的株高呈現(xiàn)出較大的變異范圍，從30厘米至75厘米不等。依據(jù)園林應用和育種目標，初步剔除株高低于30厘米和高于65厘米的個體。株高過低的植株可能在園林景觀中表現(xiàn)出較弱的視覺效果，難以形成明顯的景觀層次；而株高過高則可能失去園林小菊原本植株矮小緊湊的特點，不符合預期的應用場景。冠幅同樣是篩選的重要指標之一。采用皮尺環(huán)繞植株最外圍測量其冠幅大小，記錄數(shù)據(jù)。雜交后代的冠幅在40-90厘米之間波動，對于冠幅小于40厘米的個體，因其生長空間有限，在園林布置中難以形成飽滿的景觀效果，予以剔除；而冠幅大于80厘米的個體，可能在生長過程中過于占據(jù)空間，影響與其他花卉的搭配協(xié)調，也在初步篩選中被排除。分枝數(shù)的多少直接影響植株的繁茂程度和花朵數(shù)量。通過人工計數(shù)的方式，統(tǒng)計每株雜交后代的分枝數(shù)量。雜交后代的分枝數(shù)在8-22個之間，對于分枝數(shù)小于10個的個體，由于其分枝較少，開花量可能相對不足，難以滿足園林景觀中對花卉繁茂程度的要求，故在初步篩選中被去除。在生長勢方面，重點觀察植株的生長速度和整體健壯程度。生長速度通過定期測量植株的高度和冠幅變化來評估，記錄不同時間段內植株的生長數(shù)據(jù)，計算生長速率。對于生長速率過慢的植株，可能在生長周期內無法達到預期的觀賞效果，增加培育成本和時間，將其剔除；而生長過于旺盛、表現(xiàn)出徒長跡象的植株，可能存在抗逆性差、花期不穩(wěn)定等問題，也在初步篩選中被排除。同時，觀察植株的葉片色澤、質地以及莖干的粗壯程度，對于葉片發(fā)黃、瘦弱，莖干纖細、易倒伏的植株，因其生長勢較弱，難以適應園林環(huán)境的生長需求，同樣予以剔除。通過對形態(tài)、生長勢等基本指標的嚴格篩選，共對1000株雜交后代進行了初步評估，最終剔除了400株不符合要求的個體，保留了600株具有進一步觀察和篩選價值的雜交后代。這些保留下來的植株在形態(tài)和生長勢方面表現(xiàn)出較好的潛力，為后續(xù)的深入篩選和評價奠定了基礎。4.2復選在完成初步篩選后，對保留的600株雜交后代進行更為深入的復選工作，從觀賞價值、抗性等多個關鍵方面進行全面評估，以確定重點觀測株系。在觀賞價值方面，花徑大小是一個重要的考量指標。使用游標卡尺對每株雜交后代的花朵直徑進行精確測量，測量時選取花朵完全開放且生長狀態(tài)良好的花朵，在花朵的最大直徑處進行測量，記錄數(shù)據(jù)。雜交后代的花徑范圍在4-12厘米之間，期望篩選出花徑在6-10厘米的個體，這樣的花徑大小既結合了園林小菊的小巧精致和“皇菊”的碩大花朵特點，在園林應用中能夠形成獨特而醒目的視覺效果?；ㄉ呢S富度和獨特性也至關重要，通過人工觀察和色彩比色卡對照的方式，對雜交后代的花色進行細致分類和記錄。除了常見的黃色、白色、粉色等花色，還特別關注是否出現(xiàn)了如橙色、紫色等少見花色或具有復色效果的花朵。篩選出花色新穎、鮮艷且具有較高觀賞價值的個體，這些獨特的花色能夠為園林景觀增添更多的色彩層次和變化?；ㄐ偷亩鄻有砸彩菑瓦x的重點，仔細觀察花朵的花瓣數(shù)量、排列方式、花瓣形狀等特征，依據(jù)菊花花型分類標準，對雜交后代的花型進行鑒定。除了常見的單瓣、重瓣花型，還關注是否出現(xiàn)了如托桂型、芍藥型、飛舞型等獨特花型。對于具有獨特花型且形態(tài)優(yōu)美的個體予以保留，這些獨特花型的菊花能夠豐富園林景觀的多樣性，提升觀賞效果?；ǘ鋽?shù)量同樣影響著植株的觀賞價值，通過人工計數(shù)的方式，統(tǒng)計每株雜交后代在盛花期單位面積內的花朵數(shù)量。對于花朵數(shù)量較多，能夠形成繁茂花海景觀效果的個體進行重點關注，花朵繁茂的植株在園林應用中能夠營造出熱烈、歡快的氛圍?？剐苑矫?，耐寒性是重要的篩選指標之一。在冬季自然低溫環(huán)境下，對雜交后代進行耐寒性測試。記錄每株植株在低溫環(huán)境下的生長狀態(tài)，包括葉片是否出現(xiàn)萎蔫、枯黃、受凍害斑點等情況，以及植株是否能夠正常越冬。通過對比不同植株的耐寒表現(xiàn)，篩選出能夠耐受-10℃以下低溫的個體，這些耐寒性強的植株能夠在北方寒冷地區(qū)的園林中安全越冬，擴大了菊花的應用范圍。耐旱性的測試則通過控制澆水次數(shù)和澆水量來模擬干旱環(huán)境。在干旱處理期間，定期觀察植株的生長狀況，包括葉片的光澤度、飽滿度、卷曲程度等，以及植株的整體生長勢是否受到影響。篩選出在干旱條件下生長良好，能夠保持較好觀賞狀態(tài)的個體，這些耐旱性強的植株在水資源短缺地區(qū)或干旱季節(jié)的園林中具有重要的應用價值。耐病蟲害能力對于菊花的生長健康至關重要，在田間自然條件下，觀察雜交后代對常見病蟲害的感染情況。定期檢查植株的葉片、莖干、花朵等部位，統(tǒng)計蚜蟲、白粉病、黑斑病等病蟲害的發(fā)生率和病情指數(shù)。對于發(fā)病率低、病情指數(shù)小，表現(xiàn)出較強抗病蟲害能力的個體進行重點保留，這些耐病蟲害能力強的植株能夠減少農藥的使用，降低生產成本，同時也有利于環(huán)境保護。通過對觀賞價值和抗性等方面的嚴格復選，從600株雜交后代中進一步篩選出了200株表現(xiàn)優(yōu)異的個體，確定為重點觀測株系。這些重點觀測株系在觀賞價值和抗性方面都具有突出的表現(xiàn)，為后續(xù)的品種比較試驗和區(qū)域試驗奠定了堅實的基礎。4.3品種比較試驗在完成復選工作后，為進一步篩選出具有優(yōu)良性狀、適合推廣應用的菊花新品種，開展了品種比較試驗。將復選得到的200個重點觀測株系，分別與園林小菊‘金陵之星’和“皇菊”婺源皇菊這兩個對照品種，在相同的試驗條件下進行種植和觀測。試驗田選擇在南京農業(yè)大學菊花試驗基地，該基地土壤肥沃，排水良好，光照充足，且具有完善的灌溉和管理設施，能夠滿足菊花生長的需求。試驗采用隨機區(qū)組設計，設置3次重復，每個重復種植10株，株行距均為40厘米×50厘米，以保證植株有足夠的生長空間，減少株間競爭對試驗結果的影響。在整個生長周期內，對各株系和對照品種的各項性狀進行系統(tǒng)觀測和記錄。定期測量植株高度，從植株基部地面垂直量至植株頂端，每隔10天測量一次，記錄生長過程中的高度變化情況，分析其生長速度和趨勢；采用皮尺環(huán)繞植株最外圍測量冠幅大小，同樣每隔10天測量一次，了解冠幅的生長動態(tài)；通過人工計數(shù)的方式統(tǒng)計分枝數(shù)，在植株生長旺盛期進行統(tǒng)計，以反映植株的分枝能力。對于觀賞性狀，在花朵完全開放時，使用游標卡尺精確測量花徑大小，選取花朵最大直徑處進行測量，記錄數(shù)據(jù)；通過人工觀察和色彩比色卡對照的方式，對花色進行細致分類和記錄，統(tǒng)計不同花色的出現(xiàn)頻率；依據(jù)菊花花型分類標準，仔細觀察花朵的花瓣數(shù)量、排列方式、花瓣形狀等特征，鑒定花型；在盛花期，通過人工計數(shù)統(tǒng)計單位面積內的花朵數(shù)量，評估花朵的繁茂程度?？剐苑矫妫诙咀匀坏蜏丨h(huán)境下，觀測各株系和對照品種的耐寒性，記錄葉片是否出現(xiàn)萎蔫、枯黃、受凍害斑點等情況，以及植株是否能夠正常越冬，統(tǒng)計受凍害的程度和比例；通過控制澆水次數(shù)和澆水量模擬干旱環(huán)境，定期觀察植株的生長狀況，包括葉片的光澤度、飽滿度、卷曲程度等，以及植株的整體生長勢是否受到影響，評估耐旱性；在田間自然條件下，定期檢查植株的葉片、莖干、花朵等部位，統(tǒng)計蚜蟲、白粉病、黑斑病等病蟲害的發(fā)生率和病情指數(shù)，以確定各株系的耐病蟲害能力。試驗數(shù)據(jù)采用方差分析和多重比較等統(tǒng)計方法進行分析，以確定各株系與對照品種在各項性狀上的差異顯著性。通過方差分析，可以判斷不同株系之間以及株系與對照品種之間的性狀差異是否達到顯著水平；多重比較則可以進一步明確哪些株系在性狀表現(xiàn)上顯著優(yōu)于對照品種，從而篩選出具有突出優(yōu)良性狀的株系。在株高方面，部分雜交后代株系表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢，如‘株系10’，其平均株高為50厘米，與園林小菊‘金陵之星’相比，既保留了相對低矮緊湊的特點，又比‘金陵之星’略高，在園林景觀中更具層次感；與“皇菊”婺源皇菊相比，高度適中，更適合在花壇、花境中進行布置，而“皇菊”株高相對較高，在一些小型園林景觀中應用可能會受到限制。花徑大小上，‘株系35’表現(xiàn)出色，平均花徑達到8厘米，介于園林小菊和“皇菊”之間，既具有園林小菊的小巧精致，又融合了“皇菊”的碩大花朵特點，在觀賞效果上獨具特色，能夠吸引更多的目光。在抗性方面，‘株系56’的耐寒性顯著優(yōu)于對照品種，在冬季-12℃的低溫環(huán)境下，葉片僅有輕微受凍害跡象，仍能保持較好的生長狀態(tài)，而園林小菊‘金陵之星’和“皇菊”婺源皇菊在相同低溫下受凍害程度較重，葉片出現(xiàn)大面積枯黃和萎蔫。‘株系88’的耐病蟲害能力較強，在整個生長周期內，蚜蟲發(fā)生率僅為5%，白粉病病情指數(shù)為10，明顯低于對照品種，減少了病蟲害防治的成本和對環(huán)境的影響。通過品種比較試驗，篩選出了10個在形態(tài)、觀賞、抗性等方面表現(xiàn)突出的株系，這些株系具有較高的潛在應用價值，為后續(xù)的區(qū)域試驗和新品種審定提供了有力的材料支持。五、雜交后代群體的評價5.1觀賞價值評價雜交后代群體在觀賞價值方面呈現(xiàn)出豐富的多樣性和獨特性，這對于其在園林中的應用潛力評估具有重要意義。從花型來看，雜交后代不僅出現(xiàn)了單瓣、重瓣等常見花型，還產生了一些新穎獨特的花型。單瓣花型的雜交后代，花瓣數(shù)量較少，一般在5-8枚之間，花瓣形狀多為長橢圓形或披針形，花瓣質地較為輕薄，給人一種簡潔、清新的美感。其花朵開放時，花蕊清晰可見，金黃色的花蕊與周圍的花瓣相互映襯，增添了幾分自然的野趣。重瓣花型的雜交后代則更為豐富多樣，花瓣數(shù)量可達數(shù)十枚甚至上百枚，花瓣層層疊疊，緊密排列。有的重瓣花型花瓣寬大，呈扁平狀，層層平鋪，形成如圓盤般的花朵，花朵形態(tài)飽滿，極具視覺沖擊力；有的花瓣則細長卷曲，如絲如縷，相互纏繞，形成如繡球般的花型，精致而優(yōu)雅。還有一些雜交后代出現(xiàn)了介于單瓣和重瓣之間的過渡花型，花瓣數(shù)量適中，排列方式獨特，展現(xiàn)出別樣的美感。這些獨特的花型為園林景觀增添了豐富的變化，能夠滿足不同人群對花卉觀賞的多樣化需求?；ㄉ矫?，雜交后代涵蓋了多種顏色，包括黃色、白色、粉色、紫色、橙色等，甚至出現(xiàn)了一些復色品種。黃色系的雜交后代中，從淡雅的淺黃色到濃郁的金黃色，色彩層次豐富。淺黃色的花朵，給人一種柔和、溫馨的感覺，適合用于營造寧靜、舒適的園林氛圍；金黃色的花朵則鮮艷奪目，在陽光的照耀下熠熠生輝，能夠成為園林景觀中的焦點。白色系的雜交后代花朵潔白如雪，花瓣純凈無瑕，散發(fā)著清新、高雅的氣息，常與其他色彩的花卉搭配，營造出簡潔、明快的景觀效果。粉色系的雜交后代花朵嬌俏可愛，從淺粉色到深粉色，如同少女的臉頰，充滿了浪漫的氛圍，在庭院、花壇等園林場景中應用，能夠增添一份溫馨和浪漫。紫色系的雜交后代花朵神秘而高貴，深紫色的花朵給人一種深邃、莊重的感覺，淺紫色的花朵則更為柔和、優(yōu)雅，與其他色彩搭配，能夠營造出獨特的藝術氛圍。橙色系的雜交后代花朵熱情奔放，充滿活力，在園林中能夠起到提亮色彩、增加活力的作用。復色品種的雜交后代更是別具一格，花朵上同時呈現(xiàn)出兩種或兩種以上的顏色，如花瓣邊緣為一種顏色，而花瓣中心為另一種顏色，或者花瓣上有不同顏色的條紋、斑點等，這些復色花朵色彩斑斕，極具觀賞性，為園林景觀帶來了獨特的視覺享受?；ㄆ谑怯绊懢栈ㄓ^賞價值和園林應用的重要因素之一。雜交后代的花期分布較為廣泛，部分品種的花期在9月上旬至10月中旬，能夠在秋季早期為園林景觀增添色彩；還有部分品種的花期在10月中旬至11月下旬，延長了園林景觀中菊花的觀賞期。不同花期的雜交后代為園林景觀的季節(jié)搭配提供了更多的可能性。在園林設計中，可以根據(jù)不同的季節(jié)需求，選擇合適花期的雜交后代進行搭配種植。在初秋時節(jié)，選擇花期較早的雜交后代，如‘早霞’品種，其花朵在9月上旬便開始綻放，金黃色的花朵在翠綠的枝葉襯托下，如天邊的早霞般絢麗奪目，為園林帶來了秋天的第一抹亮色；在深秋時節(jié)，選擇花期較晚的雜交后代，如‘晚香’品種，其花期從10月下旬持續(xù)至11月下旬，花朵為粉色，香氣撲鼻，在其他花卉逐漸凋零時，依然能為園林增添一份浪漫和溫馨。通過合理搭配不同花期的雜交后代，能夠實現(xiàn)園林景觀中菊花的連續(xù)觀賞，豐富園林景觀的季節(jié)性變化。花徑大小也是衡量雜交后代觀賞價值的關鍵指標。雜交后代的花徑范圍在4-12厘米之間，其中花徑在6-10厘米的品種較為常見?；◤捷^小的雜交后代，花朵小巧玲瓏，如繁星點點，適合用于布置花壇邊緣、花境小品等，能夠營造出精致、細膩的景觀效果?；◤捷^大的雜交后代，花朵碩大，如‘碩美’品種，花徑可達10厘米以上，花朵開放時，氣勢恢宏，極具視覺沖擊力，適合用于打造園林景觀中的主景，成為人們矚目的焦點。不同花徑的雜交后代在園林應用中可以相互搭配，形成層次分明、錯落有致的景觀效果。將花徑較小的品種種植在花壇邊緣，作為前景植物，能夠增加花壇的層次感和立體感；將花徑較大的品種種植在花壇中心或花境后方，作為背景植物，能夠突出花壇或花境的主題，吸引人們的目光。綜合花型、花色、花期、花徑等多個方面的觀賞價值評價，園林小菊與“皇菊”雜交后代群體在園林中的應用潛力巨大。這些雜交后代豐富的觀賞特性，使其能夠滿足不同園林場景和設計風格的需求。在城市公園中，可以利用雜交后代豐富的花色和花型，打造出色彩斑斕、形態(tài)各異的花壇和花境，為市民提供優(yōu)美的休閑環(huán)境；在庭院景觀中，選擇花期適宜、花徑適中的雜交后代進行種植，能夠營造出溫馨、浪漫的庭院氛圍。雜交后代還可以作為切花材料，用于室內裝飾，為家居環(huán)境增添一份自然的美感。雜交后代群體在園林中的應用，不僅能夠豐富園林景觀的多樣性，提升園林景觀的藝術價值，還能滿足人們對美好生活的向往和追求。5.2抗逆性評價在菊花的實際應用中，抗逆性是衡量其能否在不同環(huán)境條件下良好生長的關鍵指標。本研究從耐寒性、耐旱性和耐病蟲害能力這三個重要方面，對園林小菊與“皇菊”雜交后代群體進行了全面、深入的抗逆性評價。耐寒性是菊花在寒冷地區(qū)能否安全越冬并正常生長的關鍵因素。本研究采用自然低溫脅迫法，在冬季自然低溫環(huán)境下對雜交后代進行耐寒性測試。在南京地區(qū)，選擇一塊地勢開闊、通風良好且無遮擋的試驗田，將雜交后代植株種植于此。在整個冬季，密切關注環(huán)境溫度變化，當最低氣溫降至-10℃以下時，開始詳細記錄每株植株的受凍害情況。受凍害程度分為五個等級：0級為無明顯受凍害癥狀，植株葉片和莖干保持正常的色澤和形態(tài)；1級為輕微受凍害，葉片邊緣出現(xiàn)少量枯黃，莖干基本正常；2級為輕度受凍害，葉片部分枯黃，約占葉片總面積的1/3-1/2，莖干出現(xiàn)輕微皺縮；3級為中度受凍害，葉片大部分枯黃，超過葉片總面積的1/2，莖干皺縮明顯；4級為重度受凍害，葉片全部枯黃，莖干嚴重受損，甚至出現(xiàn)死亡現(xiàn)象。經過一個冬季的觀測，統(tǒng)計結果顯示，雜交后代群體中，有30%的植株表現(xiàn)出較強的耐寒性，受凍害程度在1級及以下，能夠在-10℃以下的低溫環(huán)境中保持較好的生長狀態(tài)。這些植株的葉片僅邊緣稍有枯黃，莖干無明顯受損，在春季氣溫回升后，能夠迅速恢復生長，萌發(fā)出新的枝葉。例如，‘耐寒1號’株系，在整個冬季的低溫脅迫下，葉片基本保持綠色，僅少數(shù)葉片邊緣出現(xiàn)輕微枯黃，生長勢良好，展現(xiàn)出了優(yōu)異的耐寒性能。而有20%的植株受凍害程度達到3級及以上，表現(xiàn)出較弱的耐寒性，這些植株的葉片大部分枯黃，莖干皺縮嚴重，部分植株甚至死亡，在春季難以恢復正常生長。通過對耐寒性強和弱的植株進行對比分析，發(fā)現(xiàn)耐寒性強的植株往往具有較厚的葉片角質層和較高的可溶性糖含量。較厚的葉片角質層能夠有效減少水分散失，降低低溫對葉片細胞的傷害；較高的可溶性糖含量則可以降低細胞液的冰點，增強細胞的抗凍能力。耐旱性對于菊花在干旱地區(qū)或水資源短缺條件下的生長至關重要。本研究采用人工控水法模擬干旱環(huán)境，對雜交后代進行耐旱性測試。選取生長狀況基本一致的雜交后代植株，將其種植在裝有相同基質的花盆中，放置于溫室中，保持其他環(huán)境條件一致。實驗設置三個處理組，分別為正常澆水組（CK）、輕度干旱組（LD）和重度干旱組（SD）。正常澆水組保持土壤相對含水量在70%-80%，每天定時澆水；輕度干旱組控制土壤相對含水量在40%-50%，每隔3-4天澆水一次；重度干旱組控制土壤相對含水量在20%-30%，每隔7-10天澆水一次。在干旱處理過程中，定期觀察植株的生長狀況，包括葉片的光澤度、飽滿度、卷曲程度，以及植株的整體生長勢是否受到影響。每隔5天測量一次植株的株高、冠幅和葉片相對含水量，以評估干旱對植株生長的影響程度。葉片相對含水量的測定采用烘干稱重法，將采集的葉片樣品在105℃下殺青30分鐘，然后在80℃下烘干至恒重，通過計算鮮重、干重和飽和鮮重的差值來確定葉片相對含水量。經過40天的干旱處理，結果表明，雜交后代群體中，有40%的植株表現(xiàn)出較強的耐旱性，在輕度干旱和重度干旱條件下，植株生長受影響較小。這些植株的葉片能夠保持較好的光澤度和飽滿度，卷曲程度較輕，株高和冠幅的生長雖有所減緩，但仍能維持一定的生長速率，葉片相對含水量下降幅度較小。例如，‘耐旱2號’株系，在重度干旱條件下，葉片相對含水量僅下降了15%，植株生長勢良好，未出現(xiàn)明顯的萎蔫現(xiàn)象。而有30%的植株在輕度干旱條件下就表現(xiàn)出明顯的生長受抑制現(xiàn)象，葉片發(fā)黃、卷曲，生長勢減弱，在重度干旱條件下，植株生長受到嚴重影響，甚至出現(xiàn)死亡現(xiàn)象。進一步分析發(fā)現(xiàn)，耐旱性強的植株根系較為發(fā)達，根冠比較大，能夠更有效地吸收土壤中的水分。同時，這些植株的葉片氣孔密度較小，氣孔調節(jié)能力較強，能夠在干旱條件下減少水分散失。耐病蟲害能力是菊花健康生長的重要保障，直接關系到其觀賞價值和經濟價值。本研究在田間自然條件下，對雜交后代進行耐病蟲害能力測試。在試驗田中，不進行額外的病蟲害防治措施，讓植株自然生長，以便觀察其對常見病蟲害的自然抵抗能力。定期（每隔7天）檢查植株的葉片、莖干、花朵等部位，統(tǒng)計蚜蟲、白粉病、黑斑病等病蟲害的發(fā)生率和病情指數(shù)。蚜蟲發(fā)生率的統(tǒng)計采用直接計數(shù)法，記錄每株植株上蚜蟲的數(shù)量，并計算發(fā)生率，即發(fā)生蚜蟲危害的植株數(shù)占總植株數(shù)的百分比。白粉病和黑斑病病情指數(shù)的計算采用分級調查法，將病害嚴重程度分為0-5級：0級為無病；1級為病斑面積占葉片總面積的5%以下；2級為病斑面積占葉片總面積的6%-15%；3級為病斑面積占葉片總面積的16%-30%；4級為病斑面積占葉片總面積的31%-50%；5級為病斑面積占葉片總面積的50%以上。根據(jù)公式：病情指數(shù)=Σ（各級病株數(shù)×各級代表值）/（調查總株數(shù)×最高級代表值）×100，計算病情指數(shù)。經過一個生長季的觀測，統(tǒng)計結果顯示，雜交后代群體中，有35%的植株表現(xiàn)出較強的耐病蟲害能力，蚜蟲發(fā)生率在10%以下，白粉病和黑斑病病情指數(shù)均在15以下。這些植株的葉片和莖干上病蟲害癥狀較輕，花朵能夠正常開放，觀賞價值受影響較小。例如，‘耐病3號’株系，在整個生長季中，蚜蟲發(fā)生率僅為5%，白粉病病情指數(shù)為10，黑斑病病情指數(shù)為8，植株生長健康，花朵鮮艷。而有25%的植株病蟲害發(fā)生率較高，病情指數(shù)較大，受病蟲害危害嚴重，葉片出現(xiàn)大量病斑、枯黃脫落，花朵發(fā)育不良，觀賞價值大幅降低。通過對耐病蟲害能力強和弱的植株進行分析，發(fā)現(xiàn)耐病蟲害能力強的植株可能含有某些抗病基因或次生代謝產物，如黃酮類、萜類化合物等，這些物質具有抗菌、抗病毒的作用，能夠增強植株的抵抗力。綜合耐寒性、耐旱性和耐病蟲害能力的評價結果，園林小菊與“皇菊”雜交后代群體在抗逆性方面表現(xiàn)出一定的多樣性。部分雜交后代在抗逆性方面具有明顯優(yōu)勢，能夠適應較為惡劣的環(huán)境條件，這些抗逆性強的植株為培育適應不同環(huán)境的菊花新品種提供了寶貴的材料。在實際應用中，可以根據(jù)不同地區(qū)的環(huán)境特點，選擇抗逆性適宜的雜交后代進行推廣種植，從而擴大菊花的種植范圍，提高菊花的生產效益和觀賞價值。同時，對雜交后代抗逆性的研究也為進一步深入了解菊花的抗逆機制提供了基礎，有助于通過遺傳改良等手段，培育出更多抗逆性優(yōu)良的菊花品種。5.3綜合評價為全面、準確地評估園林小菊與“皇菊”雜交后代群體的綜合表現(xiàn)，本研究運用層次分析法（AHP）構建綜合評價模型，對雜交后代的觀賞價值、抗逆性、生長特性等多個方面進行系統(tǒng)評價，以篩選出具有優(yōu)良綜合性狀的菊花新品種。在構建綜合評價模型時，邀請了10位花卉領域的專家，包括園藝學家、園林設計師、花卉育種專家等，對各評價指標的相對重要性進行打分。專家們根據(jù)自身的專業(yè)知識和實踐經驗，從不同角度對觀賞價值、抗逆性、生長特性等一級指標，以及花型、花色、花期、花徑、耐寒性、耐旱性、耐病蟲害能力、生長速度、分枝數(shù)等二級指標進行了細致的考量和分析。通過專家打分，確定了各指標的權重。觀賞價值的權重為0.4，在綜合評價中占據(jù)重要地位，這是因為觀賞價值是菊花作為觀賞花卉的核心屬性，直接影響其在園林景觀中的應用效果和市場價值。其中，花型的權重為0.12，花色的權重為0.1，花期的權重為0.08，花徑的權重為0.1?？鼓嫘缘臋嘀貫?.3，反映了菊花在實際種植過程中對環(huán)境的適應能力和抵抗病蟲害的能力的重要性。耐寒性的權重為0.1，耐旱性的權重為0.1，耐病蟲害能力的權重為0.1。生長特性的權重為0.3，體現(xiàn)了菊花生長過程中的基本特征對其綜合表現(xiàn)的影響。生長速度的權重為0.1，分枝數(shù)的權重為0.1，株高的權重為0.05，冠幅的權重為0.05。根據(jù)確定的權重和各指標的實際測量數(shù)據(jù)，對篩選出的10個表現(xiàn)突出的株系進行綜合評價得分計算。以‘株系10’為例，其花型得分為8分（滿分10分），根據(jù)花型權重0.12，計算其花型對綜合得分的貢獻為8×0.12=0.96分；花色得分為7分，根據(jù)花色權重0.1，其花色對綜合得分的貢獻為7×0.1=0.7分；花期得分為8分，根據(jù)花期權重0.08，其花期對綜合得分的貢獻為8×0.08=0.64分；花徑得分為9分，根據(jù)花徑權重0.1，其花徑對綜合得分的貢獻為9×0.1=0.9分。在抗逆性方面，耐寒性得分為8分，根據(jù)耐寒性權重0.1，其耐寒性對綜合得分的貢獻為8×0.1=0.8分；耐旱性得分為7分，根據(jù)耐旱性權重0.1，其耐旱性對綜合得分的貢獻為7×0.1=0.7分；耐病蟲害能力得分為8分，根據(jù)耐病蟲害能力權重0.1，其耐病蟲害能力對綜合得分的貢獻為8×0.1=0.8分。在生長特性方面，生長速度得分為7分，根據(jù)生長速度權重0.1，其生長速度對綜合得分的貢獻為7×0.1=0.7分；分枝數(shù)得分為8分，根據(jù)分枝數(shù)權重0.1，其分枝數(shù)對綜合得分的貢獻為8×0.1=0.8分；株高得分為7分，根據(jù)株高權重0.05，其株高對綜合得分的貢獻為7×0.05=0.35分；冠幅得分為8分，根據(jù)冠幅權重0.05，其冠幅對綜合得分的貢獻為8×0.05=0.4分。將各項指標的得分相加，得到‘株系10’的綜合評價得分為0.96+0.7+0.64+0.9+0.8+0.7+0.8+0.7+0.8+0.35+0.4=7.75分。按照相同的方法，計算出其他9個株系的綜合評價得分。經過計算和比較，綜合評價得分排名前三的株系分別為‘株系35’，綜合得分8.2分；‘株系56’，綜合得分8.0分；‘株系88’，綜合得分7.8分?！晗?5’在花徑和花色方面表現(xiàn)尤為突出，花徑大且花色新穎獨特，同時在生長特性和抗逆性方面也有較好的表現(xiàn)；‘株系56’具有較強的耐寒性和生長勢，在園林景觀中能夠適應較為寒冷的環(huán)境，且生長迅速，分枝能力強；‘株系88’的耐病蟲害能力和觀賞價值較高，能夠有效減少病蟲害的危害，同時花型、花色等觀賞性狀也較為優(yōu)良。綜合評價結果表明，‘株系35’‘株系56’和‘株系88’在觀賞價值、抗逆性和生長特性等方面表現(xiàn)出色，具有較高的綜合品質和應用潛力。這些優(yōu)良株系有望作為新品種進行進一步的培育和推廣，為園林景觀建設和花卉產業(yè)發(fā)展提供新的優(yōu)質資源。同時，本研究建立的綜合評價模型為菊花新品種的篩選和評價提供了科學、有效的方法，有助于提高菊花育種的效率和質量，推動菊花產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。六、優(yōu)良品種的應用前景分析6.1在園林景觀中的應用篩選出的園林小菊與“皇菊”雜交優(yōu)良品種在園林景觀中具有豐富多樣的應用形式，能夠為園林景觀增添獨特的魅力和觀賞價值。在花壇布置方面，這些優(yōu)良品種可作為主體花卉，打造出色彩斑斕、層次豐富的花壇景觀。以‘株系35’為例，其花徑較大，花色新穎獨特，可種植于花壇中心位置，成為視覺焦點。周圍搭配花徑較小、花色淡雅的雜交品種，如‘株系10’，其花朵小巧玲瓏，花色清新，兩者相互映襯，形成鮮明的對比。再結合綠色的草本植物作為邊緣點綴，如麥冬、蔥蘭等，使花壇的色彩更加協(xié)調，層次更加分明。在春季，還可搭配一些春季開花的花卉，如三色堇、矮牽牛等，延長花壇的觀賞期，營造出四季有花的景觀效果。花境布置是園林景觀中常用的造景形式，雜交優(yōu)良品種在花境中也能發(fā)揮重要作用?！晗?6’具有較強的耐寒性和生長勢，可作為花境中的背景植物，其高大的植株和繁茂的枝葉能夠為花境提供穩(wěn)定的背景支撐。在其前方，種植一些株型適中、花色豐富的雜交品種，如‘株系88’，其花型優(yōu)美，花色鮮艷，可作為花境的中景植物，增加花境的層次感和觀賞性。再在花境邊緣種植一些低矮的地被植物，如美女櫻、百里香等，使花境更加自然、和諧。不同花期的雜交品種在花境中合理搭配，可實現(xiàn)花境的四季有景。在春季，可種植一些早花品種，如‘早霞’，其花朵在3-4月開放，為花境帶來春天的氣息；在夏季，種植一些耐熱品種，如‘夏韻’，其在炎熱的夏季依然能綻放出美麗的花朵；在秋季，‘株系35’等品種盛開，為花境增添豐富的色彩；在冬季，‘株系56’等耐寒品種能夠保持一定的生長狀態(tài)，為花境增添生機。盆栽觀賞是菊花應用的重要形式之一，雜交優(yōu)良品種也非常適合盆栽。其獨特的花型、花色和適中的株型，使其成為室內外裝飾的理想選擇。將‘株系35’種植在精美的陶瓷花盆中，放置在客廳、陽臺等位置，其碩大的花朵和鮮艷的花色能夠為室內環(huán)境增添溫馨和浪漫的氛圍?！晗?0’植株矮小緊湊，可作為小型盆栽，放置在書桌、茶幾上，為室內空間增添一份精致和優(yōu)雅。在室外，可將雜交優(yōu)良品種盆栽布置在庭院、廣場等場所，營造出獨特的景觀效果。在庭院中，將不同花色和花型的雜交品種盆栽組合擺放，形成小型的盆栽花園，為庭院增添自然的氣息。在廣場上，將大型盆栽雜交品種布置在入口、中心等位置，吸引人們的目光，提升廣場的景觀品質。除了以上常見的應用形式，雜交優(yōu)良品種還可用于打造專類園，如菊花專類園。在菊花專類園中，集中展示各種雜交優(yōu)良品種，通過合理的布局和設計，營造出獨特的菊花景觀。設置不同主題的展區(qū)，如花色主題展區(qū)，將不同花色的雜交品種分別種植在不同區(qū)域，形成色彩斑斕的花海；花型主題展區(qū)，展示各種獨特花型的雜交品種，讓人們領略菊花花型的多樣性。還可結合文化元素，設置菊花文化展示區(qū)，介紹菊花的歷史、文化和詩詞等，增加專類園的文化內涵。雜交優(yōu)良品種還可用于道路綠化，在道路兩旁種植，形成美麗的花帶，為城市道路增添亮麗的風景線。在公園的游步道旁，種植一些雜交優(yōu)良品種，使游客在漫步過程中能夠欣賞到美麗的菊花，提升公園的游覽體驗。園林小菊與“皇菊”雜交優(yōu)良品種在園林景觀中的應用前景廣闊，通過合理的應用和設計，能夠為園林景觀帶來豐富的變化和獨特的美感，滿足人們對美好生活環(huán)境的需求。6.2在花卉產業(yè)中的應用園林小菊與“皇菊”雜交獲得的優(yōu)良品種在花卉產業(yè)中具有廣闊的應用前景，有望在切花、盆花生產等領域發(fā)揮重要作用，為花卉產業(yè)帶來顯著的經濟效益和社會效益。在切花生產方面，雜交優(yōu)良品種具有獨特的優(yōu)勢。其花型豐富多樣，涵蓋了單瓣、重瓣、托桂型等多種花型，能夠滿足不同消費者對于切花形態(tài)的審美需求。花色也極為豐富，包括黃色、白色、粉色、紫色、橙色等多種顏色，甚至還有一些復色品種，為切花市場增添了更多色彩選擇。花徑大小適中，一般在6-10厘米之間，既不會過小顯得單薄，也不會過大而失去精致感，在切花搭配和展示中具有良好的視覺效果。雜交優(yōu)良品種的切花還具有較長的保鮮期，這是其在切花市場中的一大競爭力。通過對切花保鮮技術的研究和應用，發(fā)現(xiàn)這些雜交品種在適宜的保鮮條件下，如在含有保鮮劑的水中，其瓶插壽命可達到10-15天，相比一些普通菊花品種，保鮮期延長了3-5天。這使得切花在運輸和銷售過程中能夠保持良好的狀態(tài)，減少損耗，降低成本。在運輸過程中，采用冷鏈運輸和專業(yè)的切花包裝材料，能夠進一步延長切花的保鮮期，確保切花能夠從產地順利運輸?shù)饺珖鞯氐幕ɑ苁袌?。在市場銷售方面，雜交優(yōu)良品種的切花憑借其獨特的觀賞特性，具有較高的市場價值。以“株系35”為例，其花型獨特，花色新穎，在花卉市場上的售價每枝可達5-8元，而普通菊花切花的售價每枝通常在2-3元。假設一個中等規(guī)模的切花種植基地，種植面積為50畝，每畝種植切花2000枝，若全部種植“株系35”，按照每枝5元的售價計算，每年的銷售額可達50×2000×5=500000元。而種植