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香蕉(Musa spp.)是一种芭蕉科的常绿多年生单子叶植物,是世界上排名第五的贸易农作物。中国是全球第三大香蕉生产国。大部分香蕉品种为多倍体,花粉育性低,且大部分栽培品种雄性不育,导致香蕉的杂交育种工作难以进行。本文以农业部“国家果树种质资源——香蕉圃”为实验基地,利用从国际香蕉种质库引进的优异亲本资源为材料,开展了香蕉杂交育种的初步研究,并建立了一个适合我国香蕉杂交育种的技术体系。研究内容及主要实验结果如下:(1)不同品种花粉活力的检测:以4种育性较强的二倍体香蕉种质’Calcutta4’(AA)、Malaccensis(AA)、Balbisiana(BB)和’SH-3142’(AA)为材料,利用离体萌发法和不同染色法对其花粉活力进行检测。在不同的检测法比较中,MTT染色法的结果较其他染色法可靠且方法简单、迅速,检测效果最好。以MTT染色法对资源圃内17种二倍体香蕉资源进行了花粉活力检测,其中4份野生类型种质及双单倍体种质‘CIRAD930’共5份资源染色率超过50%,’Calcutta4’花粉染色率最高,达到89.92%;3份改良二倍体种质和4份栽培类型种质染色率低于30%。(2)杂交和杂交后代的获得:以花粉活力最强的’Calcutta4’(AA)作为父本,分别以“广粉一号”粉蕉(Musa. ABB Pisang awak)和“中粉一号”粉蕉(Musa. ABB Pisang awak)为母本进行杂交,观察了香蕉种子胚发育过程,开展了杂交后代的胚挽救、胚培养和成苗的研究。胚培养的合适培养基为MS(A、B、D)+Morel有机元素+500mg/L干酪素水解物+25g/L蔗糖+8g/L琼脂粉1mg/L6-BA+0.4mg/L IAA.在杂交育种实验中,获得“中粉一号”粉蕉(Musa.ABB Pisang awak)×’Calcutta4’(AA)杂交种子946颗、“广粉一号”粉蕉(Musa.ABB Pisang awak)×’Calcutta4’(AA)杂交种子1626颗,其取胚率分别为28.65%和36.29%,种胚萌发率分别为4.33%和2.21%,成苗率分别为2.85%和1.29%,最终分别获得杂交后代21和27株,并移栽到大田进行综合性状观察。(3)杂交后代的鉴定:采用流式细胞仪法对杂交后代的染色体倍性进行鉴定,用分子标记法对杂交后代基因型鉴定,并对杂交后代进行遗传规律分析。结果表明,“广粉一号”粉蕉(Musa.ABB Pisang awak)×’Calcutta4’(AA)杂交组合的杂交后代中,2x:3x:4x:5x=5:2:11:3,而“中粉一号”粉蕉(Musa.ABB Pisang awak) x’Calcutta4’(AA)杂交组合的杂交后代中,2x:3x:4x:5x=11:5:9:2.除杂交后代G18的基因组大小为423Mbp以外,其他杂交后代的基因组大小在504Mbp-783Mbp之间。结合分子标记法分析基因型的鉴定结果可知,二倍体与三倍体植株杂交,可以得到二倍体、三倍体、四倍体、超倍体后代甚至可能有非整数多倍体植株,而A和B基因组在杂交时由于不正常的减数分裂,杂交后代基因型呈现多态性。