三色堇是我国冬春常用的草本花卉,在我国广泛栽培。目前市场上的三色堇多来自国外,品种较少且价格较高,因此有必要自主开展我国三色堇的育种工作。本文以杂交育种为主线,利用双列杂交、分子标记、组织培养等方法,对三色堇的授粉生物学、观赏性状的遗传规律、杂种优势的表现、分子标记对杂种优势的预测以及三色堇的花药培养与再生体系的建立进行了系统的研究。主要研究结果如下: 1.三色堇的授粉生物学 研究发现三色堇花粉的萌发需要较高的蔗糖浓度,但高于30%的蔗糖对花粉管的生长有抑制作用;一天中上午三色堇花粉的萌发率最高,下午最低;晴天花粉萌发率高于阴天;高浓度的NAA对花粉的萌发有促进作用;不同品种或自交系的花粉萌发率不同,而且花粉萌发率与杂交结实率关系不大;三色堇花粉常温下生活力下降很快,去雄过早对三色堇子房的成熟影响很大。 2.观赏性状的遗传规律。多代自交发现,多数性状的自交衰退不强。通过双列杂交试验,发现在三色堇10个性状的遗传中,多数性状显性效应为主要的遗传效应,但株高、花数以加性效应为主,而株幅、花瓣厚则以加加上位性效应为主。不同性状的遗传力不同,总体广义遗传力较高(平均0.57),变化范围为0.33-0.87,而狭义遗传力较低(平均0.33),变化范围为0.10-0.53。花数的两种遗传力均较高,有利于早代选择。杂交种12×18的花径、花数的显性效应值均为最高,表现出良好的杂种优势利用的潜力。相关性分析表明,花径与花数呈显著正相关,与营养性状(如株高、株幅、分枝数、叶面积等)的相关性均不强,只与分枝数有0.1水平的遗传负相关,花数与株高、株幅的相关性很高,但与分枝数、叶面积相关性很弱。其它多数性状间相关系数未达到显著。 对花色的遗传研究中,杂交后代的表型、纸层析及吸收光谱分析的结果可表明,杂交种11×12、11×15的色素的类型均偏向深紫色品种11,说明深紫色对红、蓝等其它花色素苷呈显性效应。杂交种4×9类黄酮、类胡萝卜素的类型均偏向亲本4,表明亲本4(黄色)对亲本9(白色)呈显性效应。亲本12、15在花色素苷层析中的色斑1、2、3,在花色素层析中的色斑1、2、4,与亲本11及杂交种11×12、11×15有较大的区别。亲本4及杂种4×9主要含有黄酮醇类化合物,有