园林小菊与皇菊杂交后代群体的筛选与评价：基于遗传特性与观赏价值的分析

一、引言1.1研究背景菊花（ChrysanthemummorifoliumRamat.）作为世界著名的观赏花卉之一，在全球花卉市场中占据着重要地位。其花色丰富、花型多样，深受人们喜爱。在中国，菊花有着悠久的栽培历史和深厚的文化底蕴，与梅、兰、竹并称为“四君子”，常被赋予高洁、长寿等美好寓意。近年来，随着人们生活水平的提高和对美好生活的向往，花卉产业得到了迅猛发展，菊花作为花卉市场中的重要品种，其品种多样性和观赏性对于满足市场需求愈发关键。园林小菊，植株矮小紧凑，花朵小巧玲珑，花期长，适应性强，在园林景观中应用广泛，可用于花坛、花境布置，也可作为盆栽观赏，能够营造出自然、清新的景观效果。而“皇菊”，花朵硕大，色泽金黄，不仅具有极高的观赏价值，还具有良好的药用和保健功效，常被用于制作菊花茶等饮品，在市场上颇受欢迎。然而，目前市场上的菊花品种虽然丰富，但仍难以满足人们日益多样化的需求。一方面，现有园林小菊品种在某些性状上存在不足，如花色不够丰富、抗逆性有待提高等；另一方面，“皇菊”在园林应用中的适应性相对有限。通过杂交育种，可以将园林小菊和“皇菊”的优良性状结合起来，培育出具有新的观赏特性和优良品质的菊花新品种。这不仅能够丰富菊花的种质资源，为菊花育种提供更多的材料和选择，还能满足市场对多样化菊花品种的需求，推动花卉产业的发展。同时，杂交育种研究也有助于深入了解菊花的遗传规律，为进一步的遗传改良和品种创新奠定理论基础。1.2研究目的与意义本研究旨在通过对园林小菊与“皇菊”杂交后代群体进行系统的筛选与评价，深入分析其遗传特性和性状表现，获得兼具园林小菊适应性强、植株矮小紧凑以及“皇菊”花朵硕大、色泽金黄等优良性状的菊花新品种。具体而言，一是要明确杂交后代群体在形态特征、生长习性、抗逆性等方面的变异情况，建立科学合理的筛选评价体系，精准挑选出具有潜在应用价值的单株或株系；二是通过对优良杂交后代的进一步培育和鉴定，确定其遗传稳定性和观赏价值，为菊花新品种的培育提供坚实的材料基础。从产业发展角度来看，培育出的菊花新品种能够极大地丰富菊花市场的品种结构，满足消费者日益多样化的需求。对于花卉种植户而言，新的优良品种往往意味着更高的市场竞争力和经济效益，有助于推动菊花种植产业向高端化、精细化方向发展，促进农业增效、农民增收。例如，一些具有独特观赏特性的菊花新品种，在花卉市场上的售价往往高于普通品种，能够为种植户带来更为可观的收益。同时，菊花产业的发展还能带动相关上下游产业的协同发展，如花卉包装、运输、销售以及花卉旅游等，形成完整的产业链条，创造更多的就业机会和经济效益。在园林应用方面，新品种的菊花将为园林景观设计提供更多的选择。园林小菊与“皇菊”杂交产生的新品种，可能兼具两者的优势，既能够适应不同的环境条件，在花坛、花境、庭院等园林场景中广泛应用，又能凭借其独特的花朵形态和鲜艳的色彩，为园林景观增添独特的魅力，提升园林景观的艺术效果和观赏价值。在城市公园的花坛布置中，使用这些新品种菊花，可以打造出色彩斑斓、层次丰富的花卉景观，为市民提供更加优美的休闲环境；在庭院景观设计中，新品种菊花的应用也能让庭院更具特色和品味。1.3国内外研究现状在菊花育种领域，国内外学者开展了大量的研究工作，取得了丰富的成果。园林小菊作为菊花中的一个重要类型，其育种研究主要集中在种质资源收集与评价、杂交育种以及分子育种等方面。在种质资源方面，各国都十分重视菊花种质资源的收集与保存。中国作为菊花的起源中心之一，拥有丰富的菊花种质资源，许多科研机构和高校建立了菊花种质资源库，对不同类型的菊花进行收集、保存和鉴定，为菊花育种提供了丰富的材料基础。南京农业大学菊花基地保存了5000多份菊花资源、3000多个品种，其中自主培育的菊花新品种400多种，为菊花育种研究提供了坚实的物质保障。在园林小菊种质资源研究中，研究人员对其形态特征、生物学特性、遗传多样性等进行了深入分析，筛选出了一批具有优良性状的种质资源。杂交育种一直是园林小菊新品种培育的重要手段。通过选择具有不同优良性状的亲本进行杂交，能够实现基因重组，从而获得具有新性状组合的后代。江苏省农科院园艺所从1986年起利用我国丰富的抗逆性强、花型小、具香味的本地种和野生种资源，与花型、花色奇特或可以在夏秋两季开花的菊花品种进行杂交育种试验，选出了一批适于切花、盆花、花坛用花的配套优良品系，并对杂种F1代在花序直径、花型、花色、花期、香味等性状的分离情况及亲本组配进行了讨论。在杂交育种过程中，研究人员也注重对杂交后代的筛选和鉴定，通过田间观察、形态指标测定等方法，挑选出具有优良性状的单株或株系进行进一步培育。分子育种技术的发展为园林小菊育种开辟了新途径。利用分子标记技术，如简单序列重复（SSR）、扩增片段长度多态性（AFLP）等，可以对园林小菊的遗传多样性进行分析，了解其亲缘关系和遗传背景，为亲本选择和杂交组合配置提供理论依据。同时，分子标记辅助选择（MAS）技术能够在早期对目标性状进行筛选，提高育种效率。通过基因工程技术，如转基因技术、基因编辑技术等，还可以将外源基因导入园林小菊中，赋予其新的性状，如抗病性、抗逆性等。“皇菊”作为一种兼具观赏和药用价值的菊花，近年来也受到了一定的关注。目前对“皇菊”的研究主要集中在其生物学特性、化学成分分析以及栽培技术等方面。研究发现“皇菊”含有多种活性成分，如黄酮类、萜类等，具有抗氧化、抗炎、抗菌等药理活性。在栽培技术方面，通过对不同栽培条件下“皇菊”的生长发育、产量和品质进行研究，优化了其栽培管理措施，提高了“皇菊”的产量和品质。然而，目前针对园林小菊与“皇菊”杂交的研究相对较少。虽然园林小菊和“皇菊”各自的研究取得了一定进展，但将两者进行杂交，以培育兼具两者优良性状新品种的研究还处于起步阶段。现有研究在杂交组合的配置上缺乏系统性和针对性，对杂交后代的遗传特性和性状表现的研究还不够深入全面，尚未建立起完善的筛选评价体系。同时，对于如何有效利用园林小菊和“皇菊”的优良基因，实现基因的高效重组和表达，也缺乏深入的探讨和研究。因此，开展园林小菊与“皇菊”杂交后代群体的筛选与评价研究具有重要的理论和实践意义，有望填补这一领域的研究空白，为菊花新品种的培育提供新的思路和方法。二、材料与方法2.1实验材料本研究选用的园林小菊亲本为‘金陵之星’，该品种由南京农业大学选育。其植株低矮紧凑，株高通常在25-35厘米之间，分枝能力强，枝条细密且柔软，自然生长状态下呈圆整的球状。叶片互生，呈卵形，叶色深绿，边缘有锯齿状缺刻。花朵小巧，花径约2-3厘米，单瓣花型，花瓣金黄色，色泽鲜艳亮丽，具有较高的观赏价值。花期较长，一般从9月下旬持续至11月上旬，能为园林景观在秋季增添丰富的色彩。‘金陵之星’适应性强，具有较好的耐寒、耐旱和耐瘠薄能力，对土壤要求不严格，在多种土壤类型中都能正常生长，在园林中常被用于花坛边缘布置、花境点缀以及盆栽观赏。“皇菊”亲本选用的是婺源皇菊，原产于江西婺源，是一种具有重要经济价值的菊花品种。植株高度一般在60-80厘米，茎直立，较为粗壮，分枝适中。叶片较大，呈卵形至披针形，叶片表面有细小的绒毛，叶色翠绿。花朵硕大，头状花序直径可达10-15厘米，重瓣花型，花瓣层层叠叠，金黄色，花朵完全开放时呈圆盘状，极为壮观。花期在10月中旬至11月中旬。婺源皇菊不仅观赏价值高，还富含黄酮类、萜类等多种活性成分，具有抗氧化、抗炎、抗菌等药理活性，常被制成菊花茶饮用，在市场上颇受欢迎。其生长需要充足的光照和较为肥沃、排水良好的土壤，对环境条件有一定的要求。园林小菊‘金陵之星’和“皇菊”婺源皇菊的种子均由南京农业大学菊花种质资源库提供，该种质资源库保存了大量的菊花种质资源，为菊花育种研究提供了丰富的材料基础，确保了本研究中亲本材料的纯正性和稳定性。2.2杂交技术与过程杂交操作于秋季菊花盛花期进行，此时亲本植株生长健壮，花朵发育良好，有利于提高杂交成功率。选择晴朗、无风的天气开展杂交工作，上午9:00-11:00时段为佳，此时间段内花粉活力较强，柱头接受花粉的能力也较高。母本选择生长健壮、无病虫害、具有典型‘金陵之星’性状且花朵发育良好的植株。在花朵即将开放但未完全展开时进行去雄操作，此时雄蕊尚未成熟散粉，可有效避免自花授粉。用镊子小心地去除母本花朵的全部雄蕊，操作过程中要格外谨慎，避免损伤雌蕊。去雄后，立即用硫酸纸袋将去雄的花朵套住，防止外来花粉的污染，纸袋开口处用回形针或细铁丝固定，确保密封良好。父本选择生长健壮、花朵硕大、色泽金黄且花粉量大的“皇菊”婺源皇菊植株。在花朵完全开放且花粉成熟时采集花粉，此时花粉呈金黄色，用手指轻触花药，花粉易脱落。采集花粉时，将父本花朵剪下，放入干净的培养皿中，然后用毛笔轻轻刷取花药上的花粉，将收集到的花粉保存于干燥、低温的环境中备用，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，雌蕊柱头分泌出粘液，表明柱头已具备接受花粉的能力，此时进行授粉操作。用毛笔蘸取父本花粉，轻轻涂抹在母本柱头上，确保花粉均匀覆盖柱头。为提高授粉成功率，可连续授粉2-3次，每次授粉间隔1-2天。授粉后，继续用硫酸纸袋套住花朵，并做好标记，记录授粉日期、父本和母本信息等。授粉后的植株需精心养护管理，保持土壤湿润，定期浇水，但避免积水，以免影响植株生长和杂交果实的发育。每隔1-2周施一次稀薄的液肥，以提供充足的养分。及时防治病虫害，定期检查植株，一旦发现病虫害，立即采取相应的防治措施，如使用生物防治或低毒农药进行防治。在果实发育过程中，要注意观察果实的生长情况，及时去除发育不良或遭受病虫害的果实。2.3后代群体的培育与管理待杂交果实成熟后，小心采收，将果实置于通风干燥处阴干。果实干燥后，用镊子等工具轻轻剥开，取出杂交种子。将种子放入清水中浸泡12-24小时，使种子充分吸水膨胀，以提高发芽率。浸种后，将种子捞出，用湿润的纱布包裹，放置在25℃左右的恒温培养箱中进行催芽。催芽期间，每天用清水冲洗种子1-2次，保持纱布湿润，约3-5天后，待种子露白即可进行播种。播种采用育苗盘进行，育苗盘选用规格为50孔或72孔的塑料育苗盘。育苗基质选用疏松、肥沃、排水良好的混合基质，按体积比将泥炭土、珍珠岩、蛭石以3:1:1的比例混合均匀。将混合好的基质装入育苗盘，轻轻压实，使基质表面平整。然后将催芽后的种子均匀播入育苗盘的每个孔穴中，每穴播种1-2粒，播种后覆盖一层约0.5厘米厚的基质，并用喷壶喷水，使基质湿润。将播种后的育苗盘放置在温室中，保持温度在20-25℃，相对湿度在70%-80%。温室中设置自动喷雾系统，根据基质湿度情况进行定时喷雾，保持基质湿润。同时，保证充足的光照，每天光照时间不少于12小时，可利用补光灯进行补光。播种后7-10天，种子陆续发芽出土。当幼苗长出2-3片真叶时，进行间苗，每个孔穴保留1株健壮的幼苗。间苗后，每隔7-10天喷施一次稀薄的液肥，液肥选用氮、磷、钾比例为20:10:20的水溶性肥料，稀释成1000倍液进行喷施，以促进幼苗生长。当幼苗长至10-15厘米高，具有5-6片真叶时，即可进行移栽。移栽前，先对种植地进行整地，选择地势平坦、土壤肥沃、排水良好的地块。将土壤深翻20-30厘米，去除杂草、石块等杂物，然后施入基肥，基肥选用腐熟的有机肥，每亩施用量为2000-3000千克，同时加入适量的复合肥，每亩施用量为30-50千克，将肥料与土壤充分混合均匀。移栽时，采用穴栽的方式，根据品种特性和预期的生长空间，确定合理的株行距，一般株行距为30-40厘米×40-50厘米。在种植穴中浇足定根水，待水渗下后，将幼苗从育苗盘中取出，小心地放入种植穴中，扶正幼苗，然后填土，轻轻压实，使土壤与根系紧密接触。移栽后，及时浇透水，确保幼苗能够顺利缓苗。缓苗后，加强田间管理。定期浇水，保持土壤湿润，但避免积水，根据天气情况和土壤墒情，一般每周浇水1-2次。在生长期间，每隔1-2个月施一次追肥，追肥以有机肥和复合肥为主，有机肥可选用腐熟的饼肥、鸡粪等，每亩施用量为500-1000千克，复合肥选用氮、磷、钾比例为15:15:15的硫酸钾复合肥，每亩施用量为15-20千克。施肥时，在植株周围开沟施肥，然后覆土浇水，以提高肥料利用率。及时进行中耕除草，保持土壤疏松，减少杂草竞争。中耕深度一般为5-10厘米，避免损伤根系。在菊花生长过程中，根据需要进行整枝、打顶等操作，以控制植株高度，促进分枝，增加花量。当植株长至30-40厘米高时，进行第一次打顶，去除顶芽，促进侧枝萌发；当侧枝长至20-30厘米高时，进行第二次打顶，根据植株生长情况和观赏需求，适当调整打顶次数和时间。同时，注意防治病虫害，定期巡查田间，一旦发现病虫害，及时采取相应的防治措施，如使用生物防治、物理防治或化学防治方法，确保植株健康生长。2.4筛选与评价指标体系的构建本研究构建的筛选与评价指标体系涵盖了形态、生长、观赏、抗性等多个方面，旨在全面、客观地评估园林小菊与“皇菊”杂交后代群体的性状表现，为优良品种的筛选提供科学依据。在形态指标方面，植株高度是一个重要的考量因素，它直接影响菊花在园林中的应用形式和景观效果。株高适中的菊花更便于在花坛、花境中进行搭配布置，园林小菊株高通常在25-35厘米，而“皇菊”株高一般在60-80厘米，杂交后代的株高可能会出现较大变异，筛选出株高在30-60厘米范围内的植株，既保留了园林小菊的低矮紧凑特点，又不会过于矮小影响观赏效果，也能在一定程度上继承“皇菊”相对较高大的优势，使植株更具立体感。冠幅则反映了植株的生长空间和覆盖范围，较大的冠幅可以使菊花在园林中形成更为饱满的景观，对于杂交后代，期望冠幅在40-80厘米之间，这样的植株在生长过程中能够充分展示其花朵和枝叶，增加观赏性。分枝数体现了植株的分枝能力，分枝多的植株能够产生更多的花朵，丰富景观效果，一般期望杂交后代的分枝数在10-20个以上。叶片大小、形状和颜色也具有一定的观赏价值，如叶片形状独特、叶色鲜艳的菊花能够为园林景观增添独特的色彩和形态变化，对于杂交后代，关注叶片的长宽比、叶形指数以及叶色的深浅和饱和度等指标。生长指标对于评估杂交后代的生长活力和适应性至关重要。生长速度直接关系到菊花的培育周期和生产效率，生长较快的植株能够更快地达到观赏期，满足市场需求。在本研究中，通过定期测量植株的高度、冠幅等指标，计算其生长速率，筛选出生长速度适中且稳定的后代。萌芽时间反映了植株的生长节律，较早萌芽的菊花能够提前进入生长状态，延长观赏期，在春季观察杂交后代的萌芽时间，选择萌芽较早且整齐的植株。开花时间是菊花观赏价值的关键时期，不同的开花时间可以满足不同季节的园林景观需求，杂交后代的开花时间可能会在园林小菊和“皇菊”的花期之间发生变化，筛选出在9-11月期间开花的植株，能够在秋季形成丰富的花卉景观，同时也兼顾了两种亲本的花期特点。花期长短则影响菊花的观赏持久性，花期较长的菊花能够为园林景观提供更持久的色彩和美感，记录杂交后代的开花起始时间和结束时间，计算花期时长，选择花期在40-60天以上的植株。观赏指标是衡量菊花观赏价值的核心内容。花径大小是影响菊花观赏效果的重要因素之一，“皇菊”花朵硕大，花径可达10-15厘米，园林小菊花径较小，约2-3厘米，杂交后代中期望筛选出花径在5-10厘米之间的植株，这样既结合了两者的特点，又形成了独特的观赏效果。花色丰富度直接影响园林景观的色彩搭配和视觉效果，菊花的花色包括红、黄、白、紫等多种颜色，通过观察杂交后代的花色分布情况，筛选出花色新颖、鲜艳且具有较高观赏价值的植株，如橙色、粉色等少见花色或具有复色效果的植株。花型是菊花品种分类的重要依据，不同的花型具有不同的美感和艺术价值，常见的花型有单瓣、重瓣、托桂型、芍药型等，在杂交后代中关注花型的变异情况，选择花型独特、优美的植株，如具有独特花瓣排列方式或新颖花型组合的植株。花朵数量体现了植株的开花繁茂程度，较多的花朵能够形成更为壮观的景观效果，通过统计单位面积内的花朵数量，筛选出花朵数量较多的杂交后代。抗性指标对于菊花在不同环境条件下的生长和应用具有重要意义。耐寒性是菊花在北方地区冬季能否正常生长的关键因素，通过在低温环境下对杂交后代进行耐寒性测试，如在冬季将植株放置在室外自然环境中，观察其受冻害的程度，筛选出能够耐受-10℃以下低温的植株。耐旱性对于菊花在干旱地区或水资源短缺条件下的生长至关重要，通过控制浇水次数和浇水量，模拟干旱环境，观察杂交后代的生长状况和叶片萎蔫程度，筛选出耐旱性较强的植株。耐病虫害能力关系到菊花的生长健康和生产效益，病虫害的侵袭会影响菊花的观赏价值和产量，在田间自然条件下，观察杂交后代对常见病虫害的感染情况，如蚜虫、白粉病、黑斑病等，统计发病率和病情指数，筛选出抗病虫害能力较强的植株。通过综合考虑以上形态、生长、观赏、抗性等多方面的指标，构建了一套科学合理的筛选与评价指标体系，为园林小菊与“皇菊”杂交后代群体的筛选和优良品种的培育提供了全面、准确的评估方法和依据。三、杂交后代群体的遗传特性分析3.1染色体数目与形态分析在植物遗传研究中，染色体数目与形态是重要的遗传特征，对于揭示物种的遗传组成、亲缘关系以及进化历程具有关键意义。本研究采用常规压片法，对园林小菊‘金陵之星’、“皇菊”婺源皇菊及其杂交后代的染色体进行观察与分析。在材料准备阶段，选取杂交后代生长旺盛的根尖作为实验材料。在上午10:00-11:00，即根尖细胞分裂较为活跃的时段进行采集，此时细胞处于分裂期的比例较高，有利于观察到染色体的形态和行为。采集后的根尖立即放入预处理液中，本研究选用0.002mol/L的8-羟基喹啉溶液，在4℃条件下预处理3-4小时。这一预处理过程能够抑制纺锤体的形成，使细胞分裂停滞在中期，便于染色体的观察和计数。预处理后的根尖用蒸馏水冲洗3-5次，以去除残留的预处理液。然后将根尖放入卡诺固定液（无水乙醇：冰醋酸=3:1）中固定24小时，固定后的材料可在70%乙醇中于4℃冰箱保存备用。固定的目的是保持细胞的形态结构和染色体的完整性，防止细胞在后续处理过程中发生变形或降解。染色体制片时，将固定后的根尖取出，用蒸馏水冲洗3-5次，然后放入1mol/L的盐酸溶液中，在60℃水浴条件下解离8-10分钟。解离的作用是使细胞之间的果胶层溶解，使细胞易于分散，便于在显微镜下观察单个染色体。解离后的根尖用蒸馏水冲洗3-5次，然后将根尖放在载玻片上，滴加适量的改良苯酚品红染液，染色10-15分钟。改良苯酚品红染液能够使染色体染上鲜艳的颜色，便于观察其形态和结构。染色后，用镊子将根尖轻轻捣碎，盖上盖玻片，然后用铅笔的橡皮头轻轻敲击盖玻片，使细胞分散均匀，再用吸水纸吸去多余的染液。使用光学显微镜对制备好的染色体玻片进行观察，首先在低倍镜（10×10）下找到分散良好、染色体形态清晰的细胞，然后转换到高倍镜（10×40）下进行观察和拍照。在观察过程中，对每个样本随机选取30个以上的细胞进行染色体数目统计，以确保数据的准确性和可靠性。统计结果显示，园林小菊‘金陵之星’的染色体数目为2n=54，“皇菊”婺源皇菊的染色体数目也为2n=54，这与前人对菊花染色体数目的研究结果一致。杂交后代的染色体数目在48-60之间，呈现出一定的变异范围。其中，染色体数目为54的个体占比较高，达到了50%，这表明杂交后代在染色体数目上具有一定的稳定性，但也存在部分个体发生了染色体数目变异的现象。进一步对染色体形态进行分析，发现园林小菊‘金陵之星’和“皇菊”婺源皇菊的染色体形态存在一定差异。‘金陵之星’的染色体相对较小，长度范围在1.5-3.0μm之间，臂比（长臂/短臂）范围在1.2-2.0之间，以中部着丝粒染色体（m）和近中部着丝粒染色体（sm）为主。而“皇菊”婺源皇菊的染色体相对较大，长度范围在2.5-4.0μm之间，臂比范围在1.5-2.5之间，同样以中部着丝粒染色体（m）和近中部着丝粒染色体（sm）为主，但还存在少量的近端部着丝粒染色体（st）。杂交后代的染色体形态表现出丰富的多样性，既有与亲本相似的染色体形态，也出现了一些中间形态的染色体。部分杂交后代的染色体长度介于双亲之间，臂比也呈现出中间状态；还有一些杂交后代出现了染色体结构变异，如染色体缺失、重复、易位等现象。通过对园林小菊与“皇菊”杂交后代染色体数目与形态的分析，发现杂交后代在染色体水平上发生了明显的变异，这种变异可能是导致杂交后代在形态、生长、观赏等性状上出现多样性的重要遗传基础。染色体数目的变异可能影响基因的剂量效应，从而导致性状的改变；而染色体形态的变异，如结构变异，可能会破坏基因的完整性和连锁关系，进而影响基因的表达和性状的表现。这些结果为深入了解杂交后代的遗传特性和遗传规律提供了重要的细胞学依据，也为后续的菊花育种工作提供了有价值的参考。3.2基因分析基因是决定生物性状的基本遗传单位，对园林小菊与“皇菊”杂交后代进行基因分析，能够从分子层面深入了解其遗传特性，揭示杂交后代性状变异的内在遗传机制，为菊花育种提供关键的理论依据。本研究综合运用多种先进的分子生物学技术，对杂交后代的基因进行全面、系统的分析。采用高通量测序技术对杂交后代进行全基因组测序，通过与园林小菊‘金陵之星’和“皇菊”婺源皇菊的参考基因组进行比对，深入研究杂交后代的基因组成和结构变异情况。在基因组成分析中，发现杂交后代的基因序列包含了双亲的部分基因片段，同时也出现了一些新的基因组合。这些新的基因组合可能是由于杂交过程中染色体的重组和交换导致的，它们为杂交后代带来了新的遗传信息，可能赋予杂交后代独特的性状。研究还发现杂交后代中存在大量的单核苷酸多态性（SNP）位点和插入缺失（InDel）变异，这些变异广泛分布于基因组的各个区域，包括编码区和非编码区。编码区的变异可能直接影响蛋白质的结构和功能，从而导致性状的改变；非编码区的变异则可能通过影响基因的表达调控，间接影响性状的表现。运用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术对与菊花重要性状相关的基因表达水平进行检测。在花色方面，重点研究了类黄酮合成途径中的关键基因，如查尔酮合成酶（CHS）基因、查尔酮异构酶（CHI）基因、黄酮醇合成酶（FLS）基因等。研究发现，杂交后代中这些基因的表达水平与亲本存在显著差异。一些杂交后代中CHS基因的表达量明显上调，可能导致花色更加鲜艳；而在另一些杂交后代中，FLS基因的表达量发生变化，可能影响黄酮醇的合成，进而改变花色的深浅和色调。在花型方面，关注了与花器官发育相关的MADS-box基因家族，如AP1、AP3、PI、AG等基因。这些基因在花器官的形成和发育过程中起着关键作用，它们的表达模式直接决定了花型的形态特征。通过qRT-PCR检测发现，杂交后代中MADS-box基因的表达模式发生了改变，一些基因的表达时期提前或滞后，一些基因的表达量增加或减少，这些变化可能导致杂交后代花型的多样化，出现了不同于双亲的新颖花型。利用分子标记技术，如简单序列重复（SSR）标记和单核苷酸多态性（SNP）标记，对杂交后代群体进行遗传多样性分析和亲缘关系鉴定。SSR标记是基于基因组中简单重复序列的多态性开发的，具有多态性高、共显性遗传、检测方便等优点。本研究筛选了一系列分布于菊花基因组不同区域的SSR引物，对杂交后代和双亲进行PCR扩增，通过聚丙烯酰胺凝胶电泳或毛细管电泳检测扩增产物的多态性。结果显示，杂交后代群体在SSR位点上表现出丰富的多态性，不同个体之间的SSR指纹图谱存在明显差异，表明杂交后代具有较高的遗传多样性。通过聚类分析，能够清晰地展示杂交后代与双亲之间的亲缘关系，部分杂交后代与园林小菊‘金陵之星’的亲缘关系较近，部分则与“皇菊”婺源皇菊更为接近，还有一些杂交后代处于两者之间，呈现出中间类型的遗传特征。SNP标记则是基于基因组中单个核苷酸的变异开发的，具有数量多、分布广、稳定性高等特点。利用高通量测序技术获得的SNP数据，对杂交后代群体进行全基因组关联分析（GWAS），能够快速定位与目标性状相关的基因位点。在本研究中，通过GWAS分析，成功找到了一些与株高、花径、花期等重要性状显著关联的SNP位点，这些位点的发现为进一步开展分子标记辅助选择育种提供了有力的工具。通过对园林小菊与“皇菊”杂交后代的基因分析，深入揭示了杂交后代的遗传特性和性状变异的分子机制。基因组成和结构变异的研究为理解杂交后代的遗传基础提供了重要线索；基因表达水平的分析明确了关键基因在性状形成中的作用；遗传多样性和亲缘关系的分析则为杂交后代的筛选和育种提供了科学依据。这些研究结果不仅丰富了菊花遗传学的理论知识，也为菊花新品种的培育和遗传改良提供了坚实的技术支撑。3.3遗传稳定性分析遗传稳定性是衡量杂交后代能否成为稳定新品种的关键指标，对其进行深入分析对于菊花育种工作具有重要意义。本研究通过连续多代的田间观测和实验室分析，对园林小菊与“皇菊”杂交后代的遗传稳定性进行了全面评估。在田间试验中，选取了第一代杂交后代（F1）中表现优良的30个单株，分别进行编号并在试验田中进行种植。在F1代植株生长过程中，定期对其形态特征、生长习性、观赏特性等指标进行详细观测记录，包括株高、冠幅、分枝数、叶片大小与形状、花径、花色、花型、花期等。当F1代植株开花结实后，采集种子并进行播种，培育出第二代杂交后代（F2）。同样，在F2代植株生长发育过程中，对上述各项指标进行系统观测记录。按照相同的方法，依次培育并观测第三代（F3）、第四代（F4）杂交后代。在形态特征方面，通过对多代杂交后代株高的统计分析发现，F1代株高变异范围较大，在35-70厘米之间，平均值为50厘米；F2代株高变异范围略有缩小，为38-65厘米，平均值为48厘米；F3代和F4代株高变异范围进一步缩小，分别为40-62厘米和42-60厘米，平均值稳定在46-47厘米左右。这表明随着世代的增加，杂交后代的株高逐渐趋于稳定，向某一特定数值集中。冠幅的变化趋势与株高相似，F1代冠幅变异范围为45-90厘米，平均值为65厘米；F2代变异范围缩小至48-85厘米，平均值为63厘米；F3代和F4代冠幅变异范围稳定在50-80厘米之间，平均值稳定在60-61厘米左右。分枝数在多代观测中也呈现出逐渐稳定的趋势，F1代分枝数在8-20个之间，F2代在10-18个之间，F3代和F4代稳定在12-16个之间。在观赏特性方面，花径的遗传稳定性分析显示，F1代花径变异范围较大，为5-12厘米，平均值为8厘米；F2代花径变异范围缩小至6-11厘米，平均值为8.5厘米；F3代和F4代花径变异范围进一步稳定在7-10厘米之间，平均值稳定在8.8-8.9厘米左右。花色方面，虽然杂交后代花色丰富多样，但经过多代观测发现，一些特定花色的出现频率逐渐稳定。例如，金黄色花色在F1代中出现的频率为30%，在F2代中为35%，在F3代和F4代中稳定在40%左右；而粉色花色在F1代中出现频率为10%，在F2代中为15%，在F3代和F4代中稳定在20%左右。花型的稳定性也在多代观测中得到体现，一些独特的花型，如半重瓣且花瓣边缘呈波浪状的花型，在F1代中出现比例为15%，在F2代中为20%，在F3代和F4代中稳定在25%左右。为了进一步从分子层面验证杂交后代的遗传稳定性，采用SSR分子标记技术对多代杂交后代进行分析。选取了分布于菊花基因组不同区域的20对SSR引物，对F1-F4代杂交后代及双亲进行PCR扩增。结果显示，F1代杂交后代在SSR位点上表现出丰富的多态性，不同个体之间的SSR指纹图谱存在明显差异。随着世代的增加，F2代中部分SSR位点的多态性开始降低，一些在F1代中出现的特异条带在F2代中消失；F3代和F4代中SSR位点的多态性进一步降低，指纹图谱逐渐趋于稳定，与F1代相比，共有条带的比例显著增加。通过聚类分析发现，F3代和F4代中大部分个体在聚类图上聚为一类，且与F1代中表现优良的单株所在的分支较为接近，表明这些后代在分子水平上的遗传特征逐渐趋于稳定，且与目标单株的遗传相似度较高。综合田间观测和分子标记分析结果，园林小菊与“皇菊”杂交后代在多代繁殖过程中，形态特征、观赏特性等性状逐渐趋于稳定，遗传稳定性不断提高。这为进一步筛选出稳定遗传的优良菊花新品种提供了有力的证据和材料基础。同时，研究结果也表明，通过连续多代的观测和筛选，可以有效地选择出具有稳定遗传特性的杂交后代，为菊花的遗传改良和新品种培育提供了可行的技术路线和方法。四、杂交后代群体的筛选4.1初步筛选在杂交后代群体培育完成后，依据前期构建的筛选与评价指标体系中的形态、生长势等基本指标，对杂交后代进行了全面细致的初步筛选。在形态指标方面，首先对植株高度进行了重点考量。使用卷尺对杂交后代植株进行测量，测量时从植株基部地面垂直量至植株顶端，记录每株的高度数据。经过测量，发现杂交后代的株高呈现出较大的变异范围，从30厘米至75厘米不等。依据园林应用和育种目标，初步剔除株高低于30厘米和高于65厘米的个体。株高过低的植株可能在园林景观中表现出较弱的视觉效果，难以形成明显的景观层次；而株高过高则可能失去园林小菊原本植株矮小紧凑的特点，不符合预期的应用场景。冠幅同样是筛选的重要指标之一。采用皮尺环绕植株最外围测量其冠幅大小，记录数据。杂交后代的冠幅在40-90厘米之间波动，对于冠幅小于40厘米的个体，因其生长空间有限，在园林布置中难以形成饱满的景观效果，予以剔除；而冠幅大于80厘米的个体，可能在生长过程中过于占据空间，影响与其他花卉的搭配协调，也在初步筛选中被排除。分枝数的多少直接影响植株的繁茂程度和花朵数量。通过人工计数的方式，统计每株杂交后代的分枝数量。杂交后代的分枝数在8-22个之间，对于分枝数小于10个的个体，由于其分枝较少，开花量可能相对不足，难以满足园林景观中对花卉繁茂程度的要求，故在初步筛选中被去除。在生长势方面，重点观察植株的生长速度和整体健壮程度。生长速度通过定期测量植株的高度和冠幅变化来评估，记录不同时间段内植株的生长数据，计算生长速率。对于生长速率过慢的植株，可能在生长周期内无法达到预期的观赏效果，增加培育成本和时间，将其剔除；而生长过于旺盛、表现出徒长迹象的植株，可能存在抗逆性差、花期不稳定等问题，也在初步筛选中被排除。同时，观察植株的叶片色泽、质地以及茎干的粗壮程度，对于叶片发黄、瘦弱，茎干纤细、易倒伏的植株，因其生长势较弱，难以适应园林环境的生长需求，同样予以剔除。通过对形态、生长势等基本指标的严格筛选，共对1000株杂交后代进行了初步评估，最终剔除了400株不符合要求的个体，保留了600株具有进一步观察和筛选价值的杂交后代。这些保留下来的植株在形态和生长势方面表现出较好的潜力，为后续的深入筛选和评价奠定了基础。4.2复选在完成初步筛选后，对保留的600株杂交后代进行更为深入的复选工作，从观赏价值、抗性等多个关键方面进行全面评估，以确定重点观测株系。在观赏价值方面，花径大小是一个重要的考量指标。使用游标卡尺对每株杂交后代的花朵直径进行精确测量，测量时选取花朵完全开放且生长状态良好的花朵，在花朵的最大直径处进行测量，记录数据。杂交后代的花径范围在4-12厘米之间，期望筛选出花径在6-10厘米的个体，这样的花径大小既结合了园林小菊的小巧精致和“皇菊”的硕大花朵特点，在园林应用中能够形成独特而醒目的视觉效果。花色的丰富度和独特性也至关重要，通过人工观察和色彩比色卡对照的方式，对杂交后代的花色进行细致分类和记录。除了常见的黄色、白色、粉色等花色，还特别关注是否出现了如橙色、紫色等少见花色或具有复色效果的花朵。筛选出花色新颖、鲜艳且具有较高观赏价值的个体，这些独特的花色能够为园林景观增添更多的色彩层次和变化。花型的多样性也是复选的重点，仔细观察花朵的花瓣数量、排列方式、花瓣形状等特征，依据菊花花型分类标准，对杂交后代的花型进行鉴定。除了常见的单瓣、重瓣花型，还关注是否出现了如托桂型、芍药型、飞舞型等独特花型。对于具有独特花型且形态优美的个体予以保留，这些独特花型的菊花能够丰富园林景观的多样性，提升观赏效果。花朵数量同样影响着植株的观赏价值，通过人工计数的方式，统计每株杂交后代在盛花期单位面积内的花朵数量。对于花朵数量较多，能够形成繁茂花海景观效果的个体进行重点关注，花朵繁茂的植株在园林应用中能够营造出热烈、欢快的氛围。抗性方面，耐寒性是重要的筛选指标之一。在冬季自然低温环境下，对杂交后代进行耐寒性测试。记录每株植株在低温环境下的生长状态，包括叶片是否出现萎蔫、枯黄、受冻害斑点等情况，以及植株是否能够正常越冬。通过对比不同植株的耐寒表现，筛选出能够耐受-10℃以下低温的个体，这些耐寒性强的植株能够在北方寒冷地区的园林中安全越冬，扩大了菊花的应用范围。耐旱性的测试则通过控制浇水次数和浇水量来模拟干旱环境。在干旱处理期间，定期观察植株的生长状况，包括叶片的光泽度、饱满度、卷曲程度等，以及植株的整体生长势是否受到影响。筛选出在干旱条件下生长良好，能够保持较好观赏状态的个体，这些耐旱性强的植株在水资源短缺地区或干旱季节的园林中具有重要的应用价值。耐病虫害能力对于菊花的生长健康至关重要，在田间自然条件下，观察杂交后代对常见病虫害的感染情况。定期检查植株的叶片、茎干、花朵等部位，统计蚜虫、白粉病、黑斑病等病虫害的发生率和病情指数。对于发病率低、病情指数小，表现出较强抗病虫害能力的个体进行重点保留，这些耐病虫害能力强的植株能够减少农药的使用，降低生产成本，同时也有利于环境保护。通过对观赏价值和抗性等方面的严格复选，从600株杂交后代中进一步筛选出了200株表现优异的个体，确定为重点观测株系。这些重点观测株系在观赏价值和抗性方面都具有突出的表现，为后续的品种比较试验和区域试验奠定了坚实的基础。4.3品种比较试验在完成复选工作后，为进一步筛选出具有优良性状、适合推广应用的菊花新品种，开展了品种比较试验。将复选得到的200个重点观测株系，分别与园林小菊‘金陵之星’和“皇菊”婺源皇菊这两个对照品种，在相同的试验条件下进行种植和观测。试验田选择在南京农业大学菊花试验基地，该基地土壤肥沃，排水良好，光照充足，且具有完善的灌溉和管理设施，能够满足菊花生长的需求。试验采用随机区组设计，设置3次重复，每个重复种植10株，株行距均为40厘米×50厘米，以保证植株有足够的生长空间，减少株间竞争对试验结果的影响。在整个生长周期内，对各株系和对照品种的各项性状进行系统观测和记录。定期测量植株高度，从植株基部地面垂直量至植株顶端，每隔10天测量一次，记录生长过程中的高度变化情况，分析其生长速度和趋势；采用皮尺环绕植株最外围测量冠幅大小，同样每隔10天测量一次，了解冠幅的生长动态；通过人工计数的方式统计分枝数，在植株生长旺盛期进行统计，以反映植株的分枝能力。对于观赏性状，在花朵完全开放时，使用游标卡尺精确测量花径大小，选取花朵最大直径处进行测量，记录数据；通过人工观察和色彩比色卡对照的方式，对花色进行细致分类和记录，统计不同花色的出现频率；依据菊花花型分类标准，仔细观察花朵的花瓣数量、排列方式、花瓣形状等特征，鉴定花型；在盛花期，通过人工计数统计单位面积内的花朵数量，评估花朵的繁茂程度。抗性方面，在冬季自然低温环境下，观测各株系和对照品种的耐寒性，记录叶片是否出现萎蔫、枯黄、受冻害斑点等情况，以及植株是否能够正常越冬，统计受冻害的程度和比例；通过控制浇水次数和浇水量模拟干旱环境，定期观察植株的生长状况，包括叶片的光泽度、饱满度、卷曲程度等，以及植株的整体生长势是否受到影响，评估耐旱性；在田间自然条件下，定期检查植株的叶片、茎干、花朵等部位，统计蚜虫、白粉病、黑斑病等病虫害的发生率和病情指数，以确定各株系的耐病虫害能力。试验数据采用方差分析和多重比较等统计方法进行分析，以确定各株系与对照品种在各项性状上的差异显著性。通过方差分析，可以判断不同株系之间以及株系与对照品种之间的性状差异是否达到显著水平；多重比较则可以进一步明确哪些株系在性状表现上显著优于对照品种，从而筛选出具有突出优良性状的株系。在株高方面，部分杂交后代株系表现出明显的优势，如‘株系10’，其平均株高为50厘米，与园林小菊‘金陵之星’相比，既保留了相对低矮紧凑的特点，又比‘金陵之星’略高，在园林景观中更具层次感；与“皇菊”婺源皇菊相比，高度适中，更适合在花坛、花境中进行布置，而“皇菊”株高相对较高，在一些小型园林景观中应用可能会受到限制。花径大小上，‘株系35’表现出色，平均花径达到8厘米，介于园林小菊和“皇菊”之间，既具有园林小菊的小巧精致，又融合了“皇菊”的硕大花朵特点，在观赏效果上独具特色，能够吸引更多的目光。在抗性方面，‘株系56’的耐寒性显著优于对照品种，在冬季-12℃的低温环境下，叶片仅有轻微受冻害迹象，仍能保持较好的生长状态，而园林小菊‘金陵之星’和“皇菊”婺源皇菊在相同低温下受冻害程度较重，叶片出现大面积枯黄和萎蔫。‘株系88’的耐病虫害能力较强，在整个生长周期内，蚜虫发生率仅为5%，白粉病病情指数为10，明显低于对照品种，减少了病虫害防治的成本和对环境的影响。通过品种比较试验，筛选出了10个在形态、观赏、抗性等方面表现突出的株系，这些株系具有较高的潜在应用价值，为后续的区域试验和新品种审定提供了有力的材料支持。五、杂交后代群体的评价5.1观赏价值评价杂交后代群体在观赏价值方面呈现出丰富的多样性和独特性，这对于其在园林中的应用潜力评估具有重要意义。从花型来看，杂交后代不仅出现了单瓣、重瓣等常见花型，还产生了一些新颖独特的花型。单瓣花型的杂交后代，花瓣数量较少，一般在5-8枚之间，花瓣形状多为长椭圆形或披针形，花瓣质地较为轻薄，给人一种简洁、清新的美感。其花朵开放时，花蕊清晰可见，金黄色的花蕊与周围的花瓣相互映衬，增添了几分自然的野趣。重瓣花型的杂交后代则更为丰富多样，花瓣数量可达数十枚甚至上百枚，花瓣层层叠叠，紧密排列。有的重瓣花型花瓣宽大，呈扁平状，层层平铺，形成如圆盘般的花朵，花朵形态饱满，极具视觉冲击力；有的花瓣则细长卷曲，如丝如缕，相互缠绕，形成如绣球般的花型，精致而优雅。还有一些杂交后代出现了介于单瓣和重瓣之间的过渡花型，花瓣数量适中，排列方式独特，展现出别样的美感。这些独特的花型为园林景观增添了丰富的变化，能够满足不同人群对花卉观赏的多样化需求。花色方面，杂交后代涵盖了多种颜色，包括黄色、白色、粉色、紫色、橙色等，甚至出现了一些复色品种。黄色系的杂交后代中，从淡雅的浅黄色到浓郁的金黄色，色彩层次丰富。浅黄色的花朵，给人一种柔和、温馨的感觉，适合用于营造宁静、舒适的园林氛围；金黄色的花朵则鲜艳夺目，在阳光的照耀下熠熠生辉，能够成为园林景观中的焦点。白色系的杂交后代花朵洁白如雪，花瓣纯净无瑕，散发着清新、高雅的气息，常与其他色彩的花卉搭配，营造出简洁、明快的景观效果。粉色系的杂交后代花朵娇俏可爱，从浅粉色到深粉色，如同少女的脸颊，充满了浪漫的氛围，在庭院、花坛等园林场景中应用，能够增添一份温馨和浪漫。紫色系的杂交后代花朵神秘而高贵，深紫色的花朵给人一种深邃、庄重的感觉，浅紫色的花朵则更为柔和、优雅，与其他色彩搭配，能够营造出独特的艺术氛围。橙色系的杂交后代花朵热情奔放，充满活力，在园林中能够起到提亮色彩、增加活力的作用。复色品种的杂交后代更是别具一格，花朵上同时呈现出两种或两种以上的颜色，如花瓣边缘为一种颜色，而花瓣中心为另一种颜色，或者花瓣上有不同颜色的条纹、斑点等，这些复色花朵色彩斑斓，极具观赏性，为园林景观带来了独特的视觉享受。花期是影响菊花观赏价值和园林应用的重要因素之一。杂交后代的花期分布较为广泛，部分品种的花期在9月上旬至10月中旬，能够在秋季早期为园林景观增添色彩；还有部分品种的花期在10月中旬至11月下旬，延长了园林景观中菊花的观赏期。不同花期的杂交后代为园林景观的季节搭配提供了更多的可能性。在园林设计中，可以根据不同的季节需求，选择合适花期的杂交后代进行搭配种植。在初秋时节，选择花期较早的杂交后代，如‘早霞’品种，其花朵在9月上旬便开始绽放，金黄色的花朵在翠绿的枝叶衬托下，如天边的早霞般绚丽夺目，为园林带来了秋天的第一抹亮色；在深秋时节，选择花期较晚的杂交后代，如‘晚香’品种，其花期从10月下旬持续至11月下旬，花朵为粉色，香气扑鼻，在其他花卉逐渐凋零时，依然能为园林增添一份浪漫和温馨。通过合理搭配不同花期的杂交后代，能够实现园林景观中菊花的连续观赏，丰富园林景观的季节性变化。花径大小也是衡量杂交后代观赏价值的关键指标。杂交后代的花径范围在4-12厘米之间，其中花径在6-10厘米的品种较为常见。花径较小的杂交后代，花朵小巧玲珑，如繁星点点，适合用于布置花坛边缘、花境小品等，能够营造出精致、细腻的景观效果。花径较大的杂交后代，花朵硕大，如‘硕美’品种，花径可达10厘米以上，花朵开放时，气势恢宏，极具视觉冲击力，适合用于打造园林景观中的主景，成为人们瞩目的焦点。不同花径的杂交后代在园林应用中可以相互搭配，形成层次分明、错落有致的景观效果。将花径较小的品种种植在花坛边缘，作为前景植物，能够增加花坛的层次感和立体感；将花径较大的品种种植在花坛中心或花境后方，作为背景植物，能够突出花坛或花境的主题，吸引人们的目光。综合花型、花色、花期、花径等多个方面的观赏价值评价，园林小菊与“皇菊”杂交后代群体在园林中的应用潜力巨大。这些杂交后代丰富的观赏特性，使其能够满足不同园林场景和设计风格的需求。在城市公园中，可以利用杂交后代丰富的花色和花型，打造出色彩斑斓、形态各异的花坛和花境，为市民提供优美的休闲环境；在庭院景观中，选择花期适宜、花径适中的杂交后代进行种植，能够营造出温馨、浪漫的庭院氛围。杂交后代还可以作为切花材料，用于室内装饰，为家居环境增添一份自然的美感。杂交后代群体在园林中的应用，不仅能够丰富园林景观的多样性，提升园林景观的艺术价值，还能满足人们对美好生活的向往和追求。5.2抗逆性评价在菊花的实际应用中，抗逆性是衡量其能否在不同环境条件下良好生长的关键指标。本研究从耐寒性、耐旱性和耐病虫害能力这三个重要方面，对园林小菊与“皇菊”杂交后代群体进行了全面、深入的抗逆性评价。耐寒性是菊花在寒冷地区能否安全越冬并正常生长的关键因素。本研究采用自然低温胁迫法，在冬季自然低温环境下对杂交后代进行耐寒性测试。在南京地区，选择一块地势开阔、通风良好且无遮挡的试验田，将杂交后代植株种植于此。在整个冬季，密切关注环境温度变化，当最低气温降至-10℃以下时，开始详细记录每株植株的受冻害情况。受冻害程度分为五个等级：0级为无明显受冻害症状，植株叶片和茎干保持正常的色泽和形态；1级为轻微受冻害，叶片边缘出现少量枯黄，茎干基本正常；2级为轻度受冻害，叶片部分枯黄，约占叶片总面积的1/3-1/2，茎干出现轻微皱缩；3级为中度受冻害，叶片大部分枯黄，超过叶片总面积的1/2，茎干皱缩明显；4级为重度受冻害，叶片全部枯黄，茎干严重受损，甚至出现死亡现象。经过一个冬季的观测，统计结果显示，杂交后代群体中，有30%的植株表现出较强的耐寒性，受冻害程度在1级及以下，能够在-10℃以下的低温环境中保持较好的生长状态。这些植株的叶片仅边缘稍有枯黄，茎干无明显受损，在春季气温回升后，能够迅速恢复生长，萌发出新的枝叶。例如，‘耐寒1号’株系，在整个冬季的低温胁迫下，叶片基本保持绿色，仅少数叶片边缘出现轻微枯黄，生长势良好，展现出了优异的耐寒性能。而有20%的植株受冻害程度达到3级及以上，表现出较弱的耐寒性，这些植株的叶片大部分枯黄，茎干皱缩严重，部分植株甚至死亡，在春季难以恢复正常生长。通过对耐寒性强和弱的植株进行对比分析，发现耐寒性强的植株往往具有较厚的叶片角质层和较高的可溶性糖含量。较厚的叶片角质层能够有效减少水分散失，降低低温对叶片细胞的伤害；较高的可溶性糖含量则可以降低细胞液的冰点，增强细胞的抗冻能力。耐旱性对于菊花在干旱地区或水资源短缺条件下的生长至关重要。本研究采用人工控水法模拟干旱环境，对杂交后代进行耐旱性测试。选取生长状况基本一致的杂交后代植株，将其种植在装有相同基质的花盆中，放置于温室中，保持其他环境条件一致。实验设置三个处理组，分别为正常浇水组（CK）、轻度干旱组（LD）和重度干旱组（SD）。正常浇水组保持土壤相对含水量在70%-80%，每天定时浇水；轻度干旱组控制土壤相对含水量在40%-50%，每隔3-4天浇水一次；重度干旱组控制土壤相对含水量在20%-30%，每隔7-10天浇水一次。在干旱处理过程中，定期观察植株的生长状况，包括叶片的光泽度、饱满度、卷曲程度，以及植株的整体生长势是否受到影响。每隔5天测量一次植株的株高、冠幅和叶片相对含水量，以评估干旱对植株生长的影响程度。叶片相对含水量的测定采用烘干称重法，将采集的叶片样品在105℃下杀青30分钟，然后在80℃下烘干至恒重，通过计算鲜重、干重和饱和鲜重的差值来确定叶片相对含水量。经过40天的干旱处理，结果表明，杂交后代群体中，有40%的植株表现出较强的耐旱性，在轻度干旱和重度干旱条件下，植株生长受影响较小。这些植株的叶片能够保持较好的光泽度和饱满度，卷曲程度较轻，株高和冠幅的生长虽有所减缓，但仍能维持一定的生长速率，叶片相对含水量下降幅度较小。例如，‘耐旱2号’株系，在重度干旱条件下，叶片相对含水量仅下降了15%，植株生长势良好，未出现明显的萎蔫现象。而有30%的植株在轻度干旱条件下就表现出明显的生长受抑制现象，叶片发黄、卷曲，生长势减弱，在重度干旱条件下，植株生长受到严重影响，甚至出现死亡现象。进一步分析发现，耐旱性强的植株根系较为发达，根冠比较大，能够更有效地吸收土壤中的水分。同时，这些植株的叶片气孔密度较小，气孔调节能力较强，能够在干旱条件下减少水分散失。耐病虫害能力是菊花健康生长的重要保障，直接关系到其观赏价值和经济价值。本研究在田间自然条件下，对杂交后代进行耐病虫害能力测试。在试验田中，不进行额外的病虫害防治措施，让植株自然生长，以便观察其对常见病虫害的自然抵抗能力。定期（每隔7天）检查植株的叶片、茎干、花朵等部位，统计蚜虫、白粉病、黑斑病等病虫害的发生率和病情指数。蚜虫发生率的统计采用直接计数法，记录每株植株上蚜虫的数量，并计算发生率，即发生蚜虫危害的植株数占总植株数的百分比。白粉病和黑斑病病情指数的计算采用分级调查法，将病害严重程度分为0-5级：0级为无病；1级为病斑面积占叶片总面积的5%以下；2级为病斑面积占叶片总面积的6%-15%；3级为病斑面积占叶片总面积的16%-30%；4级为病斑面积占叶片总面积的31%-50%；5级为病斑面积占叶片总面积的50%以上。根据公式：病情指数=Σ（各级病株数×各级代表值）/（调查总株数×最高级代表值）×100，计算病情指数。经过一个生长季的观测，统计结果显示，杂交后代群体中，有35%的植株表现出较强的耐病虫害能力，蚜虫发生率在10%以下，白粉病和黑斑病病情指数均在15以下。这些植株的叶片和茎干上病虫害症状较轻，花朵能够正常开放，观赏价值受影响较小。例如，‘耐病3号’株系，在整个生长季中，蚜虫发生率仅为5%，白粉病病情指数为10，黑斑病病情指数为8，植株生长健康，花朵鲜艳。而有25%的植株病虫害发生率较高，病情指数较大，受病虫害危害严重，叶片出现大量病斑、枯黄脱落，花朵发育不良，观赏价值大幅降低。通过对耐病虫害能力强和弱的植株进行分析，发现耐病虫害能力强的植株可能含有某些抗病基因或次生代谢产物，如黄酮类、萜类化合物等，这些物质具有抗菌、抗病毒的作用，能够增强植株的抵抗力。综合耐寒性、耐旱性和耐病虫害能力的评价结果，园林小菊与“皇菊”杂交后代群体在抗逆性方面表现出一定的多样性。部分杂交后代在抗逆性方面具有明显优势，能够适应较为恶劣的环境条件，这些抗逆性强的植株为培育适应不同环境的菊花新品种提供了宝贵的材料。在实际应用中，可以根据不同地区的环境特点，选择抗逆性适宜的杂交后代进行推广种植，从而扩大菊花的种植范围，提高菊花的生产效益和观赏价值。同时，对杂交后代抗逆性的研究也为进一步深入了解菊花的抗逆机制提供了基础，有助于通过遗传改良等手段，培育出更多抗逆性优良的菊花品种。5.3综合评价为全面、准确地评估园林小菊与“皇菊”杂交后代群体的综合表现，本研究运用层次分析法（AHP）构建综合评价模型，对杂交后代的观赏价值、抗逆性、生长特性等多个方面进行系统评价，以筛选出具有优良综合性状的菊花新品种。在构建综合评价模型时，邀请了10位花卉领域的专家，包括园艺学家、园林设计师、花卉育种专家等，对各评价指标的相对重要性进行打分。专家们根据自身的专业知识和实践经验，从不同角度对观赏价值、抗逆性、生长特性等一级指标，以及花型、花色、花期、花径、耐寒性、耐旱性、耐病虫害能力、生长速度、分枝数等二级指标进行了细致的考量和分析。通过专家打分，确定了各指标的权重。观赏价值的权重为0.4，在综合评价中占据重要地位，这是因为观赏价值是菊花作为观赏花卉的核心属性，直接影响其在园林景观中的应用效果和市场价值。其中，花型的权重为0.12，花色的权重为0.1，花期的权重为0.08，花径的权重为0.1。抗逆性的权重为0.3，反映了菊花在实际种植过程中对环境的适应能力和抵抗病虫害的能力的重要性。耐寒性的权重为0.1，耐旱性的权重为0.1，耐病虫害能力的权重为0.1。生长特性的权重为0.3，体现了菊花生长过程中的基本特征对其综合表现的影响。生长速度的权重为0.1，分枝数的权重为0.1，株高的权重为0.05，冠幅的权重为0.05。根据确定的权重和各指标的实际测量数据，对筛选出的10个表现突出的株系进行综合评价得分计算。以‘株系10’为例，其花型得分为8分（满分10分），根据花型权重0.12，计算其花型对综合得分的贡献为8×0.12=0.96分；花色得分为7分，根据花色权重0.1，其花色对综合得分的贡献为7×0.1=0.7分；花期得分为8分，根据花期权重0.08，其花期对综合得分的贡献为8×0.08=0.64分；花径得分为9分，根据花径权重0.1，其花径对综合得分的贡献为9×0.1=0.9分。在抗逆性方面，耐寒性得分为8分，根据耐寒性权重0.1，其耐寒性对综合得分的贡献为8×0.1=0.8分；耐旱性得分为7分，根据耐旱性权重0.1，其耐旱性对综合得分的贡献为7×0.1=0.7分；耐病虫害能力得分为8分，根据耐病虫害能力权重0.1，其耐病虫害能力对综合得分的贡献为8×0.1=0.8分。在生长特性方面，生长速度得分为7分，根据生长速度权重0.1，其生长速度对综合得分的贡献为7×0.1=0.7分；分枝数得分为8分，根据分枝数权重0.1，其分枝数对综合得分的贡献为8×0.1=0.8分；株高得分为7分，根据株高权重0.05，其株高对综合得分的贡献为7×0.05=0.35分；冠幅得分为8分，根据冠幅权重0.05，其冠幅对综合得分的贡献为8×0.05=0.4分。将各项指标的得分相加，得到‘株系10’的综合评价得分为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，计算出其他9个株系的综合评价得分。经过计算和比较，综合评价得分排名前三的株系分别为‘株系35’，综合得分8.2分；‘株系56’，综合得分8.0分；‘株系88’，综合得分7.8分。‘株系35’在花径和花色方面表现尤为突出，花径大且花色新颖独特，同时在生长特性和抗逆性方面也有较好的表现；‘株系56’具有较强的耐寒性和生长势，在园林景观中能够适应较为寒冷的环境，且生长迅速，分枝能力强；‘株系88’的耐病虫害能力和观赏价值较高，能够有效减少病虫害的危害，同时花型、花色等观赏性状也较为优良。综合评价结果表明，‘株系35’‘株系56’和‘株系88’在观赏价值、抗逆性和生长特性等方面表现出色，具有较高的综合品质和应用潜力。这些优良株系有望作为新品种进行进一步的培育和推广，为园林景观建设和花卉产业发展提供新的优质资源。同时，本研究建立的综合评价模型为菊花新品种的筛选和评价提供了科学、有效的方法，有助于提高菊花育种的效率和质量，推动菊花产业的可持续发展。六、优良品种的应用前景分析6.1在园林景观中的应用筛选出的园林小菊与“皇菊”杂交优良品种在园林景观中具有丰富多样的应用形式，能够为园林景观增添独特的魅力和观赏价值。在花坛布置方面，这些优良品种可作为主体花卉，打造出色彩斑斓、层次丰富的花坛景观。以‘株系35’为例，其花径较大，花色新颖独特，可种植于花坛中心位置，成为视觉焦点。周围搭配花径较小、花色淡雅的杂交品种，如‘株系10’，其花朵小巧玲珑，花色清新，两者相互映衬，形成鲜明的对比。再结合绿色的草本植物作为边缘点缀，如麦冬、葱兰等，使花坛的色彩更加协调，层次更加分明。在春季，还可搭配一些春季开花的花卉，如三色堇、矮牵牛等，延长花坛的观赏期，营造出四季有花的景观效果。花境布置是园林景观中常用的造景形式，杂交优良品种在花境中也能发挥重要作用。‘株系56’具有较强的耐寒性和生长势，可作为花境中的背景植物，其高大的植株和繁茂的枝叶能够为花境提供稳定的背景支撑。在其前方，种植一些株型适中、花色丰富的杂交品种，如‘株系88’，其花型优美，花色鲜艳，可作为花境的中景植物，增加花境的层次感和观赏性。再在花境边缘种植一些低矮的地被植物，如美女樱、百里香等，使花境更加自然、和谐。不同花期的杂交品种在花境中合理搭配，可实现花境的四季有景。在春季，可种植一些早花品种，如‘早霞’，其花朵在3-4月开放，为花境带来春天的气息；在夏季，种植一些耐热品种，如‘夏韵’，其在炎热的夏季依然能绽放出美丽的花朵；在秋季，‘株系35’等品种盛开，为花境增添丰富的色彩；在冬季，‘株系56’等耐寒品种能够保持一定的生长状态，为花境增添生机。盆栽观赏是菊花应用的重要形式之一，杂交优良品种也非常适合盆栽。其独特的花型、花色和适中的株型，使其成为室内外装饰的理想选择。将‘株系35’种植在精美的陶瓷花盆中，放置在客厅、阳台等位置，其硕大的花朵和鲜艳的花色能够为室内环境增添温馨和浪漫的氛围。‘株系10’植株矮小紧凑，可作为小型盆栽，放置在书桌、茶几上，为室内空间增添一份精致和优雅。在室外，可将杂交优良品种盆栽布置在庭院、广场等场所，营造出独特的景观效果。在庭院中，将不同花色和花型的杂交品种盆栽组合摆放，形成小型的盆栽花园，为庭院增添自然的气息。在广场上，将大型盆栽杂交品种布置在入口、中心等位置，吸引人们的目光，提升广场的景观品质。除了以上常见的应用形式，杂交优良品种还可用于打造专类园，如菊花专类园。在菊花专类园中，集中展示各种杂交优良品种，通过合理的布局和设计，营造出独特的菊花景观。设置不同主题的展区，如花色主题展区，将不同花色的杂交品种分别种植在不同区域，形成色彩斑斓的花海；花型主题展区，展示各种独特花型的杂交品种，让人们领略菊花花型的多样性。还可结合文化元素，设置菊花文化展示区，介绍菊花的历史、文化和诗词等，增加专类园的文化内涵。杂交优良品种还可用于道路绿化，在道路两旁种植，形成美丽的花带，为城市道路增添亮丽的风景线。在公园的游步道旁，种植一些杂交优良品种，使游客在漫步过程中能够欣赏到美丽的菊花，提升公园的游览体验。园林小菊与“皇菊”杂交优良品种在园林景观中的应用前景广阔，通过合理的应用和设计，能够为园林景观带来丰富的变化和独特的美感，满足人们对美好生活环境的需求。6.2在花卉产业中的应用园林小菊与“皇菊”杂交获得的优良品种在花卉产业中具有广阔的应用前景，有望在切花、盆花生产等领域发挥重要作用，为花卉产业带来显著的经济效益和社会效益。在切花生产方面，杂交优良品种具有独特的优势。其花型丰富多样，涵盖了单瓣、重瓣、托桂型等多种花型，能够满足不同消费者对于切花形态的审美需求。花色也极为丰富，包括黄色、白色、粉色、紫色、橙色等多种颜色，甚至还有一些复色品种，为切花市场增添了更多色彩选择。花径大小适中，一般在6-10厘米之间，既不会过小显得单薄，也不会过大而失去精致感，在切花搭配和展示中具有良好的视觉效果。杂交优良品种的切花还具有较长的保鲜期，这是其在切花市场中的一大竞争力。通过对切花保鲜技术的研究和应用，发现这些杂交品种在适宜的保鲜条件下，如在含有保鲜剂的水中，其瓶插寿命可达到10-15天，相比一些普通菊花品种，保鲜期延长了3-5天。这使得切花在运输和销售过程中能够保持良好的状态，减少损耗，降低成本。在运输过程中，采用冷链运输和专业的切花包装材料，能够进一步延长切花的保鲜期，确保切花能够从产地顺利运输到全国各地的花卉市场。在市场销售方面，杂交优良品种的切花凭借其独特的观赏特性，具有较高的市场价值。以“株系35”为例，其花型独特，花色新颖，在花卉市场上的售价每枝可达5-8元，而普通菊花切花的售价每枝通常在2-3元。假设一个中等规模的切花种植基地，种植面积为50亩，每亩种植切花2000枝，若全部种植“株系35”，按照每枝5元的售价计算，每年的销售额可达50×2000×5=500000元。而种植