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彩兰系列之五

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缟兰的母系遗传

1909年,遗传学家柯伦斯(Correns)和鲍尔(Baur)分别发现了细胞质的遗传现象。他们认识到某些植物的叶绿体的遗传是通过细质的。柯伦斯和鲍尔的这一发现为今天的缟艺君子兰(简称缟兰)的母系遗传奠定了理论基础。
我们在缟兰的杂交繁殖过程中发现,采用不同叶色的君子兰(绿兰、缟兰)作父母本,其F1代叶色的遗传规律是不同的。如果人们把缟兰的花粉授到绿兰的雌蕊上,其子代都是绿兰;若把绿兰的花粉授到缟兰的雌蕊上,其子代出现绿兰、缟兰、纯白化苗。纯白化苗长到一叶,种胚贮藏的营养即已耗尽,它因无叶绿素不能进行光合作用,自身无法制造养分而自然死亡。
缟艺君子兰、绿色君子兰杂交一览表。(见右表)
表中F1代君子兰的叶色遗传性状表明,只有当母本是缟兰,其F1代才能出现大量缟兰,从而说明了缟兰色彩的这种遗传是来自母系的,即细质的。这种遗传现象在其他植物繁殖中也有相似的情况。
通过现代遗传学我们知道,君子兰有22个染色体,数以万计的遗传基因,君子兰子代的遗传基因一半来自父体,一半来自母体,这些遗传基因所起的作用是不同的。来自于父本的配子——花粉主要是细胞核,花粉粒的细胞质极少,而来自母本的配子——卵子是由细胞核和细胞质组成,这就是说受精卵的细质几乎是卵子的细胞质。在缟兰的繁殖过程中,只有母本是缟兰,繁育出的F1代才会出现缟兰,说明缟兰的细胞质具有遗传物质。这种来自母体的细胞质遗传物质,产生不利于叶绿素正常发育的生理状态,阻碍了叶绿素的产生,部分细胞出现白化,植株叶面形成不同宽度条状分布的白化质体和含叶绿素的质体,两种质体的比例和强度分布不同,使缟兰叶面呈现出白、黄、绿等多种条状色道。
缟兰的母系遗传具有不稳定性,不仅表现在色道的色彩、位置、宽度方面,在缟兰的繁殖实践中,缟兰出现比例有很大的随机性和人工授粉的因素影响。缟兰作母本产生的F1代出现分离现象,有纯白化苗、缟兰、绿兰,各种叶色君子兰的比例不稳定。这是因缟兰母系繁殖细胞在分化过程中产生三个复等位基因(纯白化、缟艺、绿色),每个繁殖细胞只能获得一个等位基因,子代中出现哪种叶色的君子兰是随机的。
缟兰的出现比例因缟兰母本而异,并受人工授粉因素的影响。不同植株的缟兰,其子代出现缟兰的比例不同。同一株缟兰母本花箭、小花柄及花箭周围叶子彩道出得比较好的时候,其子代出现缟兰的比例就高;彩道比较少或无彩道时,其子代缟兰的出现比例就低。若在缟兰母本的花箭、小花柄及花箭周围叶子彩道出得很好的情况下,再人工授上彩道比较好的花粉,其子代缟兰的出现比例增加,同时纯白化苗的比例也随之增加;授上彩道比较差的花粉,其子代缟兰出现比例会减少,纯白化苗的比例也随之减少。为了减少无价值的纯白化苗,在缟兰的实际繁殖中,要根据花箭、小花柄和花箭周围叶的彩道色彩强弱表现情况,采用“强弱互补”的授粉原则减少纯白化苗,提高缟兰子代的成苗率。
笔者认为,缟兰的这种条状白化彩道与来自于母系繁殖细胞的细胞质的遗传物质有关,这种遗传物质会阻碍叶绿素的产生,使缟兰叶面呈现出条状白化彩道。这种显性的白化彩道具有母系遗传的特性,能够直接遗传给F1代。子代中缟兰的出现机率有很大的随机性和人工授粉的因素,根据缟兰母本彩道的条状色彩的强弱采用“强弱互补”的授粉原则是提高缟兰繁殖率的关键。


父 本 母 本 F1代表现性状
绿色君子兰
缟艺君子兰
绿色君子兰
缟艺君子兰 绿色君子兰
绿色君子兰
缟艺君子兰
缟艺君子兰 绿色君子兰
绿色君子兰
纯白化、缟兰、绿兰
纯白化、缟兰、绿兰
注:绿色君子兰是指无缟兰隐性基因的君子兰。

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