菊花种质资源与育种的研究共36页文档
园林植物花卉育种学ppt课件第2章 园林植物种质资源
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山茶花
我国是山茶花的地理分布和起源中心。 山茶野生于浙江、江西、四川等地山岳沟谷 浙江、江西、湖南、安徽等地则是栽培中心。 云南是云南山茶花的分布和栽培中心 广西是金花茶的起源和栽培中心 在南宁市还设有金花茶的基因库。
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山茶主要育种目标 （1）培育蓝紫色、深黄、橙黄色品种
李属（Prunus）中的杏花、樱花等也有此类似的变 异类型和品种
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花团锦簇的山茶花 中国有不同的山茶花品种300余个。
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大花黄牡丹
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紫斑牡丹 101
金花茶
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毛华菊
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（五）品质优良
1. 多季开花的种与品种多
多季开花的植物主要表现在一年四季或三 季能开花不断。
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腊梅属世界总数6种，都原产于中国。
金粟兰（Chloranthus）世界总数15种，都原产在中国； 中文名:丝穗金粟兰 学名：Chloranthus fortunei （A．Gray）SolmsLaub． 英文名：Silkspike Chloranthus
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万代兰属（Vanda) 全球约40种 我国约10种 占世界总数25%
另，百合花世界总数为100种，中国约占 60%；
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观赏菊花分类探讨
观赏菊花分类探讨作者：杨真李海涛来源：《现代园艺》2016年第11期摘要：菊花（Dendranthema grandiflorumKitamu）是一种食用与药用价值并存，且观赏性较强的植物。
菊花的种类多种多样，品种区分与形态分类存在很大的争议。
本文就观赏菊花的分类进行多方面的研究，将菊花进行详细的鉴定与分类，旨在为菊花遗传育种以及种质资源的保护提供一些就价值的参考。
关键词：观赏菊花；品种；分类菊花作为我国十大传统名花其中之一，属多年生宿根草本植物，从菊花开始出现在史料记载至今也有3000余年，一直都以气味淡雅、色泽艳丽而闻名于世。
不仅如此，菊花也可食、可饮以及可药，食用与药用价值非常强。
在这几千年的发展过程中，菊花经历了长期选择和自然杂交，在世界各地中被广泛培育和种植，这也让菊花形成了一个品种极为丰富的资源库。
而对于其具体的分类，还需要进行进一步研究。
1菊花品种分类主要性状菊花状状中可以作为菊花聚类分析的有哪些？这一直是相关学者研究的重点内容。
在菊花中包括数量性状与质量性状，数量性状就包括：花托大小、筒状花长度、筒状花部直径、舌状小花数、叶片长宽比、植株高度；而质量性状中则是：花瓣形状、花托形状、总苞片的位置、外花瓣的角度、舌状花表面色彩分布、筒状小花分布、叶裂刻基部突起、茎的曲直性。
品种内的这一系列性状都有较高的一致性和离散情况，对于菊花品种的鉴定和分类来说，都是非常适合的研究对象。
在菊花中各个部分的性状多种多样，而在进行聚类时占据的比重却不尽相同。
在相关分析中，选取大菊品种400个，然后再对其稳定性状中的主要成分进行分析，而后发现对品种分类造成影响的第1主成分有：花瓣形状、总苞片基部直到花顶部的高度、花瓣长、舌状小花数等性状；其次就是第2主成分，其中包括：花瓣背面色彩和花瓣表面色彩2个花色性状；再次就是第3主成分：筒状花长度和筒状花部直径是最主要的；最后就是第4主成分，也就是托叶相关性状。
在菊花中，众多的性状都是独立存在，以一种网状形式进行进化的，这就证明了它们的演进和变异不会发生互相干扰的情况。
菊花种质资源保存的机构
菊花种质资源保存的机构菊花是一种观赏植物，被广泛用于园林美化和花艺设计。
作为一种重要的花卉资源，菊花具有多样的种质资源，种类繁多，色彩丰富，花型多样，是花艺设计师和园艺爱好者喜爱的对象。
为了保存和繁育优良的菊花品种，各国都建立了菊花种质资源保存机构。
下面我们来介绍一些国际上著名的菊花种质资源保存机构。
1. 中国北京植物园中国北京植物园是中国著名的植物园之一，也是国家重点菊花种质资源保存机构之一。
该园占地面积广阔，设有大型植物园区和菊花园区，拥有众多珍稀濒危植物品种及各类菊花品种。
北京植物园不仅在菊花资源的收集、保存、繁育方面取得了显著成就，还在菊花花艺设计、展览和推广等领域发挥了重要作用。
2. 日本京都府立植物园日本京都府立植物园是日本著名的植物园之一，也是国际上重要的菊花种质资源保存机构之一。
该园位于日本京都市，拥有丰富的菊花种质资源和专业的研究团队。
京都府立植物园通过对菊花品种的收集、保存、繁育和推广，为日本的花卉产业做出了积极贡献。
3. 美国国家农业实验室美国国家农业实验室是美国的重要科研机构之一，也是美国著名的植物遗传资源保存机构之一。
该实验室设立了专门的植物遗传资源中心，负责收集、保存、研究和利用各类植物种质资源，包括菊花等花卉资源。
美国国家农业实验室在菊花的品种改良和繁育方面取得了显著成就。
4. 欧洲花卉研究中心欧洲花卉研究中心是欧洲著名的花卉研究机构，也是国际上重要的花卉种质资源保存机构之一。
该中心设有专门的菊花品种保存库，收集了大量来自全球各地的菊花品种资源，进行资源鉴定、保存、繁育和推广工作。
欧洲花卉研究中心在花卉资源保护和利用方面为欧洲花卉产业的发展做出了重要贡献。
通过以上介绍，我们可以看到，菊花种质资源保存机构在全球范围内发挥着重要的作用，为菊花的保存、繁育、推广和利用提供了有力支持。
这些机构通过不断的研究和努力，致力于发掘菊花的遗传多样性，保护珍稀菊花品种，培育优良菊花新品种，推动菊花产业的可持续发展。
园林植物育种学——园林植物种质资源
第二章园林植物种质资源本章教学目的和要求1．正确理解园林植物种质资源的概念。
2．掌握园林植物种质资源的分类、调查、收集与保存方法。
本章教学重点和难点重点：1．园林植物种质资源的概念与分类。
2．园林植物种质资源的调查、收集及保存方法。
难点：种质资源的概念以及园林植物种质资源的研究、评价与创新。
教学内容：第一节种质资源的概念及其研究意义一、种质资源的有关概念•种质（Germplasm ）：决定生物遗传性状，并将其遗传信息从亲代传给子代的遗传物质总体。
•种质资源（Germplasm resources ）：携带种质的载体。
可以是群体、个体，也可以是器官、组织、细胞、个别染色体乃至DNA 片断。
即种质应包括群体、个体、配子及分子等不同水平的种质。
•园林植物种质资源（Germplasm resources of landscape plants ）：指包含一定的遗传物质，表现一定的优良性状，并能将其遗传性状传递给后代的园林植物资源的总和，包括野生种、半野生种和各种栽培类型。
•其他有关概念绝灭种（extinct species ）：指已有过文字记载，或在发表的资料中做过详细描述，但在目前的自然分布范围内，这种植物个体已找不到种群。
濒危种：一种植物先前在它的整个分布区或某个分布区，是一个重要组成部分，但目前已处于有绝灭危险的境地。
渐危种：某些植物由于人为或自然的原因，可预见它在整个分布区或某个分布区的重要位置会发生变化，很可能成为濒危种类。
稀有种：指特有的单种科、单种属或少种属的代表植物，它们在自己的分布区数量少，有的种类可能群居在一起，有的则零星分布，但未处于灭绝的境地。
术语辨析：种质资源（Germplasm resources ）；遗传资源（Genetic resources ）；基因资源（Gene resources ）基因库（gene pools ）：某一物种所包含的形形色色基因的总和。
品种资源：培育新品种的原材料。
种质资源
把种质资源中的有利基因保存到栽培品种
中，可随时用于育种。
小红菊野菊花6、 基因保存将总DNA剪切为片段随机连接到载体上，然后
转化到大肠杆菌中进行繁殖，提取质粒保存或在超
低温下保存菌种。
限制性内切酶 连接 转移 无性繁殖 钩取 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 抽取桐
花卉育种的宝贵材料
大花黄牡丹
紫斑牡丹
毛华菊
金花茶
历史文化悠久
中华传统十大名花 梅花、牡丹、菊花、月季、杜鹃花、 兰花、山茶、荷花、桂花、水仙花。
我国种质资源现状
面临的危机！
布局不合理；
濒危物种尚待抢救；
家底不清，品种混杂； 良种失传，品种退化。
花卉资源大国没有成为花卉产业大国！
应有的工作
种质资源的考察 种质资源的收集和保存 种质资源信息库的建立 种质资源的研究
种质资源的创新与新品种培育
第三节
种质资源的调察、 征集与保存
－－－防止流失、研究利用
一、 种质资源调查 指查清和整理一个国家或一个地区范围内种 质资源的数量、分布及特征特性的工作。它是整 个种质资源工作中最艰苦的阶段，然而它也是开 展园林种质资源其它方面工作必不可少的前提。
4、离体保存 在适宜条件下，用离体的分生组织、花粉、 休眠枝条等保存种质资源。 优点：占用空间小、保存数量多、节约土地
和劳力，成本低等。
对组织或细胞培养物试管保存的一般方法，
作定期的继代培养和重复转移。
缓慢生长系统
降低培养温度或加入化学抑制剂等措施
可以延长离体培养培养物继代的周期，达到
长期保持的效果。需要使用时，将培养物进
2、基础理论研究
包括对该植物的起源、演化、分类
中国传统菊花品种‘小林静’再生及转化体系的建立
中国传统菊花品种‘小林静’再生及转化体系的建立姜宁宁;付建新;戴思兰【摘要】以中国传统菊花品种‘小林静’叶片为外植体,建立了‘小林静’较好的再生体系及遗传转化体系.结果表明,‘小林静’叶盘最适不定芽分化培养基为MS+2.0 mg/L 6-BA+1.5 mg/L NAA,不定芽分化率为92.76％,平均再生不定芽数为2.3767个；试管苗最佳生根培养基为1/2MS,生根率达100％.移栽采用灭菌的蛭石,再生苗移栽成活率达90％以上.采用根癌农杆菌C58C1介导的叶盘转化法进行‘小林静’的遗传转化试验,农杆菌OD600=0.5-0.6,侵染10 min后,将叶片外植体接种到MS+2.0 mg/L 6-BA+1.5mg/L NAA的培养基中黑暗共培养2d,之后转接到附加10 mg/L硫酸卡那霉素和400 mg/L羧苄青霉素的分化筛选培养基中进行转化细胞的筛选,待长出抗性芽后转接至生根培养基中进行培养,最终建立了菊花品种‘小林静’的遗传转化体系.【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】6页(P87-92)【关键词】‘小林静’;再生体系;转化体系【作者】姜宁宁;付建新;戴思兰【作者单位】北京林业大学园林学院国家花卉工程技术研究中心,北京100083;北京林业大学园林学院国家花卉工程技术研究中心,北京100083;北京林业大学园林学院国家花卉工程技术研究中心,北京100083【正文语种】中文菊花（Chrysanthemu m×morifolium Ramat.）起源于中国，在我国已有两千多年的栽培历史，菊花种质资源丰富，现有栽培品种约3000个，是我国十大传统名花之一[1]。
虽然通过自发突变、杂交和其他传统的育种方法产生了一些重要的品种，但是传统方法所能提供的基因库是有限的，而植物基因工程则可以将其他生物如细菌、病毒和其他植物的外源基因导入到观赏植物中，以此改变园艺品种的观赏特性[2]。
园艺植物的种质资源
2、种质圃保存：将种质材料迁出自然生长地，集中改 种在植物园、树木园、品种资源圃、种质资源圃等处保 存。
园艺植物育种学—种质资源
第三节 种质资源的工作内容
二、种质资源的保存 3、种子保存
第四节 园艺植物的繁殖方式、品种类型 与育种特点
三、品种类型及其育种特点 3、杂交种品种：
特点：群体遗传组成同质，个体杂合 • 主要育种方法：一代杂交育种 • 主要选择方法：单株选择法
园艺植物育种学—种质资源
第四节 园艺植物的繁殖方式、品种类型 与育种特点
三、品种类型及其育种特点 4、无性系品种：
代的繁殖方式。 无融合生殖 无性繁殖植物在自然条件下，可正常开花结实，进行有 性繁殖，如马铃薯、甘薯、莲藕、许多果树和观赏植物。
园艺植物育种学—种质资源
第四节 园艺植物的繁殖方式、品种类型 与育种特点
二、不同繁殖方式园艺植物的群体特点与育种的关系 1、自花授粉植物 群体特点：长期自交，各个体基因型基本纯和，遗传性 较稳定，性状较一致。
园艺植物育种学—种质资源
第三节 种质资源的工作内容
一、种质资源的考察和收集 1、种质资源考察的范围 在起源中心主要搜集地方品种、原始种和野生近缘
种，重点放在野外采集 在作物栽培中心应主要搜集各类地方品种和具有独
特性状的类型 在作物遗传育种中心地区主要搜集育成的优良品种、
品系及特殊的遗传材料
园ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ植物育种学—种质资源
结合，形成合子发育成新个体繁殖后代的繁殖方式。
自花授粉：在自然情况下，雄蕊的花粉一般不需借 助外力即可直接授到本花雌蕊的柱头上，一般自然异 交率在5%以内。如豆科、茄科、菊科的大多数蔬菜 和花卉植物。
《观赏植物学》第二章 中国花卉种质资源特点
黄色的梅花“黄香梅”在我国宋代就已存在， 是极为珍贵的品种，现在我国的安徽仍有黄色 的梅花品种。
黄色的种类还有黄牡丹（Paeonia lutea） 大花黄牡丹（Paeonia lutea var. ludlowii） 蜡梅（Chimonanthus praecox） 黄色的香水月季（Rosa x odorata cv. Ochroleu-
灭绝的古老了遗植物。多数为古老的、原始的、新生孤 立的类群 中国特有的属、种极多 中国有243个特有属 527个特有种（截止1991年12月） 中国原产的木本植物有7500多种 中国是很多观赏植物的世界分布中心
兰花（Cymbidium)
世界总数：50种 中国总数：30种 中国种占世界：62.5%
60
40
66.7
油杉
Keteleeria
12
10
75
石蒜
Lycoris
20
15
75
海棠
Malus
35
23
64.9
绿绒蒿
Meconopsis 45
37
82.2
含笑
.Michelia
60
40
66.7
沿阶草
Opiopogon
55
33
60
木犀
Osmanthus 30
27
67.5
地锦
Parthenocissus 15
世界10种 中国7种 占世界总数70%:
世界100种 中国70种 占世界总数70%
世界总数95 中国60 占世界总数63%
菊花的药食同源功效
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生命科学
第27卷
and its medicine food homology efficacy. The authors hope to attract attention to the medicinal and food chrysanthemum and also hope to push forward the collection and conservation of chrysanthemum germplasms so as to launch breeding project in this field. Key words: chrysanthemum; medicine food homology; practical chrysanthemum; germplasm resources
食菊最早见于战国时期著名诗人屈原在《楚 辞 · 离骚》中的诗句 ：“朝饮木兰之坠露兮，夕餐 秋菊之落英兮。”汉代菊花被用来做酒以馈赠亲朋 好友。西汉时期，记载长安城佚事传闻的《西京杂记》 中曾有这样的表述 ：“菊花舒时，并采茎叶，杂黍 米酿之，至来年九月九日始熟，就饮焉，故谓之菊 花酒”，“在宫时，九月九日佩茱萸，食蓬饵，饮菊 花酒，令人长寿”。元代王挥《茹野菊赋》序云 :“丙 寅春三月，予以司明告病，避忌食物，无可供嚼啮者， 家人辈采菊芽为蔬，考之图经，味甘平，疗风热， 于头目极顺适也。”菊花药膳历史也很悠久。《内经》 中的“半夏粳米汤”、《金匮》中的“当归羊汤”、《食 医心境》中的“豆豉酱猪心”、《本草纲目》中的“杜 仲腰花”等均为药膳。《遵生八笺》中介绍道 ：“菊 花粥，用菊新长嫩头，丛生叶摘来洗净，细切，入 盐同米煮粥，食之，清目宁心。”《慈山粥谱》说：“菊 花 粥 养 肝 血、 悦 颜 色。 久 服 美 容 艳 体 抗 老 防 衰。” 普通人食菊或为饱腹，或为治病，或为长生。然而， 从北宋开始文人则多以食菊为高雅之举，多有彰显 品格高尚之意，这种意味源于东晋陶渊明对菊花的 赞赏。
种质资源ppt
3、AFLP（ Amplified
Fragment Length
Polymorphism，扩增片段 长度多态性）
▲以PCR技术为基础，
为共显性遗传。
▲具有RFLP、 RAPD的优 点，多态性（分辨率）高，
稳定性强。
▲但费用较高，操作人员素 质要求高。尽管如此， AFLP高效可靠的特点在基 因组研究中仍具广阔应用前 景。
4
北京农科院林果所
北京
桃、草莓
5
山东农科院果树所
泰安
板栗、核桃
6
山西农科院果树所
山西太古Biblioteka 枣、葡萄7陕西农科院果树所
陕西眉县
柿
8
新疆农科院园艺所
新疆轮台
新疆名特果树
9
中国农科院郑州果树所 河南郑州
葡萄、桃
10
江苏农科院园艺所
江苏南京
桃、草莓
11
湖北农科院果茶所
湖北武昌
沙梨
12
中国农科院柑桔所
四川重庆
柑桔
随机扩增的多态性DNA）
以PCR技术为基 础（ PCR技术的 出现极大地推进 了分子生物学的 发展，其发明人 Mullis博士因此 获得1993年诺贝 尔化学奖），大 多为显性遗传， 操作简便，自动 化程度高，但稳 定性较差。
2002年建立了红丰及新世纪等15 个杏品种的DNA 指纹图谱，为鉴定品种真伪提供了科学方法。
3、一般而论，生理研究是对园艺植物生 长发育及物质代谢等一般规律（共性） 的认识过程，所用的试验材料较少，一 般在3~4个品种或类型；
而资源评价是对资源个性或种质特异 性的认识过程，所用的试材应尽可能的 多而全，且具有足够的代表性。
三、 种质资源评价体系
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菊花种质资源的研究主要集中在生 物学、形态学、细胞学和分子标记等。 北京林业大学陈俊愉等（2019 ）通过 种间杂交、染色体分析和原种地自然分 布等的研究，证明菊花是由我国长江中 下游地区的野菊（D. indicum）、毛华 菊 （ D. vestitum ） 和 紫 花 野 菊 （D．zawadski）天然杂交，经先辈长 期选育而来，证明我国是栽培菊花的故 乡。
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在品种鉴定上Jackson等（2000）运 用PCR技术分析微卫星DNA，对菊花的 一些群体进行了分子水平上的研究。陈 发律等（2019）对 5个小菊品种（或种） 进行了耐热性鉴定。这些研究为菊花种 质资源的合理开发利用及菊花遗传改良 奠定了基础。
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2.菊花育种的研究
2.1杂交育种 栽培菊花是高度杂合的异源多倍体
通过长期的杂交育种研究发现： 大菊与大菊杂交，FI代基本上是大菊； 小菊与小菊杂交，FI代基本上都是小菊； 大菊与小菊杂交，FI代性状变异较大。
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规律--——颜色
红色遗传能力大于黄色，且表现出较强的 偏母性遗传特点，而原始色的黄色和白色没 有明显的偏母件遗传，以白色系品种作母本， 后代会出现许多亲本不具有的花色。
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江苏省农业科学院园艺研究所利用 抗逆性强、花型小并具香味的菊花当地 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， 选出了一批分枝多、花量大、花期长、 花色美观艳丽的夏季耐高温高湿的小花 型品系 。
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规律-——开花的时间
利用花期较早的菊花品种作母本 进行大量杂交育种工作发现： 夏菊与夏菊杂交，FI代仍为夏菊类型； 庆夏菊菊及与早秋秋菊菊杂等交类，型FI；代中出现夏菊、国 型秋，菊没与有秋夏菊菊杂类交型，。FI代偶尔有国庆菊类
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化学诱变对于供体损伤较少，诱变 频率较低，但是有利突变较多，也可以 用来进行抗性突变种质筛选，产生新的 抗性基因类型。影响化学诱变的因素除 不同诱变剂本身的理化特性和被处理材 料的遗传类型及生理状态外，还有浓度、 处理时间、温度、溶液pH值及缓冲液 的使用等。
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花卉上应用较多的例子是秋水仙素 诱导多倍体，用秋水仙素浸种菊花脑种 子，获得了四倍体菊花脑和嵌合体。
或整倍体，遗传背景极其复杂，研究其 遗传规律较为困难，但通过大量的杂交 工作，仔细观察记录其亲本及杂交后代 的性状，经过统计分析，仍能发现一定 的遗传规律。
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英国的萨顿种子公司用菊花和野菊 杂交育成悬崖小菊（Boase et al.2019）。 Fukai等（2000）利用10个菊花栽培品 种与起源于日本的 D．boreale、 D．crssum和 D.joponucum等野生菊进 行了杂交，选育出了一批花期早和花色 丰富的新品种。我国在杂交育种方面也 开展了大工作，培育出许多优良品种或 品系。
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利用栽培菊与野菊和毛华菊不同倍性的 几种中国野生菊之间进行杂交，然后结合细 胞遗传学手段对其杂种后代的中期染色体分 析发现：
菊属的系统演化是一个从低倍到高倍异源多 倍体化的过程；
四倍体和六倍体栽培菊花极可能直接从野生 的四倍体野菊或六倍体毛华菊演化而来；
野菊可能是毛华菊两个染色体组的供体，毛 华菊极有可能是由野菊与另一个二倍体菊杂 交而成。
花色相同或相近的品种间杂交，花色变 异较小。 株花中色花差色异种大类或较复多色。的亲本杂交，FI代植
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2.2诱变育种
2.2.1化学诱变
化学诱变指利用诱变剂处理植物的 种子、幼苗、花药、花粉、愈伤组织和 幼胚等组织器官，造成DNA的缺失及修 补，基因重组或者基因突变的生物学效 应，引起有机体变异，创造新的种质。
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另外分子标记也可用于种质资源鉴定和亲 缘关系的分析，通过种间杂交、染色体分析 和原种地的自然分布，结合数量分类学和 RAPD技术，戴思兰等（2019）对菊属26个 分类居群间的亲缘关系和7个野生菊的系统 发育关系进行了研究，从分子水平上验证了 现代栽培菊花是以毛华菊和野菊种间天然杂 交为基础，然后紫花野菊和菊花脑（D. nankingense）等又参与杂交，再经过人工选 择形成的栽培杂种复合体。
菊花原产我国，在一千八百多年的栽培和 应用历史过程中形成了大量色彩丰富多姿态各 异的栽培品种。关于我国菊花品种的发展从文 献及各种菊花专著记载可见一斑。
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宋代刘蒙的《菊谱》是我国现存也是世 界最早的菊花专著，记菊36品；至元代，杨 维 帧 《 黄 华 传 》 记 菊 163 品 ； 明 朝 王 象 晋 《群芳谱》记菊273品；清代计楠《菊说》 记菊233品；到民国期间，南京金陵大学园 艺 实 验 场 收 集 并 保 存 菊 花 品 种 达 630 品 （ 李 鸿渐，1993）。解放后，随着园艺事业的发 展，从全国各地收集整理出菊花品种有3 000 个，具有较高观赏价值（李鸿渐和邵建文， 1990）。
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规律-——形状
超对亲株类高型而。言，FI代变异较多，出现许多 所选用父母本的花型、花序直径和叶部 特征相近的品种，FI代花型均圆整美观。
杂交后代的舌状花数目、筒状花数目和花序 直势径。与双亲比较，FI代表现出明显的遗传优 花型上，平盘型的遗传能力比单窄瓣型的强。
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规律——形状
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寒秋之魂－－－菊花
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菊花近缘种属植物中具有许多栽培 菊花所缺乏的优良性状，如抗旱、抗病、 抗虫、抗盐、匍匐及多花性等，将以上 性状导入栽培菊花进行种质创新和品种 改良是菊花育种中极其重要的。
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1 .菊花种质资源调查与研究