台湾含笑的育种潜力

doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20250293

Abstract

Abstract:

Objective: Michelia compressa is renowned for its exceptional ornamental value and stress tolerance, making it a superior parent for hybridization. This study observed the flowering characteristics of M. compressa and explored inter species and inter genus hybridization, in order to provide a theoretical guidance for the breeding of M. compressa through crossing with both closely related and distantly related species. Method: In this study, the flowering characteristics and dynamics of M. compressa, including stigma receptivity, microspore meiosis characteristics, and pollen germination were investigated. With M. compressa as a parent, hybridization experiments with both closely related species and distantly related species were conducted. The phenotypic characteristics of the resulting hybrid seedlings were measured, and the authenticity of the hybrid offspring was verified using SSR molecular marker technology. Result: M. compressa is a protandrous species characterized by a short temporal overlap between the female and male reproductive phases, without exhibiting secondary opening and closing. The meiosis of microspores occurs normally, and the pollen displays strong germination ability. Among the 16 hybrid combinations with M. compressa as a parent, M. compressa had high hybrid compatibility with M. maudiae, M. cavaleriei var. platypetala, M. maudiae var. rubicunda, and M. foveolata. There was unidirectional hybrid compatibility when crossing with M. wilsonii, whereas intergeneric reciprocal crosses with Yulania resulted in abortion. The hybridization of M. compressa and M. maudiae var. rubicunda expressed significant heterosis during the seedling stage, and SSR molecular markers confirmed a 100% authenticity rate for the hybrids. Conclusion: In summary, M. compressa exhibits a relatively high propensity for hybridization with closely related species, whereas hybridization with distantly related species presents greater challenges. This study lays a theoretical foundation for the hybridization breeding and germplasm innovation of M. compressa, and it is paving the way for the breeding of superior new varieties within the Michelia in the future.

Key words: Michelia compressa, flowering characteristics, hybrid breeding, hybrid identification, breeding potential

CLC Number:

Luomin Cui,Zhiquan Wang,Xiaowei Sun,Chaoguang Yu,Fangyuan Yu,Yunlong Yin. Potential of Michelia compressa (Magnoliaceae) Breeding[J]. Scientia Silvae Sinicae, 2025, 61(10): 121-134.

Figures/Tables 13

Table S1

Inter-genus hybridization affinity between the genus Michelia and other genera in the family Magnoliaceae"

母本 Female	父本 Male	成功/失败 Success/fail	参考文献 Reference
M. crassipes（CR）	M. fulva（FU）	+	Han et al.，2014
M. compressa（CO）	M. foveolata（FO）	+	Lobdell，2021
M. foveolata（FO）	M. yunnanensis（YU）	+	Lobdell，2021
M. maudiae（MA）	M. doltsopa（DO）	+	Lobdell，2021
M. skinneriana（SK）	M. crassipes（CR）	+	Lobdell，2021
M. cavaleriei var. platypetala（PL）	M. crassipes（CR）	+	Lobdell，2021
M. cavaleriei var. platypetala（PL）	M. guangdongensis（GU）	+	Lobdell，2021
M. cavaleriei var. platypetala（PL）	M. yunnanensis（YU）	+	Lobdell，2021
M. yunnanensis（YU）	M. maudiae（MA）	+	Lobdell，2021
M. yunnanensis（YU）	M. figo（FI）	+	Lobdell，2021
M. yunnanensis（YU）	M. doltsopa（DO）	+	Lobdell，2021
M. yunnanensis（YU）	M. skinneriana（SK）	+	Lobdell，2021
Y. acuminata（AC）^a	M. figo（FI）	+	Lobdell，2021
Y. stellata（ST）^a	M. cavaleriei var. platypetala（PL）	+	Lobdell，2021
M. champaca（CH）	M. crassipes（CR）	+	Parris，2018
M. crassipes（CR）	M. yunnanensis（YU）	+	Parris，2018
M. yunnanensis（YU）	M. foveolata（FO）	+	Parris，2018
M. yunnanensis（YU）	M. champaca（CH）	+	Parris，2018
Y. stellata（ST）^a	M. skinneriana（SK）	+	Parris，2018
M. crassipes（CR）	M. yunnanensis（YU）	?	Xu et al.，2017
M. yunnanensis（YU）	M. crassipes（CR）	+	Xu et al.，2017
M. crassipes（CR）	M. figo（FI）	+	柴弋霞等，2018
M. crassipes（CR）	M. maudiae（MA）	+	柴弋霞等，2018
M. crassipes（CR）	M. cavaleriei var. platypetala（PL）	?	柴弋霞等，2018
M. crassipes（CR）	M. yunnanensis（YU）	+	龚洵等，2001
M. figo（FI）	M. fulva（FU）	+	龚洵等，2001
M. figo（FI）	M. yunnanensis（YU）	+	龚洵等，2001
M. fulva（FU）	M. yunnanensis（YU）	+	龚洵等，2001
M. fulva（FU）	M. figo（FI）	+	龚洵等，2001
M. fulva（FU）	M. foveolata（FO）	+	龚洵等，2001
M. fulva（FU）	M. crassipes（CR）	+	龚洵等，2001
M. sphaerantha（SP）	M. yunnanensis（YU）	+	龚洵等，2001
M. sphaerantha（SP）	M. fulva（FU）	+	龚洵等，2001
M. sphaerantha（SP）	M. crassipes（CR）	+	龚洵等，2001
M. sphaerantha（SP）	M. figo（FI）	+	龚洵等，2001
M. doltsopa（DO）	M. yunnanensis（YU）	+	龚洵等，2001
M. macclurei（MAC）	M. yunnanensis（YU）	+	龚洵等，2001
M. yunnanensis（YU）	M. fulva（FU）	+	龚洵等，2001
M. yunnanensis（YU）	M. crassipes（CR）	+	龚洵等，2001
M. yunnanensis（YU）	M. doltsopa（DO）	+	龚洵等，2001
M. yunnanensis（YU）	M. figo（FI）	+	龚洵等，2001
M. yunnanensis（YU）	M. macclurei（MAC）	+	龚洵等，2001
M. yunnanensis（YU）	M. sphaerantha（SP）	+	龚洵等，2001
M. yunnanensis（YU）	M. foveolata（FO）	+	龚洵等，2001
M. yunnanensis（YU）	M. maudiae（MA）	+	龚洵等，2001
Ma. hookeri（HO）^b	M. yunnanensis（YU）	?	龚洵等，2001
Ma. hookeri（HO）^b	M. sphaerantha（SP）	?	龚洵等，2001
Ma. insignis（IN）^b	M. yunnanensis（YU）	?	龚洵等，2001
Ma. insignis（IN）^b	M. yunnanensis（YU）	?	龚洵等，2001
Ma. insignis（IN）^b	M. figo（FI）	?	龚洵等，2001
Ma. insignis（IN）^b	M. sphaerantha（SP）	?	龚洵等，2001
Mag. grandiflora（GR）^c	M. sphaerantha（SP）	?	龚洵等，2001
Mag. grandiflora（GR）^c	M. figo（FI）	?	龚洵等，2001
Y. delavayi（DE）^a	M. yunnanensis（YU）	?	龚洵等，2001
Y. delavayi（DE）^a	M. figo（FI）	?	龚洵等，2001
Y. delavayi（DE）^a	M. sphaerantha（SP）	?	龚洵等，2001
M. yunnanensis（YU）	M. fulva（FU）	+	龚洵等，2003a
M. yunnanensis（YU）	M. crassipes（CR）	+	龚洵等，2003b
M. sphaerantha（SP）	M. crassipes（CR）	+	李颖婕等，2013
M. sphaerantha（SP）	M. yunnanensis（YU）	+	毛常丽等，2009
M. shiluensis（SH）	M. sirindhorniae（SI）	+	莫丽文等，2024
M. shiluensis（SH）	M. maudiae var. rubicunda（RU）	?	莫丽文等，2024
M. shiluensis（SH）	M. cavaleriei var. platypetala（PL）	?	莫丽文等，2024
M. shiluensis（SH）	M. crassipes（CR）	?	莫丽文等，2024
M. shiluensis（SH）	M. martini（MAR）	?	莫丽文等，2024
M. chapensis（CHA）	M. crassipes（CR）	+	邵文豪等，2016
M. guangdongensis（GU）	M. foveolata（FO）	+	王晶等，2023
M. cavaleriei var. platypetala（PL）	M. guangdongensis（GU）	+	王晶等，2019
M. balansae（BA）	Ma. sp.（SP）^b	?	王亚玲等，2003
M. crassipes（CR）	Ma. sp.（SP）^b	?	王亚玲等，2003
M. foveolata（FO）	Y. soulangeana（SO）^a	?	王亚玲等，2003
M. foveolata（FO）	M. odora（OD）	?	王亚玲等，2003
M. foveolata（FO）	M. yunnanensis（YU）	?	王亚玲等，2003
M. yunnanensis（YU）	Ma. sp.（SP）^b	?	王亚玲等，2003
M. yunnanensis（YU）	M. balansae（BA）	+	王亚玲等，2003
Ma. sp.（SP）^b	M. crassipes（CR）	?	王亚玲等，2003
Ma. sp.（SP）^b	M. foveolata（FO）	?	王亚玲等，2003
Ma. glauca（GL）^b	M. foveolata（FO）	?	王亚玲等，2003
Y. soulangeana（SO）^a	M. foveolata（FO）	+	王亚玲等，2003
Y. soulangeana（SO）^a	M. doltsopa（DO）	+	王亚玲等，2003
Y. liliiflora（LI）^a	M. foveolata（FO）	+	王亚玲等，2003
Y. liliiflora（LI）^a	M. crassipes（CR）	?	王亚玲等，2003
M. balansae（BA）	M. foveolata（FO）	+	王亚玲等，2003
M. balansae（BA）	M. figo（FI）	+	王亚玲等，2003
M. compressa（CO）	M. yunnanensis（YU）	+	王亚玲等，2003
M. crassipes（CR）	M. figo（FI）	+	王亚玲等，2003
M. yunnanensis（YU）	M. balansae（BA）	+	王亚玲等，2003
M. champaca（CH）	M. figo（FI）	+	肖玉洁，2024
M. figo（FI）	M. champaca（CH）	+	肖玉洁，2024
M. yunnanensis（YU）	M. doltsopa（DO）	+	徐海燕等，2014
M. crassipes（CR）	M. foveolata（FO）	+	张峥等，2023
M. figo（FI）	M. foveolata（FO）	+	张峥等，2023
M. foveolata（FO）	M. figo（FI）	+	张峥等，2023
M. foveolata（FO）	M. crassipes（CR）	+	张峥等，2023
M. chapensis（CHA）	M. compressa（CO）	?	本研究
M. compressa（CO）	M. maudiae（MA）	+	本研究
M. compressa（CO）	M. cavaleriei var. platypetala（PL）	+	本研究
M. compressa（CO）	M. maudiae var. rubicunda（RU）	+	本研究
M. compressa（CO）	M. wilsonii（WI）	+	本研究
M. compressa（CO）	M. cavaleriei（CA）	+	本研究
M. compressa（CO）	M. crassipes（CR）	+	本研究
M. compressa（CO）	M. figo（FI）	?	本研究
M. compressa（CO）	Y. delavayi（DE）^a	?	本研究
M. compressa（CO）	Y. zenii（ZI）^a	?	本研究
M. compressa（CO）	Y. amoena（AM）^a	?	本研究
M. foveolata（FO）	M. compressa（CO）	+	本研究
M. wilsonii（WI）	M. compressa（CO）	?	本研究
Y. stellata（ST）^a	M. compressa（CO）	?	本研究
Y. liliiflora（LI）^a	M. compressa（CO）	?	本研究

Table S1

Table 1

Fig.1

Fig.2

Fig.3

Fig.4

Table 2

Fig.5

Fig.6

Fig.7

Table 3

Fig.8

Fig.9

References 0

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年份 Year	始花期 Early flowering stage	盛花期 Full-bloom stage	末花期 Late flowering stage	2月份平均低温/高温 Average high and low temperatures in February/℃	2月份降水率 Precipitation days in February （%）	3月份平均低温/高温 Average high and low temperatures in March/℃	3月份降水率 Precipitation days in March （%）
2023	02–20	02–28	03–09	–4.7/10.2	8	–0.7/28.6	6
2024	02–26	03–06	03–13	–0.1/14.3	14	2.6/25.7	11
2025	02–18	03–02	03–15	–2.2/15.0	15	–1.6/31.7	7

编号 Code	母本Female	父本Male	授粉朵数 Flowers	果实数 Fruits	坐果率 Fruit setting rate （%）	种子数 Seeds
2301	台湾含笑Michelia compressa	天目玉兰Yulania amoena	20	0	0	0
2305	台湾含笑M. compressa	宝华玉兰Y. zenii	14	0	0	0
2314	台湾含笑M. compressa	红花深山含笑M. maudiae var. rubicunda	40	28	70.00	238
2401	台湾含笑M. compressa	阔瓣含笑M. cavaleriei var. platypetala	30	23	76.67	164
2402	台湾含笑M. compressa	‘中山含笑’M ‘Zhongshanhanxiao’	30	7	23.33	12
2403	台湾含笑M. compressa	平伐含笑M. cavaleriei	30	21	70.00	117
2404	台湾含笑M. compressa	峨眉含笑M. wilsonii	58	27	46.55	215
2405	台湾含笑M. compressa	紫花含笑M. crassipes	30	5	16.67	6
2407	台湾含笑M. compressa	含笑花M. figo	33	0	0	0
2408	台湾含笑M. compressa	宝华玉兰Y. zenii	30	0	0	0
2410	台湾含笑M. compressa	深山含笑M. maudiae	30	10	33.33	29
2412	台湾含笑M. compressa	白玉兰Y. denudata	11	0	0	0
2413	台湾含笑M. compressa	天目玉兰Y. amoena	24	0	0	0
2415	台湾含笑M. compressa	红花深山含笑M. maudiae var. rubicunda	50	17	34.00	82
2416	紫玉兰Y. liliiflora	台湾含笑M. compressa	19	0	0	0
2417	峨眉含笑M. wilsonii	台湾含笑M. compressa	22	0	0	0
2418	星花玉兰Y. stellata	台湾含笑M. compressa	18	0	0	0
2419	乐昌含笑M. chapensis	台湾含笑M. compressa	23	0	0	0
2420	金叶含笑M. foveolata	台湾含笑M. compressa	25	16	64.00	82

亲本基因型 Parental genotypes	后代基因型 Band types in progenies	判定真实性杂种基因型 Band types for identifying authentic progenies	引物 Primer	杂种基因型 Hybrid band type
aa×bb	ab	ab	McES-12	ab: 1～12
aa×bb	ab	ab	McES-50	ab: 1～12
aa×bc	ab/ac	ab/ac	McES-8	ab: 2，5，7，8，12；ac: 1，3，4，6，9，10，11
aa×bc	ab/ac	ab/ac	McES-49	ab: 1，2，4，5，6，7，11；ac: 3，8，9，10，12

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Potential of Michelia compressa (Magnoliaceae) Breeding

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