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长期以来马铃薯育种采用种内杂交为主,种间及属间基因渗入匮乏,限制了突破性新品种的选育。嫁接蒙导技术是克服植物远缘有性杂交障碍的有效技术途径。本研究先将高产四倍体栽培种冀张薯8号、冀张薯12号（4x）/高淀粉二倍体原始栽培种（2x）种间嫁接、马铃薯/枸杞属间嫁接,再以接穗为母本,砧木材料为父本,进行马铃薯种间及属间有性杂交,探索提高马铃薯远缘杂交亲和性的新方法。对获得的种间杂交后代开展倍性和真实性鉴定、农艺性状和品质性状评价,创制并筛选优异远缘杂交新种质。通过分析不同倍性群体遗传性状间的相关性,为种间杂交后代的定向选育提供理论依据。通过转录组学分析筛选差异表达基因,旨在揭示嫁接引起远缘杂交亲和力变化的分子机制。主要研究结果如下:（1）通过嫁接处理,嫁接一代（T1）对马铃薯种间杂交的坐果率和结实率有显著提高,而接穗无性系（T2）、嫁接二代（T3）处理因杂交组合不同而促进作用有差异。T1所有组合平均坐果率为17.93%,T2、T3所有组合平均坐果率分别为13.79%、16.73%;对照所有组合平均坐果率为9.42%,T1处理平均坐果率较对照增加90.13%;T1所有组合平均结实率为5.58%,T2、T3所有组合平均结实率分别为3.05%、3.99%;对照所有组合平均结实率为1.45%,T1处理平均结实率较对照增加145.78%。两年嫁接试验结果表明17个种间杂交组合,嫁接对11个杂交组合的坐果率表现促进作用,对1个杂交组合无作用,对2个杂交组合抑制作用,对3个杂交组合作用两年不一致。嫁接对8个杂交组合结实率表现促进作用,对3个杂交组合无作用,对1个杂交组合抑制作用,对5个杂交组合结实率作用两年不一致。嫁接对提高种间杂交的亲和性在不同环境条件下具有较好的稳定性。（2）马铃薯/枸杞进行嫁接,杂交试验筛选获得属间有性杂交子房有效膨大的马铃薯株系,但尚未获得属间杂交后代。观察接穗（马铃薯）茎的结构有向砧木（枸杞）趋近的现象,其木质化程度加强,茎维管束分布均匀;棱结构不明显;中心髓比例降低且无中空;髓薄壁细胞中内含物较对照呈增加趋势。（3）研究探明了种间杂交马铃薯三倍体后代叶片保卫细胞的形态特征,并对依据叶片保卫细胞形态进行倍性鉴定的方法进行了优化,保卫细胞叶绿体个数与保卫细胞周长两参数结合可提高倍性鉴定准确率。马铃薯种间杂交F1群体倍性呈现多样性,二倍体、三倍体、四倍体分别占比为8%,52%,40%,显示通过嫁接方式获得的后代三倍体比例高于四倍体。SSR鉴定表明所有三倍体及四倍体为真杂种,而80%二倍体只含母本特征条带,但二倍体‘SY19-1’除含双亲特征条带外,还扩增出双亲特征条带以外新条带。（4）将F1二倍体、三倍体、四倍体群体与其四倍体栽培种母本进行产量和淀粉含量多重比较,结果表明:所有二倍体的产量都显著低于四倍体母本;四倍体群体在产量及淀粉含量表现方面优于三倍体群体,但3.33%三倍体和8.70%四倍体后代产量显著高于四倍体母本。53.33%三倍体和69.57%四倍体后代淀粉含量显著高于四倍体母本。通过嫁接方式种间杂交可将二倍体父本高淀粉含量特性转移至后代中。创制了高淀粉含量（＞22.0%）种间杂交新种质6份。创制适宜淀粉加工种间杂交新种质3份,块茎产量为41677～51894 kg/hm~2,淀粉含量18.01%～21.14%。这些高淀粉含量的新种质可作为淀粉加工的品系,也可再与栽培种进行回交,改良芽眼偏深等不良性状,创制亦蔬亦加工的兼用型品系。（5）对马铃薯种间杂交样品和亲本预嫁接杂交样品授粉后7h、2d的子房,以及马铃薯枸杞属间杂交样品和亲本预嫁接杂交样品授粉后4d的子房进行转录测序。结果表明,马铃薯预嫁接杂交样品中转录组文库GC含量极显著增高。筛选出马铃薯亲本预嫁接杂交样品的两个时间点差异表达基因9553个,特有差异表达基因3971个;马铃薯种间杂交样品的两个时间点差异表达基因5749个,特有差异表达基因667个;筛选出马铃薯枸杞属间杂交和枸杞亲本预嫁接杂交样品授粉后4d的子房的差异表达基因2644个,特有差异表达基因1198个。通过共有特有分析,马铃薯亲本预嫁接杂交样品的共有差异表达基因较多,其中85.56%与马铃薯亲本预嫁接杂交样品共有;马铃薯枸杞属间杂交和枸杞亲本预嫁接杂交样品的特有差异表达基因相对较多,其中49.43%与马铃薯亲本预嫁接杂交样品共有。通过GO富集分析,在授粉后2d亲本预嫁接杂交样本的差异表达基因主要在细胞膜、细胞壁和细胞链接等细胞成分中富集;具有编码催化活性、转运体活性、转录激活活性、抗氧化活性和营养贮藏活性等分子功能的差异表达基因在亲本预嫁接杂交样本中富集;马铃薯亲本预嫁接杂交样本中胺代谢（上调）、羧酸代谢（上调）、脂类代谢（上调）和木葡聚糖代谢（下调）等生物代谢途径差异表达基因富集,并且调节代谢和参与繁殖等差异表达基因富集。此外,马铃薯枸杞预嫁接杂交子房样本的差异基因的GO富集与马铃薯亲本预嫁接杂交子房样品具有相似性。通过转录因子分析,筛选出Whirly类、EIL类和SAP类转录因子可能在马铃薯亲本预嫁接杂交样本子房授精或子房发育过程中发挥重要作用。受精子房激素含量测定表明,与马铃薯种间杂交样品相比,亲本预嫁接杂交样品子房IAA含量显著降低,GA3和ABA含量显著增加。本研究开展了基于嫁接搭桥进行茄科属间、马铃薯种间远缘杂交的探索,考察了马铃薯与枸杞嫁接的接穗（马铃薯）茎结构变化,分析了马铃薯二倍体和四倍体种间杂交后代的倍性分离特征;成功将马铃薯二倍体的高淀粉特性导入到主栽四倍体马铃薯品种中,创制了一批含二倍体优良特性的四倍体马铃薯新种质;利用转录表达分析初步解析了嫁接引起种间杂交亲和力变化的基因调控机制,为马铃薯远缘杂交育种提供了物质与理论基础。