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菊花(Chrysanthemum grandiflorum (Ramat.) Tzvel.)是最重要的观赏植物之一,在世界鲜切花和盆栽花卉中占有极为主要的市场份额。但是绝大多数菊花栽培品种抗病虫害和抗非生物胁迫性差,严重限制了其产量和品质的提高及应用地域范围的拓展。野生种质是菊花育种的资源宝库,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,远缘杂交是将以上性状导入栽培菊花进行种质创新和品种改良的有效方法。本研究以栽培菊‘rm20-12’(Chrysanthemum grandiflorum‘rm20-12’)、具有不同抗性的菊属野生种菊花脑(C. nankingense (Nakai) Tzvel.)和龙脑菊(C. makinoi Matsum. & Nakai)为亲本,进行种间远缘杂交,通过幼胚拯救技术克服其杂交障碍,并对杂交后代进行形态学、细胞学及抗性鉴定,并以栽培菊为轮回亲本对龙脑菊和栽培菊‘rm20-12’杂交后代进行回交,改良其观赏特性。主要研究结果及结论如下：(1)通过菊花栽培品种‘rm20-12’(2n=54)和菊属近缘野生种菊花脑(2n=18)种间正反交,利用幼胚拯救技术(子房培养),获得正反交各3个共6个种间杂种株系(2n=36)。杂种形态较亲本变异很大,‘rm20-12’×菊花脑杂交组合后代中,RNl的株高、叶长和叶宽(分别为66.88cm、6.18cm和3.99cm)、RN2的叶长、叶宽和花径大小(8.73cm、5.62cm和5.06cm)以及RN3的叶长(5.68cm)和叶宽(4.73cm),均与亲本差异显著并表现出明显的杂种优势；菊花脑בrm20-12’反交组合后代株系NR2的叶长和叶宽分别为6.55cm和4.40cm,也表现出一定的杂种优势。所有杂种株系都开黄色花,与亲本菊花脑相同。其中,5个杂种株系的低温半致死温度分布从-15.93℃到-21.23℃,显著低于栽培菊的-14.33℃,表明杂种的耐寒性较亲本栽培品种有显著提高。以上结果表明,通过种间远缘杂交,可将菊花脑的耐寒特性导入栽培菊花中,实现菊花品种的抗寒性改良。(2)以菊花栽培品种‘rm20-12’(2n=54)为轮回亲本,对菊花脑בrm20-12’种间杂种NR2(2n=36)进行回交,获得3个回交后代株系(2n=45)。回交后代株系的形态各异,与亲本有显著差异,其中,NR2R1的株高(64.55cm)和NR2R3的管状花数(170.20)都显著高于双亲水平,具有杂种优势,而NR2R2和NR2R3的叶长、叶宽均显著低于双亲水平。其它性状则表现为或者介于两亲本之间,或者与其中一个亲本无显著差异。NR2开黄色花,‘rm20-12’开红色花,回交后代则开橙黄和红色系花。3个回交后代株系的耐寒性较‘rm20-12’均有极显著提高。以上结果表明,通过回交不仅可提高后代的观赏特性,耐寒性也能够获得遗传。(3)以菊属野生种龙脑菊为母本(2n=18)、栽培菊花‘rm20-12’(2n=54)为父本进行种间杂交,通过幼胚拯救技术获得两个杂种后代株系(RM1和RM2,2n=36),以‘rm20-12’为父本对杂种后代株系进行回交,获得一个回交后代株系(RM2R,2n=45)。RM1和RM2的形态特征较亲本有大变异分离,RM1的花径为4.9cm,显著大于双亲,表现出杂种优势,而叶宽(2.2cm)和舌状花(17.5)、管状花数目(144.5)则显著低于双亲水平。RM2的株高(30.8cm)和管状花数(148.8)也均显著低于双亲水平。回交后代RM2R的叶长、叶宽、花径及舌状花数与母本RM2没有显著差异,但其管状花数仅为103.9,显著少于双亲。RM1和RM2开紫红色花(red-purple group N74A and N74B),BC1F1后代RM2R开红色系花(red group 55A)。F1和BC1F1后代的抗蚜虫性和耐热性较亲本‘rm20-12’有极显著提高。以上结果表明,通过种间远缘杂交,可将龙脑菊的抗蚜虫性和耐热性导入栽培菊花中,实现菊花品种的多抗性改良。