羊蹄甲属隶属于豆科,乔木,灌木或攀缘藤本。本属约600种,多数产热带。我国有40种,4亚种,11变种,主产南部和西南部。本研究以培育出观赏价值高且抗寒性强的羊蹄甲新品种为目的,对在非热带气候条件下生长良好的南非羊蹄甲和湖北羊蹄甲进行种间杂交,但未能得到杂交种子,推断该两种植物间存在一定的生殖隔离。运用荧光显微技术对杂交后花粉萌发及花粉管生长过程进行观察,结合ISSR-PCR分子标记技术对其进行亲缘关系分析;并以成功引种至上海的19份羊蹄甲属植物为材料,利用分子标记技术进行种间亲缘关系研究,旨在为杂交育种提供一定的理论基础,指导杂交亲本的选择。本研究取得以下主要结果:1.南非羊蹄甲的花粉在4℃和-20℃的贮藏条件下,活力下降趋势基本一致。经贮藏210d后的花粉活力仍在75%以上,杂交试验也证实花粉活力本身不是限制杂交不结实的主要因子。由花粉活力下降趋势及其后的杂交实验可初步得出两种低温条件都适合南非羊蹄甲花粉贮藏。这为解决花期不遇问题及种质资源保存提供了非常有利的条件。2.利用贮藏后的南非羊蹄甲花粉对湖北羊蹄甲进行授粉,用荧光显微镜观察杂交后南非羊蹄甲花粉萌发情况及花粉管生长过程。结果表明:南非羊蹄甲的花粉能在湖北羊蹄甲柱头上萌发,少数能穿越柱头,继续生长。但伴有大量异常现象,导致了花粉管中途停止生长。并初步推断得出:花粉管的异常行为是种间杂交不亲和的主要原因,湖北羊蹄柱头的乳突细胞是阻碍南非羊蹄甲花粉管生长的第一道屏障。3.用改良的CTAB法提取出高质量的DNA,用于PCR扩增;构建了羊蹄甲属植物总DNA的ISSR-PCR反应体系,即:10μL反应体系中,Taq酶0.25U,dNTP的浓度0.4mmol/L ,primer的浓度0.6μmol/L,Mg2+的浓度为2.0mmol/L,基因组DNA为20ng,其他成分为无菌双蒸水。4.对19份羊蹄甲材料进行亲缘关系研究,从100条引物中筛选出13条能扩增出清晰带型且多态性好的引物。共扩增出303条DNA片段,分子量在100-2000bp之间,其中存在多态性的条带数为290,多态率为95.7%。平均每个引物扩增23.31条DNA片段。5.根据扩增结果用UPGMA类平均聚类法进行遗传相似系数分析并构建了系统树。结果表明:19种羊蹄甲植物的遗传相似系数为0.51-0.83,在遗传相似系数0.59处明显聚为两大类。第一类包括洋紫荆等14份材料,第二类包含火索藤等5份材料。6.聚类结果显示:湖北羊蹄甲与南非羊蹄甲分别处在两个大组内,遗传相似系数为0.61,二者的亲缘关系相对较近,理论上这二者之间杂交有可能成功。因此在今后的杂交工作过程中,要特别注意杂交后期的养护,或采用幼胚挽救的培养方式,以期获得杂交种子。另外,南非羊蹄甲与牛蹄麻的亲缘关系较近,因此可以尝试桥梁亲本的方法,使该两种植物间杂交,也许会有所收获。