目前,国内主流的芍药栽培品种在生长期大都需要充足的光照,生产方式以大田栽培为主。近年来国内外芍药切花市场发展迅猛,为满足市场需求,提高芍药产业化能力,应发展设施栽培。弱光是芍药设施栽培的主要限制因素之一,现有芍药品种中适应设施栽培弱光环境的很少,所以培育芍药耐荫品种已成为解决该问题的重要途径。我国丰富的野生芍药在原生地表现出一定的耐荫性,但并未充分参与到杂交育种研究中。本研究采用种子和植株两种引种方式,在北京地区引种块根芍药(Paeonia internedia)、多花芍药(P.emodi)种子及新疆芍药(P.anomala)、块根芍药、川赤芍(P.anomala var.veitchii)植株,并对引种的植株生长特性进行研究,并从形态特征和光合生理两个角度进行耐荫性综合评价。之后,利用中国野生芍药资源开展杂交育种工作,对低亲和性问题进行细胞学机理探讨,筛选高亲和性的杂交组合并对后代进行耐荫性评价。研究结果如下:1、引种北京的块根芍药种子露地播种出苗率高达68.8%,种子引种效果好;多花芍药种子露地播种出苗率仅为0.05%,种子引种效果差。采用植株引种北京的新疆芍药、块根芍药和川赤芍,经过连续2年的引种观察,新疆芍药长势较好,但未开花。块根芍药和川赤芍植株在北京地区能够正常生长开花,表现出与原产地较一致形态特征和观赏特性,花期与原产地相比均提前约1个月,引种成功。2、于植株萌发前对新疆芍药、块根芍药、川赤芍的植株进行70%遮荫处理,(1)于盛花期对3种野生芍药植株的生长开花情况和叶片叶绿素含量进行测定。结果显示,遮荫条件下3种野生芍药的叶面积增大,叶片中叶绿素a和叶绿素b含量升高,株幅、枝长、茎粗与全光下基本一致。块根芍药和川赤芍的成花率、着花量、花朵直径与全光下基本一致,单花花期显著延长1天以上。3种野生芍药在70%遮荫条件下表现出较强的适应能力和一定的耐荫性。(2)于显蕾期、花后20天、花后40天对3种野生芍药植株的光合作用日变化进行测定,结果显示,全光条件下的3种野生芍药叶片净光合速率日变化呈现“双峰”型曲线,遮荫能够缓解全光条件下的“午休”现象,净光合速率日变化呈现“单峰”型曲线。通过分析气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率日变化可知,限制3种野生芍药净光合速率的是非气孔因素。(3)于显蕾期、花后20天、花后40天对3种野生芍药植株的光合参数和叶绿素荧光参数的测定,结果显示,遮荫条件下3种野生芍药表观量子效率、PSII最大光化学效率、PSII潜在活性、电子传递速率升高,暗呼吸速率、光补偿点和光饱和点降低,表现出耐荫植物的光合生理特征。使用隶属函数法进行耐荫性综合评价,结果显示,3种野生芍药的耐荫性较为接近,显著高于耐荫性较好的芍药品种’大富贵’。3、以芍药(P.lactiflora)、块根芍药、川赤芍、多花芍药和白花芍药(P.sterniana)为父本,共设计16个杂交组合,授粉522朵花,获得1304粒种子。其中’粉玉奴’ X芍药、’高秆红’ X芍药、’红盘托金’ X芍药、’巧玲’ X芍药、’红盘托金’ X川赤芍、’巧玲’ X川赤芍这6个杂交组合共出苗491株。块根芍药、川赤芍、多花芍药、白花芍药与栽培品种远缘杂交表现出不同程度的不亲和性。对杂交试验中未结实的2个杂交组合’粉玉奴’ X块根芍药和’巧玲’ X块根芍药进行授粉亲和性的荧光观察,结果显示,2个杂交组合授粉后均发生了乳突细胞胼胝质反应,萌发的花粉花粉管出现扭曲、停止生长的现象,为受精前障碍。4、于萌发前对491株杂交后代播种苗进行70%遮荫处理,40天后,随机选择各杂交组合后代中生长情况较好的20株进行叶绿素荧光参数测定,结果显示,’巧玲’ X川赤芍、’高秆红’ X芍药、’巧玲’ X芍药的杂交后代中耐荫性较好的个体比例显著高于芍药品种间杂交后代,说明利用野生芍药川赤芍和芍药原种参与杂交育种,选择合适的杂交组合,有助于提高后代耐荫性。本研究采用生长观察结合光合作用和叶绿素荧光动力学的综合方法,首次评价了中国野生芍药的耐荫性,利用野生芍药参与杂交获得耐荫性较好的后代,为培育芍药耐荫品种奠定工作基础,对发展芍药的设施栽培生产具有指导作用。