育种研究室加工品种选育岗位
唐晓萍 董志刚 李晓梅 谭伟
摘 要： 运用杂交和诱变相结合的方法，我们培育了一系列的四倍体鲜食葡萄新品种。以早熟葡萄早黑宝、中熟葡萄秋黑宝、晚熟葡萄晚黑宝为例，研究了这些种质的倍性结构，根据组织发生层学说，以京亚( 4x)、早黑宝、秋黑宝、晚黑宝、早玫瑰( 2x)、瑰宝( 2x) 6个品种为试材，通过测定气孔保卫细胞大小和叶绿体数目；观测比较花粉粒形态、大小、活力以及坐果率；观察根尖染色体数目等试验分别推断LⅠ层、LⅡ层细胞的倍性，同时运用梢端切片法对6个品种的2层分生细胞进行观察和大小测定比较，结果表明这3个品种的的倍性结构均为4-4型，为同质四倍体。
关键词：欧亚种葡萄；倍性结构；同质四倍体
应用秋水仙素诱导葡萄多倍体研究在国内外已进行多年。早在20世纪50年代，Dermen就报道在夏葡萄( Vitis aestivalis )、欧洲葡萄(
V.vinifera )和圆叶葡萄( V. rotundifolia) 中获得了四倍体或嵌合体。20世纪70年代末，苏联马格拉契葡萄酿酒和栽培科学研究所诱导出许多有丝分裂的多倍体植株，并对多倍体葡萄的细胞遗传特性进行了研究。国内罗耀武等用0.2% 秋水仙素处理二倍体葡萄品种玫瑰香的生长点45h；陈俊等用0.4%～0.6% 秋水仙素处理瑰宝葡萄种子及不同组合的杂交种子；张淑爱等和卢炳芝等用秋水仙素处理试管苗和胚状体堆；马爱红等采用茎段浸泡法和秋水仙素培养基法，对京秀和红地球2个品种进行诱导，均获得了四倍体植株。在本文中，我们介绍了3个通过杂交育种结合秋水仙素诱变选育的四倍体欧亚葡萄新品种‘早黑宝’、‘秋黑宝’、‘晚黑宝’，并根据植物组织发生层学说和梢端切片法，对其进行了倍性结构鉴定，结果表明，这3个品种的倍性结构类型为4-4。
1 材料和方法
1.1 材料
试验品种为早黑宝、秋黑宝、晚黑宝，对照品种为京亚( 欧美杂交种四倍体品种)、瑰宝和早玫瑰(早黑宝的亲本品种)。全部试材均取自国家果树种质太谷葡萄圃。
1.2 方法
1.2.1 气孔大小测定
用印迹法测量。采集新梢上第6片叶，每个品种采3张叶片，每张叶片随机测量20个气孔的保卫细胞的长度与宽度。
1.2.2 气孔保卫细胞中叶绿体粒数观察计数
用戴洪义等解离方法解离叶片，每张叶片随机观察计数30个气孔保卫细胞中叶绿体粒数，每个品种90个气孔。
1.2.3 根尖染色体数目观察
采集各品种插条，单芽段扦插于铺有电热线的温床上，地温控制在25℃左右，待芽段生根后，取各品种根尖于卡诺氏固定液中固定，卡宝品红染色，常规压片，对根尖细胞染色体进行镜检，对分散好、背景好的染色体分裂相进行计数并显微照相。
1.3 梢端组织鉴定
取田间植株新梢茎端，经常规石蜡切片，在显微镜下观察、测定、比较各品种细胞大小。
2 结果与分析
2.1 气孔保卫细胞大小和叶绿体粒数的测定与统计
对各品种气孔保卫细胞长和宽进行显微测量和对保卫细胞中叶绿体数目的统计，结果表明，早黑宝、秋黑宝、晚黑宝保卫细胞的长、宽极显著小于京亚，而又极显著大于其亲本品种，早黑宝、秋黑宝、晚黑宝与京亚保卫细胞中叶绿体平均15个左右，二倍体亲本平均10个左右，据此综合推断早黑宝的LⅠ层细胞为四倍体。
2.2 根尖细胞染色体数目观察
取各品种的根尖进行染色体数目观察，结果表明, 早黑宝、秋黑宝、晚黑宝和京亚根尖细胞染色体数目为2n =4x=76；亲本品种瑰宝和早玫瑰的染色体数目为2n=2x=38。
2.3 梢端细胞大小比较
为更清晰地观察三个新育品种的倍性结构，对6个品种梢端进行切片观察，同时对其分生组织的两层细胞大小进行了测量、比较，结果表明，早黑宝、秋黑宝、晚黑宝LⅠ、LⅡ 2层分生组织细胞大小与京亚相近，极显著大于其亲本品种瑰宝和早玫瑰。由此表明这3个新育品种的倍性结构为4-4型, 是同质四倍体品种。
3 讨论
3.1 倍性结构的鉴定
在判断一个材料是否为多倍体材料时，倍性结构的鉴定是其中重要的一环。虽然不断发展的倍性分析设备为倍性结构鉴定提供了简便、快速的方法，但进行细胞学鉴定以及切片鉴定仍然是倍性鉴定所必不可少的。因此，我们认为这两种方法可以用来获得准确、可靠的鉴定葡萄的倍性结构。
3.2 相同基因型，不同倍性种质材料的创建和收集
四倍体植物大多具有平滑而厚的茎尖，大、宽、深绿色的叶片，其中最明显的特征还有他们的大花芽。根据这些特性，前期的四倍体选择就可以在田间开展，可以有效的减少多倍体选择的工作量。此外，秋水仙素处理在生殖细胞进行有丝分裂期期间进行，在这期间胚根长度已经长至1.5cm左右，因为胚根细胞并未接受秋水仙素处理，故其仍为二倍体。因此，同一植株，其地上部分是四倍体，但根仍是二倍体，根部萌蘖产生的枝条也为二倍体，同一基因型不同倍性植株现象出现在同一植株上。这种资源可以为不同倍性研究及生物学超量表达研究提供研究材料。
3.3 育种策略的应用
在我国，多年来，四倍体葡萄种质资源主要为欧美杂种及巨峰系的后代，四倍体种质资源的遗传背景相对狭窄。欧亚种四倍体种质早黑宝、秋黑宝、晚黑宝等一系列四倍体种质的创建极大的丰富了我国的多倍体种质资源，其育种策略的广泛应用也必将创建更多的葡萄多倍体新种质。