无核种质材料创制岗位
张剑侠 张朝红 刘国甜 徐炎 王跃进
胚挽救的过程由胚珠内胚发育、胚萌发及成苗三个阶段构成。在胚珠内幼胚培养阶段,由于合子胚在败育前细胞数只有4~50个,直接进行培养非常困难,必须让其在胚珠内伴随着胚珠的增大继续发育,待其发育成有较强萌发力的胚。胚发育阶段是胚挽救的关键时期,即将败育的幼胚能否继续发育和发育质量的好坏均直接制约着胚挽救成苗率的高低。因此胚珠离体发育培养和胚萌发成苗两个阶段是紧密联系。
胚珠离体发育培养阶段的主要影响因素有基因型、接种时间、培养基等。在基因型的研究结果中表明,以火焰无核为母本进行胚珠培养获得的胚萌发率和成苗率显著高于以波尔莱特和‘Sultanina’为母本。一般都选用无核性状传递力强的无核葡萄品种如“无核白”、“无核黑”作父本。同一品种胚的败育不同步,其随着浆果的发育逐渐败育,以底来特、爱莫无核为母本的不同杂交组合胚挽救的最佳取材时期是授粉后48天,火焰无核的是授粉后40 天。目前认为适宜葡萄胚珠培养的主要有 White培养基、ER培养基、Nitsch培养基、NN培养基或MM3培养基等,应用较多的为MM3培养基。因此,常用胚珠离体发育培养阶段培养基主要成分为:MM3+60g/L蔗糖+0.3%活性炭。
在胚萌发和成苗方面, 涉及到的基本培养基类型主要有1/2MS、BD和木本植物培养基(woodyplantmedium,WPM),目前应用最多的是WPM培养基,它的主要优点是同时适用于胚的萌发和成苗。在胚萌发和成苗阶段,常用的碳源是蔗糖,其有两个主要作用,一是作为幼胚生长发育所需的能量来源,另一个重要功能是调节并维持一定的渗透压,其适宜浓度为1.5~2%。降低蔗糖浓度可使胚萌发迅速,且成苗整齐,畸形苗少。同时在胚萌发过程中常加入细胞分裂素类物质6-BA促进胚的萌发,也有选用玉米素。在胚珠离体黑暗培养8 周后无菌条件下解剖镜下观察,纵剖胚珠,检查每个胚珠内胚的发育情况,同时小心取出发育胚(位于胚珠的喙部,色洁白、有光泽),接种在胚萌发培养基上促进其萌发成苗。此阶段的胚萌发培养基为WPM+1.0μmol-16-BA+0.15%活性炭。裸胚接种3个月内调查成苗情况,及时记录不同组合的接种胚珠数、胚发育数和成苗数。