无核育种岗位
张剑侠 张朝红 刘国甜 徐炎 王跃进
胚挽救技术作为无核葡萄育种的重要手段,在无核葡萄育种研究中用于创建新种质和进行新种质选择有特殊与的重要作用。因无核香味品种在鲜食和酿酒中的独特优势,已逐渐为育种工作者所关注并成为主要的育种目标。我们进行的研究技术包括以下步骤:
1 无核香味葡萄育种杂交亲本选择
由于无核、香味性状的遗传机理较为复杂,通过比对各品种间特征性状筛选出香气浓郁且香味物质含量高的芳香品种作为适合杂交的典型父母本材料可提高后代无核率,并使得两种重要性状在子代尽可能叠加。因此在父本的选择上应尽量选择可遗传性强的典型材料的香味品种如:亚历山大、玫瑰香、意大利等,而母本的选择则要尽可能叠加无核及香味两种性状,可选择的品种有:昆香无核、爱神玫瑰、莫丽莎、沙巴珍珠等。
2 杂交组合的配置
对筛选出遗传特性强、特征性状明显的父母本材料进行杂交育种,利用胚挽救技术与分子标记相结合,以提高育种效率,根据所选杂交亲本对杂交组合进行配置,一般以常规种自交系作父本配制单交组合,进行配合力测定,即选取无核×香味品种分别作为父母本进行杂交组合配置,可使用正反交的方式分别比较出适合用作父、母本的材料,并进一步优化配置选取配合力最强的品种进行杂交。本实验以玫瑰香、爱神玫瑰、阳光玫瑰、昆香无核、红亚历山大作为杂交父本,以爱神玫瑰、火焰无核、昆香无核、红宝石无核作为杂交母本进行杂交组合的配置,以爱神玫瑰和昆香无核开展正反交实验以比较出适合作为无核香味葡萄育种的杂交父母本。所配置的杂交组合有:爱神玫瑰×玫瑰香、爱神玫瑰×阳光玫瑰、爱神玫瑰×昆香无核、火焰无核×阳光玫瑰、火焰无核×红亚历山大、昆香无核×爱神玫瑰、昆香无核×玫瑰香、克瑞森无核×玫瑰香、红宝石无核×玫瑰香、红宝石无核×红亚历山大、红宝石无核×爱神玫瑰。
3 大田杂交
根据不同父本材料花期,开花前 3 天,选择长势良好植株上的强壮花穗(以开花少数为好)采集花粉,标记材料名称及采集日期后,置于干燥处烘干。花粉干燥后反复过滤杂质2~3 次,干净的花粉充分研磨后装入 20 mL 离心管中标记,4℃储存备用。根据杂交组合配置,参照当年物候,开花前 2~3 d,选择树势健壮、花序大且发育良好的母本花穗进行去雄。去雄时,先摘取花序顶端发育不良花穗、副穗及开花的花朵,小心掐去花冠和雄蕊,注意不要破坏柱头。去雄后的花穗,立即用清水冲洗后套袋以防止外来花粉污染,并挂牌记录去雄日期。去雄后的 3 天,当柱头前端出现透明黏液,便可在晴天中午十点以前对去雄花穗进行人工授粉,连续授粉 3 天,记录授粉时间。
4 胚挽救操作
根据母本的种子败育时间对杂交组合进行连续取样,以在胚败育前将胚珠取出进行离体培养。统计取回杂交果实的果粒数后,置于流水下冲洗 2~3h。在超净工作台中,将冲洗后的果实装进高压蒸汽灭菌过的丝口瓶中,按照以下顺序消毒处理:75%酒精消毒 30s后,3%次氯酸钠消毒 20min,然后用无菌水冲洗幼果 3~5 次,期间不断摇晃瓶身以确保消毒充分。将消毒完成的果粒置于无菌的培养皿中,用手术刀及镊子小心剥取胚珠,接种于胚发育培养基中,暗培养 8 周。每个培养皿接种 15 个胚珠。随后在无菌条件下,利用显微镜将经过离体发育的胚从胚珠中剥离后,接种于加入胚萌发培养基的摇菌瓶中,置于培养温度为(25±2)℃,光周期为 12h /12h,光照强度 2000 lx 的组培间进行萌发成苗。
5 结果分析
比较不同不同父母本基因型对胚挽救效率的影响:根据所得结果,比较得出父母本基因型不同对胚挽救效率的影响:针对同一父本不同母本的杂交组合,通过比较后代成苗率差异筛选出更适合与该父本进行杂交的母本品种,以提高育种效率。同时,设置杂交组合时所采用的正反交可帮助比较出两优良品种中更适合做父(母)本的品种,以便后续杂交育种中更高效率的配置杂交组合,以获得胚挽救最佳效果。目前所得结果中可看出:红宝石无核及火焰无核较适合做杂交母本,玫瑰香较适合做父本,而昆香无核和爱神玫瑰的正反交实验中可看出昆香无核适合做母本,爱神玫瑰适合做父本。