无核育种岗位
张剑侠 张朝红 刘国甜 徐炎 王跃进
利用胚挽救技术培育无核葡萄已经成为主要育种途径之一。在胚挽救技术过程中包括了田间杂交授粉、杂交胚离体发育培养、杂交胚萌发成苗培养和炼苗移栽等技术环节。胚挽救技术先经过一段时间的胚珠离体培养基上的胚发育培养,然后剥开胚珠继续培养裸胚使其萌发成苗。在胚萌发成苗阶段的成苗效率受到基因型、取样时间以及培养过程中培养基类型和胚萌发培养基中的添加物等因素影响。
首先,不同的父母本因其基因型的本质差异,造成了胚挽救成苗率的结果差异,其中成苗效率较高的无核葡萄品种有以‘红包石无核’、‘底莱特’和‘爱莫无核’等作母本时进行的杂交后代。
其次,不同无核葡萄品种的胚发育期长短和败育时期是不同的,在研究胚败育的过程,确定胚珠接种的最佳时期,是胚挽救成功的前提和关键,在胚败育前进行离体胚挽救,胚发育状态较好时,可增加胚挽救成苗效率,也可减少畸形苗的形成。畸形苗的形成除了与胚的发育程度有关以外,培养基也对胚的成苗起到关键作用。
最后,培养基的基本类型也决定了胚离体萌发能否正常成苗,研究表明,固体的WPM培养基比1/2MS培养基更适合于胚的萌发,同时基础培养基中添加不同的生长调节剂也可以影响胚的萌发。在胚的形态建成过程中由于生长素的极性运输作用可以使胚向两极生长分别形成茎尖和根尖。另外的研究证明,当缺少生长素极性运输时,会造成多胚现象,这在葡萄胚挽救过程中也会看到形成的多胚。同时,细胞分裂素在细胞分裂和维管束分化方面也起到一定的作用,在缺少细胞分裂素的时候,细胞有丝分裂中期会被大大地拖延。因此,胚的萌发生长可能存在生长素和细胞分裂素的协同作用,通过培养基中添加适当比例的外源生长素和细胞分裂素促进胚萌发。常用的有生长素(IAA,IBA)和细胞分裂素(BA,ZT)。可能由于不同无核葡萄品种对激素的敏感性及同一品种对不同激素间的反应不同,认为造成胚萌发率高低的原因主要与基因型和胚发育程度有关。也有研究认为培养基中不加任何激素也可获得成苗,或者添加一种生长调节剂也可以获得较高的成苗率,如WPM培养基附加6-BA 0.2mg/L。另外,在胚萌发培养基中降低蔗糖浓度改变培养基的渗透压可使胚萌发迅速,且成苗整齐,畸形苗减少,在胚萌发及成苗阶段适宜蔗糖浓度应为1.5%。