豫东综合试验站

张柯 娄玉穗 尚泓泉 樊红杰 吕中伟

  培育大粒无核葡萄一直是葡萄育种的重要方向。传统无核葡萄杂交育种，一般利用有核二倍体为母本，无核二倍体为父本杂交选育无核葡萄。该方法对选用亲本要求很严，母本需要是具无核倾向的有核品种，且无核后代选育率较低。利用二倍体和四倍体葡萄品种进行杂交，由于减数分裂过程紊乱造成不育性，杂交三倍体后代表现出无核或少核性状。因此，可利用不同倍性葡萄品种进行杂交获得三倍体无核葡萄。本研究选取鲜食品质佳的葡萄品种为试材进行不同倍性葡萄品种间杂交试验，通过调查统计各组合的杂交种子情况和种子萌发率，初步了解不同葡萄品种间杂交亲和状况，筛选出亲和性高的杂交组合，以期为葡萄杂交育种中亲本的选择选配及杂交亲和机理研究奠定基础。

  1 材料和方法

  1.1 材料

  本试验以国家葡萄产业技术体系豫东综合试验站核心示范园内定植的葡萄种质资源为材料，通过连续多年的种质资源监测与评价，筛选出‘新雅’、‘阳光玫瑰’、‘七星女王’、‘金手指’等优良二倍体葡萄品种，分别与四倍体‘早黑宝’、‘巨玫瑰’等品种杂交。园区内葡萄株行距1.5 m × 2.5 m，避雨栽培模式，双十字V形架，常规生产管理。

  1.2 方法

  花前1~2天取父本的花粉，晾干后置于小玻璃瓶中备用。花前3天对母本材料进行去雄处理，套袋。于晴朗的早晨进行人工授粉，为保证授粉效率，隔天再重复授粉一次，连续授粉2~3次。果实成熟后，剖开果实将种子取出并清洗干净，统计不同杂交组合的种子数，将种子放入网袋，标记好组合名称，放入冷库中湿沙层积。沙子的湿度以手握成团不滴水，松手即散为宜。翌年春天，将湿沙层积后的杂交种子用清水洗净后，去除霉烂的种子并记录每个组合的种子数，将种子平铺于覆有湿纱布的托盘上，在种子上再覆盖一层湿纱布，贴好标签，将放有种子的托盘置于培养箱内进行催芽，保持温度在25℃左右，每天喷水2次，保持纱布湿润。以种皮开裂种子露白或长根为标准，分别在催芽7 d和14 d，统计各杂交组合的种子萌发率。

  1.3 指标测定

  统计杂交组合数，杂交果穗数、授粉花蕾数、可育种子数，催芽7 d和14 d发芽种子数，计算杂交亲和指数及种子萌发率。亲和指数高低可以判断杂交亲和性的强弱。

  杂交亲和指数=100%×杂交可育种子数/授粉花蕾数

  萌发率=100%×发芽种子数/供试种子数

  2 结果与分析

  2.1 优良种质的评价

  结合育种目标，对试验园区内90余个葡萄种质资源进行鉴定、评价，筛选出6个优良葡萄种质，分别为‘新雅’、‘阳光玫瑰’、‘七星女王’、‘早黑宝’、‘巨玫瑰’和‘金手指’。筛选出的优良葡萄种质，以早中熟为主。如表1所示， 6个优良葡萄种质中有3个来自日本，其余3个优良葡萄种质为国内科研院所育成，分别为新疆葡萄瓜果开发研究中心、山西省农业科学院和大连农业科学院。欧美杂种占多数，为4个，其余2个为欧亚种。从倍性来看，4个二倍体，染色体数为2n=2x=38，2个四倍体，染色体数为2n=2x=76。主要用途均为鲜食。

  2.2 不同品种间杂交亲和性

  以不同倍性的二倍体和四倍体葡萄品种组配杂交12份，分别为阳光玫瑰×巨玫瑰、新雅×巨玫瑰、七星女王×巨玫瑰、金手指×巨玫瑰、巨玫瑰×阳光玫瑰、巨玫瑰×新雅、巨玫瑰×金手指、阳光玫瑰×早黑宝、早黑宝×阳光玫瑰、七星女王×早黑宝、早黑宝×新雅、早黑宝×七星女王，杂交授粉113穗。

  果实成熟后，用解剖刀切开果实取出种子并清洗干净，统计不同组合的杂交果实穗数和发育良好的种子数，收获杂交果穗92穗，得到种子发育良好的种子609粒，放入种子袋做好标记湿沙处理。

  从表2可以看出，不同倍性品种间杂交亲和性有很大的差别。二倍体×四倍体组合中，‘阳光玫瑰’ב巨玫瑰’的杂交亲和指数最高，为0.28；‘新雅’ב巨玫瑰’、‘七星女王’ב巨玫瑰’和‘金手指’ב巨玫瑰’的杂交亲和指数近似，分别为0.22、0.22和0.21；以‘早黑宝’为父本的组合杂交亲和指数最低，‘阳光玫瑰’ב早黑宝’和‘七星女王’ב早黑宝’的杂交亲和指数分别为0.09和0.07。四倍体×二倍体组合中，‘巨玫瑰’ב阳光玫瑰’的杂交亲和指数最高，为0.16；‘巨玫瑰’ב新雅’和‘巨玫瑰’ב金手指’的杂交亲和指数分别为0.14和0.11；以‘早黑宝’为母本的组合杂交亲和指数普遍较低，‘早黑宝’ב阳光玫瑰’和‘早黑宝’ב新雅’分别为0.07和0.05，‘早黑宝’ב七星女王’的杂交亲和指数最低，为0.01。

  2.3 不同杂交组合的种子萌芽率

  如表3所示，以二倍体为母本的组合，其杂交种子萌芽率明显早于以四倍体为母本的组合，而且萌发更为集中。二倍体×四倍体组合杂交种子萌芽早，且萌发率较高。催芽7 d，杂交种子萌发11.00%～26.51%；催芽14 d，种子萌发率达到15.00%～31.33%。四倍体为母本的组合杂交种子普遍萌发较晚，且萌发率低。催芽7d，四倍体×二倍体组合杂交种子萌发率最高为3.17%；催芽14 d，种子萌发率最高达到12.70%。以‘七星女王’为父本的组合‘早黑宝’ב七星女王’，其杂种催芽14 d，萌发率仍为0。

  3 结论与讨论

  不同倍性亲本之间杂交，由于减数分裂过程紊乱造成不育性，杂交果实多表现为胚败育或假单性结实。本研究中，利用二倍体×四倍体和四倍体×二倍体组合杂交育种，其杂交胚败育严重，种子质量普遍较差，可育的种子数量极少，杂交亲和性极低。其中，以二倍体为母本比以四倍体为母本的杂交亲和性高。这可能是四倍体品种胚珠的可育性低且落花落果严重所导致。以‘早黑宝’为亲本的杂交组合育性普遍较差，杂交种子虽然较大，但种子量较少且大多发育不良，杂交种子萌发率低下，可能是由于胚珠发育异常导致。‘七星女王’的花药干瘪，花粉极少。以‘七星女王’为父本时，杂交亲和指数最低，为0.01，杂交种子萌发率为0。以二倍体欧亚种‘新雅’为父本和母本的组合，其杂交亲和性较好，杂种萌发率均高于其他杂交组合，这与前人的研究结果一致。

  杂交胚的发育和生长与母本直接相关。因此，在选择亲本时，要尽量选择结实率高的二倍体种质作母本，以花粉量大、花粉活力高的种质作父本，同时选配杂交亲和性高的组合，易获得大量的杂交后代，有利于提高葡萄杂交育种效率。