育种研究室
徐海英 孙磊 闫爱玲

    葡萄为藤本果树，从幼苗到结果通常需要2-3年的时间，如果进行遗传育种研究，大量的后代群体将耗费土地和人力，实验操作不方便，周期较长。美国农业部葡萄遗传育种科学家Peter Cousins研究小组培育出了一个适合于葡萄育种研究的独特品种‘小精灵’（Pixie），该品种植株矮小，从幼树时期（发芽后95天）就能够不断开花，而不产生卷须，枝条节间非常短，果穗小而紧凑，因此可以在温室的花盆中生长，以它为研究工具可以加速遗传育种研究进程。

   ‘小精灵’是从酿酒葡萄‘黑比诺’的变种‘Pinot Meunier’中培育出的。研究人员在‘Pinot Meunier’植株中发现了一个自然突变体，基因的突变使其对赤霉素的敏感度降低，而赤霉素在葡萄生长发育中的作用非常广泛，其中之一便是控制叶片对生的位置上是形成卷须还是花序，树体内赤霉素的增多和积累将会形成更多的卷须，而相反阻碍赤霉素的形成或者降低树体内的积累将会减少卷须增加花序。

    该品种是2006年作为一个公益性品种发布，而没申请知识产权保护，自此以后，该品种的接穗、种子和植株被引入美国国内的其它机构以及智利、匈牙利、德国、瑞士等国家用于育种研究。萌芽、开花，未成熟果实、转色的果实以及成熟果实这些不同发育阶段能在同一个植株上出现，因此在全年的任何时候都能对处于各种发育阶段的实验材料进行取样。这样有利于育种研究人员从事葡萄的生长、发育和繁殖研究。食品科学研究人员用它来研究果实发育阶段的化学成分，植物病理研究人员用它来研究每个季节对白粉病的抗性。

    ‘小精灵’葡萄的血统和起源：小精灵植株是通过组织培养的方式从‘Pinot Meunier’中培育出来的，‘Pinot Meunier’是‘黑比诺’的一个典型的变种，它的叶片上产生很多白色绒毛，而实际上‘Pinot Meunier’是一个嵌合体，在外层（L1）和内层（L2）上的基因型不相同。外层基因显示出多毛的特性，而内层的基因组成和‘黑比诺’完全相同。澳大利亚研究人员Skene和Barlass在1983年就报道了一种分离L1层和L2层的方法而获得了一些矮化植株，但是他们获得的植株并没有显示出卷须高度发育成花序的特征，2002年澳大利亚的另外一个研究小组Boss和Thomas用另外一种方法成功分离出L1层和L2层，从L1层中获得了一种卷须演变成花序的微型葡萄植株。由于在全球范围内为了减少葡萄病虫害的传播和扩散，检验检疫手段和制度非常严格，不方便材料的传播，因此Peter Cousins小组选用了Boss和Thomas相同的实验材料，通过与加州大学戴维斯分校的David Tricoli的合作而培育出了‘小精灵’。

图2 一个新梢上结出的不同果穗，可以看到不同的发育阶段