无核种质材料创制岗位

徐炎 王跃进 张朝红 刘国甜

  胚发育培养基的效率高低，直接影响胚的发育和成苗质量。优化胚挽救育种过程中的胚发育培养基和添加成分等关键步骤，对于提高无核葡萄育成效率具有重要意义。科学的培养基优化是基于无核葡萄和有核葡萄胚珠之间的具体物质含量差异，针对性的调整培养基配方，结合胚挽救试验筛选出最适应的培养基配方。前人已经明确了不同激素、多胺等物质在无核葡萄和有核葡萄胚珠之间的差异，并基于这些差异对胚发育培养基进行了优化，而氨基酸、矿质元素和可溶性糖等物质还没有通过这种科学的方法进行验证。因此首先明确氨基酸、矿质元素和可溶性糖等在无核葡萄和有核葡萄胚珠中的变化规律变得尤为重要。

  通过对‘火焰无核’、‘红宝石无核’、‘玫瑰香’、‘黑比诺’4个葡萄品种6个发育时期胚珠的游离氨基酸、矿质元素和可溶性糖含量检测，明确了无核葡萄和有核葡萄胚珠的21种游离氨基酸、9种矿质元素、3种可溶性糖的变化规律。通过差异倍数和偏最小二乘法判别分析，认为无核葡萄相比有核葡萄的胚珠在谷氨酰胺、精氨酸、谷氨酸、组氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、γ-氨基丁酸、赖氨酸等11种游离氨基酸，氮、磷、钾、镁、钙等5种矿质元素，以及蔗糖的含量显著偏低。基于无核葡萄和有核葡萄胚珠的物质含量差异，从设计的12种胚发育培养基优化方案中筛选出一个AM3胚发育培养基：与对照MM3培养基相比，AM3能够将无核葡萄胚挽救的胚发育率和成苗率分别提高8%和5%。

  进一步，对无核葡萄胚挽救胚发育培养基的验证与应用，增加‘火焰无核’ב玫瑰香’、‘红斯威特’ב阳光玫瑰’、‘红斯威特’ב新郁’、‘紫脆无核’ב玫瑰香’、‘紫脆无核’ב阳光玫瑰’5个不同杂交亲本的组合，以MM3培养基为对照，进一步验证AM3培养基的培养效果。试验结果表明，AM3培养基分别在‘火焰无核’ב玫瑰香’、‘红斯威特’ב阳光玫瑰’、‘红斯威特’ב新郁’、‘紫脆无核’ב玫瑰香’和‘紫脆无核’ב阳光玫瑰’组合中获得的胚发育率比对照MM3培养基提高了8.24%、7.21%、9.49%、8.42%和6.86%，成苗率比对照MM3培养基提高了4.93%、4.15%、7.13%、3.35%和3.13%（表3-7，图3-12），即与对照MM3培养基相比，AM3培养基在5个杂交组合中获得胚发育率和成苗率平均提高了8.04%和4.54%，证明AM3培养基（MM3培养基 + 谷氨酰胺1.67 mM + 精氨酸1.21 mM + 谷氨酸0.74 mM + 组氨酸0.28 mM + 丙氨酸0.41 mM + 天冬氨酸0.23 mM + 亮氨酸0.12 mM + 甲硫氨酸0.09 mM + 异亮氨酸0.09 mM + γ-氨基丁酸0.11 mM + 赖氨酸0.05 mM）能够作为优化的胚发育培养基，并对胚发育具有良好的促进作用。

。