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胚挽救技術(shù)在我國無核葡萄育種中的應(yīng)用及展望

2019-06-01 08:50:32趙艷卓陳展牛早柱魏建國牛帥科楊麗麗
河北農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019年1期
關(guān)鍵詞:胚珠三倍體雜交

趙艷卓,陳展,牛早柱,魏建國,牛帥科,楊麗麗

(河北省農(nóng)林科學(xué)院石家莊果樹研究所,河北 石家莊 050061)

葡萄(Vitis vinifera)是世界四大水果之一,栽培遍及五大洲,鮮食葡萄因粒大味美而深受消費(fèi)者的喜愛。無核葡萄外形美觀,品質(zhì)優(yōu)良,食用方便,在鮮食市場和制干領(lǐng)域均占據(jù)重要地位。目前,無核葡萄品種是我國各葡萄產(chǎn)區(qū)的主推品種[1],其中,大部分為國外育成品種,國內(nèi)育成品種較少。市售鮮食無核葡萄中大多是將有核品種經(jīng)過無核化處理后得到的,如玫瑰香、巨峰、藤稔、紅地球、醉金香、陽光玫瑰等,天然無核品種只占一小部分。隨著國際果品安全進(jìn)程的不斷推進(jìn),利用化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)葡萄無核化勢必要被應(yīng)用綠色安全的無核品種所取代。因此,加大無核葡萄育種力度,選育大粒、優(yōu)質(zhì)且具香味的鮮食無核葡萄品種成為當(dāng)今葡萄育種的主要目標(biāo)[2,3]。

無核葡萄育種途徑有芽變選種、雜交育種、多倍體育種、胚挽救育種、分子標(biāo)記輔助育種等,其中雜交育種是無核葡萄育種的主要手段。傳統(tǒng)的雜交方式只能以有核葡萄為母本,依靠傳遞力強(qiáng)的無核父本來傳遞無核性狀,利用這種方式選育無核葡萄品種效率很低,雜種后代中無核的幾率一般不超過15%[4],且選育過程時間長。但這一狀況在1982年因Ramming等創(chuàng)立無核葡萄胚挽救(embryo rescue)技術(shù)而改變。胚挽救技術(shù)是運(yùn)用植物組織培養(yǎng)技術(shù),對假單性結(jié)實(shí)或其他發(fā)育有障礙的受精胚或胚珠,在其合子胚敗育之前進(jìn)行離體培養(yǎng),阻止幼胚敗育,利用胚乳及培養(yǎng)基中的營養(yǎng)使其發(fā)育成充實(shí)的胚,最終形成完整的植株[5]。該技術(shù)使無核葡萄×無核葡萄的雜交方式成為現(xiàn)實(shí),是目前無核葡萄育種研究中發(fā)展最快的新興實(shí)用技術(shù),推動了無核葡萄的育種進(jìn)程。我國自20 世紀(jì)90年代開始無核葡萄胚挽救技術(shù)研究,現(xiàn)已在無核葡萄種質(zhì)創(chuàng)新[4,6~15]、三倍體無核品種選育[8,10,11,16~20]、抗性品種選育[21~26]等方面廣泛應(yīng)用,同時對影響胚挽救的不同因素[3,9,21,24,27~34]進(jìn)行了研究。

1 胚挽救技術(shù)在無核葡萄育種中的應(yīng)用

1.1 雜交育種

雜交育種是葡萄育種中使用最廣泛的技術(shù)。我國培育的葡萄品種中,約有70%是通過雜交獲得的[5,35]。與傳統(tǒng)育種相比,胚挽救技術(shù)因獲得的子代無核率高,且育種周期短,而被廣泛應(yīng)用于葡萄無核種質(zhì)的創(chuàng)制。通過葡萄種內(nèi)雜交,或者與葡萄屬其他種間雜交,如與圓葉葡萄(V.rotundifolia)、山葡萄(V.amureusis Rupr.)、刺葡萄(V.davidii Foex.)、蘡薁葡萄(V.thunbergii Sieb.)、歐山雜種葡萄等雜交,我國葡萄科技工作者獲得了許多具有不同特性的無核葡萄新種質(zhì)[7~9,24,26,36]。如,為培育無核、香味葡萄新品種,多位學(xué)者以無核葡萄品種做母本,二倍體或四倍體玫瑰香型葡萄或優(yōu)系做父本,配置不同雜交組合,獲得了一批胚挽救株系[7,9,29,37,38]。

1.2 三倍體育種

目前獲得三倍體葡萄的有效途徑是二倍體與四倍體進(jìn)行有性雜交,但由于染色體的不均衡性,導(dǎo)致胚在發(fā)育早期即發(fā)生敗育,或獲得的雜交種子生活力低,造成育種效率低下。利用胚挽救技術(shù)可阻止三倍體雜交幼胚的早期敗育,獲得三倍體植株,從而提高育種效率。李世誠等[39]較早(1998年)應(yīng)用胚挽救技術(shù)得到了三倍體葡萄植株,隨后,眾多學(xué)者也通過胚挽救技術(shù)得到了三倍體葡萄,并對三倍體育種中胚挽救技術(shù)的影響因素以及三倍體植株的鑒定進(jìn)行了研究[17,20,39~43]。近期,田淑芬等[29,37,38]以二倍體無核品種希姆勞特、紅寶石無核、奧迪亞無核為母本,與四倍體品種巨玫瑰雜交,并對影響胚發(fā)育及成苗的因素進(jìn)行了研究,經(jīng)倍性檢測獲得‘希姆勞特×巨玫瑰’的三倍體幼苗1 株。

在三倍體育種方面,多數(shù)研究是在歐亞種葡萄與歐美雜種葡萄間進(jìn)行,僅有少數(shù)研究是在歐亞種與歐山雜種[19]、刺葡萄[44]間進(jìn)行。唐冬梅[8]對不同倍性雜交組合后代進(jìn)行分析后認(rèn)為,2x×4x 雜交方式較4x×2x 雜交方式能得到更多的雜交后代,但4x×2x 雜交方式較2x×4x 雜交方式獲得的雜交后代中三倍體的比例高。

1.3 遠(yuǎn)緣雜交育種及抗性育種

目前生產(chǎn)上廣泛栽培的無核葡萄品種多數(shù)屬于歐亞種,其果實(shí)品質(zhì)優(yōu)良,但抗病性和抗逆性較差。葡萄屬其他種則具有不同的品質(zhì)特性以及優(yōu)秀的抗病、抗逆性,如圓葉葡萄對根瘤蚜完全免疫,我國野生葡萄中的山葡萄具有極佳的抗寒性,但由于親緣關(guān)系較遠(yuǎn),造成傳統(tǒng)的育種方法效率低。而利用胚挽救技術(shù)可以提高培育抗病、抗逆無核葡萄新品種的效率。

在遠(yuǎn)緣雜交方面,1988年Goldy 等首次利用胚挽救技術(shù)將歐亞種無核葡萄與圓葉葡萄遠(yuǎn)緣雜交,探究了獲得葡萄新種質(zhì)的可能性。在國內(nèi),潘學(xué)軍等[43]首次報(bào)道了利用圓葉葡萄與歐亞種葡萄雜交,成功獲得亞屬間雜種苗19 株。隨后,其他學(xué)者陸續(xù)報(bào)道了蘡薁葡萄泰山-2[23,26],刺葡萄塘尾[23,25]、紫秋[44]、雪峰[19],秋葡萄江西-2[23],燕山葡萄[45],秦嶺葡萄平利-5[45]等與歐亞種或歐美雜種葡萄進(jìn)行雜交的研究。

在抗逆性方面,除少數(shù)學(xué)者采用蘡薁葡萄泰山-2、刺葡萄塘尾、秋葡萄江西-2 等,多數(shù)學(xué)者采用抗寒性極強(qiáng)的山葡萄如黑龍江實(shí)生、左山74-1-326、雙優(yōu)等或抗寒性較強(qiáng)的歐山雜種北醇、北冰紅等與歐亞種葡萄雜交,以提高歐亞種葡萄的抗寒性[8,23,45~47]。應(yīng)用分子輔助標(biāo)記對胚挽救苗進(jìn)行早期篩選,能夠大大提高育種效率。劉巧[26]和趙雅楠等[21]利用張劍俠等[48]獲得的2 個山葡萄抗寒基因連鎖RAPD 標(biāo)記S241-717和S238-854 對胚挽救苗進(jìn)行早期檢測,分別獲得攜帶抗寒分子標(biāo)記的雜種株系55 個和15 個。

在抗病性方面,少數(shù)學(xué)者利用分子標(biāo)記,如抗炭疽病基因RAPD 標(biāo)記OPC15-1300,抗黑痘病基因RAPD 標(biāo)記OPS03-1354,抗霜霉病基因RAPD 標(biāo)記S294 和S382,抗白粉病基因標(biāo)記ScORN3-R 等,對具有無核基因的胚挽救苗進(jìn)行了抗病性篩選,獲得具有單抗或雙抗的無核葡萄新種質(zhì)。郭海江等[49]得到擁有抗黑痘病基因的胚挽救苗9 株,擁有抗炭疽病基因的胚挽救苗1 株,同時擁有抗炭疽病和抗黑痘病基因的胚挽救苗4 株。張劍俠等[22]得到擁有抗黑痘病基因的雜種4 株。王剛[24]對篩選出的擁有抗霜霉病基因的株系接種霜霉病菌后再次篩選,得到抗病品系10 個。趙炅[25]對65 個胚挽救雜交后代株系進(jìn)行抗白粉病基因檢測,但未擴(kuò)增出抗白粉病標(biāo)記的特異性條帶。

2 胚挽救技術(shù)在無核葡萄育種中取得的成果

我國自20 世紀(jì)90年代開始無核葡萄胚挽救研究以來,在胚挽救技術(shù)關(guān)鍵因素的優(yōu)化、三倍體育種、抗性育種等方面進(jìn)行了大量研究。目前,我國進(jìn)行無核葡萄胚挽救育種相關(guān)研究的主要單位是西北農(nóng)林科技大學(xué)王躍進(jìn)團(tuán)隊(duì)。該團(tuán)隊(duì)自1998年起系統(tǒng)開展了無核葡萄胚挽救育種研究,包括對無核葡萄×無核葡萄、無核葡萄×有核葡萄的雜交組合以及無核品種自交的胚挽救操作影響條件的優(yōu)化,建立了無核葡萄胚挽救技術(shù)體系;以中國野生葡萄做父本與歐亞種無核葡萄雜交,進(jìn)行抗病、抗寒無核葡萄胚挽救育種,獲得了一批中國野生葡萄與歐洲葡萄雜交F1代優(yōu)系,選育出大粒無核抗病優(yōu)系00-3-1、大粒無核優(yōu)系00-2-7 等,以及秦紅無核、秦翠無核、秦紅一號等[4]新品種。

天津師范大學(xué)/天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院田淑芬團(tuán)隊(duì)、北京市農(nóng)林科學(xué)院林業(yè)果樹研究所徐海英團(tuán)隊(duì)、沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)、上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、新疆葡萄瓜果開發(fā)研究中心、河北省農(nóng)林科學(xué)院昌黎果樹研究所等也利用胚挽救技術(shù),在香味、抗病、抗逆無核葡萄育種方面進(jìn)行了大量研究。其中,河北省農(nóng)林科學(xué)院昌黎果樹研究所趙勝建團(tuán)隊(duì)較早應(yīng)用胚挽救技術(shù)育成了三倍體葡萄品種無核早紅[42];上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔣愛麗團(tuán)隊(duì)先后育成了無核葡萄新品種滬培1 號[50]、滬培2 號[17]、申愛[51]和滬培3 號[18]。

3 無核葡萄胚挽救技術(shù)的影響因素

3.1 親本基因型

母本材料胚的可挽救性是無核葡萄雜交胚能否成功挽救的關(guān)鍵因素[4,9]。現(xiàn)有的研究結(jié)果表明,紅寶石無核[7,9,26,36]、火焰無核[7,23,31,36]、昆香無核[7,25,31]、奧迪亞無核[52]、京早晶、奧蘭多無核、紅臉無核、黎明無核、京早白、愛神玫瑰[23]等可挽救性比較好,適宜做母本;無核白、希姆勞特、波爾萊特、優(yōu)無核、克瑞森無核等胚過早發(fā)生敗育或可挽救性差的品種不適宜做母本[31,53,54]。唐冬梅[8]對幾個無核品種胚挽救的難易程度進(jìn)行了比較,結(jié)果顯示,胚挽救由易到難的品種順序?yàn)閵W迪亞無核、奇妙無核、火焰無核、優(yōu)無核、無核紫、皇家秋天、底來特、黎明無核、無核白、森田尼無核。田淑芬等[52]對不同品種自交胚的發(fā)育率和萌發(fā)率進(jìn)行了比較,結(jié)果顯示,奧迪亞無核自交胚的發(fā)育率和萌發(fā)率最高,其次是紅寶石無核、希姆勞特,森田尼無核最低。

雜交父本對胚挽救的成功率也有影響。通常用無核性狀傳遞能力強(qiáng)的品種如無核白、無核黑,或起源于二者的無核品種或品系做父本,后代可分離出較高比例的無核個體[4,53]。郭雨瑞[31]進(jìn)行了提高無核葡萄胚挽救育種效率的研究,結(jié)果顯示,玫瑰香和北冰紅分別與火焰無核雜交時,利用玫瑰香的挽救效果優(yōu)于北冰紅;當(dāng)昆香無核做母本時,北冰紅做父本的挽救效果優(yōu)于泰山-2 做父本;當(dāng)奇妙無核做母本時,陽光玫瑰和雙優(yōu)做父本的挽救效果優(yōu)于北冰紅做父本。史文靜等[7]研究指出,香味品種中玫瑰香適合作為父本進(jìn)行香味無核種質(zhì)的選育。牛茹萱等[47]報(bào)道,歐山雜種較山葡萄更適宜于做雜交父本。

3.2 接種時期

接種時期是影響胚挽救效果的另一關(guān)鍵因素。研究表明,在胚大量敗育前、胚發(fā)育至心形胚或更高程度時進(jìn)行胚挽救對于成功挽救具有決定性影響。但迄今為止,還沒有一個普遍適用的選擇最佳接種時期的方法或指標(biāo)。目前,大多數(shù)學(xué)者采用授粉后天數(shù)或盛花后天數(shù)作為接種時期的具體指標(biāo)來間接反映胚珠內(nèi)胚的發(fā)育程度。研究表明,不同品種和雜交組合的最佳接種時間不盡相同[7,9,10,31,54~57](表1)。

表1 部分葡萄品種和雜交組合的最佳接種時間Table 1 Optimum inoculation time of some grape varieties and hybrid combinations (d)

相同的品種及雜交組合,因植株?duì)顩r、地理環(huán)境或者研究者取樣間隔的不同,最佳采樣時間會有所差異。田淑芬等[52]研究指出希姆勞特自交胚的最佳取樣期為授粉后54 d,而此前報(bào)道的希姆勞特自交胚最佳采樣時間為授粉后42 d[54]。紅寶石無核在南方的最佳采樣期為花后33~41 d[32]。父本基因型對雜交組合的取樣時間也有一定的影響[24]。實(shí)踐中,需針對具體的親本組合進(jìn)行采樣時間的優(yōu)化。

3.3 培養(yǎng)基

3.3.1 基礎(chǔ)培養(yǎng)基 無核葡萄的胚挽救過程分為胚珠內(nèi)幼胚發(fā)育、胚萌發(fā)、胚成苗3 個階段。在胚珠培養(yǎng)階段應(yīng)用的培養(yǎng)基有ER、MS、B5、White、Nitsch、NN、改良MM3、MM4 等,其中,Nitsch 培養(yǎng)基和ER 培 養(yǎng)基應(yīng) 用 得 較 多[29,36,47,57,58]。但 不 同 品種或雜交組合的最適培養(yǎng)基不同,如,波爾萊特做母本時適合ER 培養(yǎng)基,紅無籽露做母本時適合MM4 培養(yǎng)基[47]。趙雅楠等[21]對接種于MM3 和ER基本培養(yǎng)基上胚珠的胚發(fā)育率和成苗率進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn),MM3培養(yǎng)基處理的指標(biāo)值均高于ER 培養(yǎng)基處理。在胚萌發(fā)和成苗階段應(yīng)用的培養(yǎng)基有Nitsch、ER、BD、1/2 MS、WPM、MM4,其中,使用較多的是1/2 MS 和WPM[7,36,37,47,59,60]。

3.3.2 外源添加物 在外植體培養(yǎng)中,適宜的外源激素種類及配比起著重要作用。不同葡萄品種對激素的敏感程度存在顯著差異,并且隨胚的發(fā)育程度而變化。胚發(fā)育程度越高,對激素的要求越不嚴(yán)格。多數(shù)研究者認(rèn)為,培養(yǎng)基中添加適宜濃度的外源激素如6-BA、IAA、IBA、GA3等對胚的發(fā)育具有促進(jìn)作用[3,29,30,36,54]。不同雜交組合對6-BA 的敏感程度不同,其中,應(yīng)用較多的添加量為0.5 mg/L[29,30,54]。郭雨瑞[31]研究了多效唑(paclobutrazol,PAC)對胚挽救效果的影響,結(jié)果顯示,在MM3 培養(yǎng)基中添加1.5 mg/L 的PAC 可以提高‘火焰無核×北冰紅’、‘昆香無核×泰山-2’雜交胚珠的成胚率;在胚萌發(fā)階段,向WPM培養(yǎng)基中添加1 μmol/L 的PAC 可以提高‘紅無籽露×北冰紅’的發(fā)芽率和成苗率。

在葡萄生長過程中噴施植物生長調(diào)節(jié)劑也有利于胚珠的發(fā)育。唐冬梅[8]研究表明,花前兩周噴施100~500 mg/L 的矮壯素能顯著促進(jìn)森田尼無核胚珠的發(fā)育,提高森田尼無核胚的萌發(fā)率和最終成苗率。李桂榮[60]發(fā)現(xiàn),在無核葡萄坐果過程中噴施IAA 30 mg/L+ABA 30 mg/L 可以促進(jìn)漿果內(nèi)胚珠的發(fā)育。朱佩佩[36]研究指出,花前2 周噴施30~50 mg/L 的6-BA 能夠促進(jìn)雜交組合胚的發(fā)育,這與陶建敏等[61]的研究結(jié)果相一致。

添加多胺(腐胺、精胺、亞精胺)[9,60]、氨基酸(絲氨酸、甘氨酸、半胱氨酸、脯氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺)[3,21]、水解酪蛋白、秋水仙堿、麥芽糖、香蕉泥等,也對胚的發(fā)育起到一定的促進(jìn)作用。在胚萌發(fā)培養(yǎng)基WPM 中添加3 mmol/L 腐胺有利于‘紅無籽露×雙優(yōu)’、‘紅寶石無核×紫香無核’、‘愛神玫瑰×陽光玫瑰’成苗,成苗率分別提高了13.34%、6.67%和30.16%;添加0.5 mmol/L 亞精胺有利于‘紅寶石無核×火焰無核’、‘紅臉無核×愛神玫瑰’成苗;添加0.3 mmol/L 精胺有利于‘紅寶石無核×江西-2’、‘紅無籽露×紫香無核’成苗[9]。田淑芬等[3]研究了不同甘氨酸濃度對胚發(fā)育的影響,認(rèn)為不同雜交組合使用的最佳甘氨酸濃度也不一樣,其中,‘紅寶石無核×玫瑰香優(yōu)系’使用的最適濃度為4.0 mmol/L,‘希姆勞特×玫瑰香優(yōu)系’使用的最適濃度為1.0 mmol/L。

3.3.3 培養(yǎng)基形態(tài) 胚挽救過程中培養(yǎng)基的形態(tài)主要有固相、液相和固液雙相3 種。其中,固液雙相培養(yǎng)基彌補(bǔ)了單相培養(yǎng)基的缺陷,既能增大胚珠與培養(yǎng)基的接觸面積,又能避免培養(yǎng)基因水分蒸發(fā)過度而導(dǎo)致的濃縮,經(jīng)檢驗(yàn)[32,36,55,56,60]培養(yǎng)效果很好。但也有研究顯示,對于胚珠較大的品種,3 種相態(tài)培養(yǎng)基的挽救效果差異不大[56]。

3.4 培養(yǎng)條件

培養(yǎng)時的光照、溫度、珠被處理方式等對無核葡萄胚挽救也有一定的影響。

無核葡萄胚挽救時胚珠培養(yǎng)過程中是否需要光照,目前研究結(jié)果不完全一致。由于胚在胚珠內(nèi)的發(fā)育是不見光的,于是,唐冬梅等[56]和李桂榮[60]模擬胚在胚珠中的環(huán)境狀態(tài),比較了暗培養(yǎng)和光照培養(yǎng)(光照與黑暗交替)對胚發(fā)育的影響,研究結(jié)果均證實(shí)暗培養(yǎng)有利于離體胚的發(fā)育。史文靜等[7]認(rèn)為,暗培養(yǎng)時間在8~10 周為宜,暗培養(yǎng)時間過長會顯著增加畸形胚的比例。但鄭婷[32]的研究結(jié)果顯示,光照(光照與黑暗交替)培養(yǎng)可以促進(jìn)胚的發(fā)育。李玉玲等[27]探討了不同光質(zhì)(紅光、藍(lán)光、白光、暗)培養(yǎng)對火焰無核胚珠培養(yǎng)的影響,發(fā)現(xiàn)4 種光質(zhì)處理對胚發(fā)育的影響效果差異不顯著。

對于胚培養(yǎng)過程中是否都需要低溫,研究者的看法也不一樣。一般認(rèn)為,為打破胚的休眠,促進(jìn)胚萌發(fā),提高萌發(fā)率和培養(yǎng)壯苗,需對胚珠進(jìn)行一定時間的4 ℃低溫處理。鄭婷[32]研究表明,低溫處理‘火焰無核×寒香蜜’胚珠10 d,可以使胚珠發(fā)育率、胚發(fā)育率和胚萌發(fā)率均達(dá)到相對較高的水平。但也有學(xué)者認(rèn)為,由于無核葡萄的胚未發(fā)育成熟,其并未進(jìn)入休眠狀態(tài),因此,無需考慮休眠問題。唐冬梅等[56]和田淑芬等[52]的研究結(jié)果均表明,在胚珠離體培養(yǎng)階段低溫培養(yǎng)會抑制胚的發(fā)育,降低胚發(fā)育率。

在無核葡萄胚挽救過程中,珠被的處理方式有不處理(全胚珠)、橫切、縱切、切喙和剝?nèi)÷闩?。多?shù)學(xué)者認(rèn)為,剝?nèi)÷闩呖梢蕴岣吲叩拿劝l(fā)率[62],使胚提前萌發(fā)且成苗整齊,同時,可直接判斷胚挽救苗是來自合子胚還是來自體細(xì)胞胚。但是,由于不同的品種或雜交組合胚剝離難易程度不一樣,且在剝胚過程中容易使胚受傷而產(chǎn)生較多的畸形苗,故一些學(xué)者采取橫切[63]、切喙[58]的方式處理珠被,使胚在胚乳和培養(yǎng)基的雙重營養(yǎng)下萌發(fā)生長,同樣可以提高胚珠的萌發(fā)出苗率,并且操作容易,對胚的傷害小。所以,橫切和切喙的珠被處理方式也被較多學(xué)者所應(yīng)用。

3.5 胚挽救苗的馴化移栽

胚挽救苗的馴化移栽是一個由半異養(yǎng)到自養(yǎng)、高濕到低濕、恒溫到變溫、無菌到有菌的過程[33,64],是其從實(shí)驗(yàn)室走向大田的關(guān)鍵步驟。李桂榮[60]建立的移栽馴化操作程序?yàn)閺?qiáng)光閉口煉苗7~14 d—移栽至基質(zhì)—罩透明塑料杯保濕煉苗—溫室馴化—移植大田。胚挽救苗的生長狀況、移栽基質(zhì)和噴施營養(yǎng)液等是影響無核葡萄育種成苗的主要因素。

一般認(rèn)為,苗齡30~40 d 是胚挽救苗移栽的適宜時期[6,8,33,64];60 d 時的試管苗根系已經(jīng)老化,移栽成活率會大大降低。但是,苗齡并不適合所有的情況,應(yīng)結(jié)合要移栽馴化的胚挽救苗的長勢和高度進(jìn)行綜合評判。李桂榮[60]研究認(rèn)為,苗高8~10 cm 時是胚挽救苗的最適移栽時期。

單一的移栽基質(zhì)成分有園土、泥炭土、蛭石、河沙、珍珠巖、椰糠等。一般認(rèn)為,應(yīng)用復(fù)配基質(zhì)的效果優(yōu)于應(yīng)用單種特定的移栽基質(zhì)。實(shí)踐中應(yīng)用的復(fù)配基質(zhì)配方有V(珍珠巖)∶V(蛭石)∶V(河沙)=1∶1∶1[33]、V(珍珠巖)∶V(草炭)∶V(園土)=4∶1∶1[6]、V(珍珠巖)∶V(草灰)=1∶1[62]、V(基質(zhì)土)∶V(蛭石)=5∶1[7]、V(蛭石)∶V(泥炭土)∶V(椰糠)=1∶4∶1[60],V(椰糠):V(蛭石)∶V(腐葉土)=2∶1∶1[65]。馴化移栽時常用的營養(yǎng)液為B5 和MS。對營養(yǎng)液濃度進(jìn)行比較后,多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,用1/8 MS大量元素[8,24,33,60]營養(yǎng)液澆灌胚挽救苗利于壯苗,有助于移栽成活率的提高;也有人認(rèn)為,應(yīng)用更低濃度的1/10 MS[60]或1/16 MS[6]營養(yǎng)液對胚挽救苗的移栽馴化有利且經(jīng)濟(jì)。唐冬梅[8]用1/4 B5 大量元素溶液澆灌移栽苗,幼苗的成活和生長效果較好。

生根粉屬于生長素類的植物生長調(diào)節(jié)劑,生長素能調(diào)控側(cè)根根原基的形成,促進(jìn)植物側(cè)根和不定根的發(fā)生與生長,并且側(cè)根的發(fā)生與伸長都直接或間接地依賴于生長素的調(diào)控作用[59]。用300 mg/L 生根粉浸根20~30 s[33]或用1.0 mg/L 生根粉浸根3 min[59]處理幼苗,移栽成活率較高。

4 展望

我國在葡萄育種中應(yīng)用胚挽救技術(shù)已有30 余年的歷史,在無核葡萄胚挽救影響因素方面以及三倍體育種、遠(yuǎn)緣雜交育種和抗性育種等方面進(jìn)行了系列研究,建立了無核葡萄胚挽救技術(shù)體系,創(chuàng)制了很多無核葡萄新種質(zhì),并育成一些無核葡萄新品種。但與國外引進(jìn)品種相比,我國的這些育成品種在商品性上缺乏突破;且多數(shù)品種都是由2 個外來或古老種質(zhì)的簡單雜交獲得,缺少多親多代綜合雜交育成的品種[66]。這一狀況與我國擁有眾多栽培品種和豐富野生葡萄資源的事實(shí)不相符。我國野生葡萄中的一些種和株系具有較強(qiáng)的抗病、抗逆性,現(xiàn)有研究表明其基因組存在主效抗病基因,且與歐洲葡萄無核品種雜交易親和,因此,在對葡萄重要性狀的遺傳規(guī)律進(jìn)行系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上,充分利用我國的葡萄資源,應(yīng)用胚挽救技術(shù)與傳統(tǒng)雜交育種等手段,選育具有大粒、無核、抗性強(qiáng)等優(yōu)良性狀的葡萄新品種仍是目前育種工作者不斷探索和研究的重點(diǎn)。

利用胚挽救技術(shù)得到的F1代雜種中還存在一定比例的有核雜種,尤其是利用有核葡萄做父本時。利用分子標(biāo)記對F1代雜種進(jìn)行無核、抗性性狀的早期篩選,能夠提高育種效率,節(jié)省大量人力、物力、財(cái)力。迄今,已有5 個無核基因分子標(biāo)記被用于葡萄無核性狀的輔助選擇,分別是SCAR 標(biāo)記SCC8、SCF27 和GSLP1-569,微衛(wèi)星標(biāo)記VMC7F2 和p3-VvAGL11[4,67]。在抗病性方面應(yīng)用的分子標(biāo)記有許多,如,抗炭疽病基因PAPD 標(biāo)記OPC15-1300,抗黑痘病基因RAPD 標(biāo)記OPS03-1354,抗霜霉病基因RAPD 標(biāo)記S294 和S382,抗白粉病基因RAPD 標(biāo)記OPW02-1756 等。在抗寒性方面應(yīng)用的分子標(biāo)記有S241-717 和S238-854。由于分子標(biāo)記與目標(biāo)基因的連鎖程度、適用的廣泛性等影響著輔助選擇的效率,因此,繼續(xù)尋找緊密連鎖的無核基因分子標(biāo)記以及抗病和抗逆基因分子標(biāo)記,仍是今后葡萄分子育種的重要內(nèi)容。

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