秋水仙素和胺磺靈除草劑誘導(dǎo)小型西瓜四倍體研究

趙勝杰，劉文革，閻志紅，何楠，劉鵬

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所，河南鄭州，450009）

秋水仙素和胺磺靈除草劑誘導(dǎo)小型西瓜四倍體研究

趙勝杰，劉文革，閻志紅，何楠，劉鵬

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所，河南鄭州，450009）

用0.2%秋水仙素水溶液和不同濃度胺磺靈除草劑滴苗處理誘導(dǎo)小型西瓜四倍體。結(jié)果表明，用秋水仙素處理，誘變頻率基因型間差異較大，高的可以達(dá)到26.3%，低的僅有1.4%。胺磺靈誘導(dǎo)小型西瓜四倍體有一定的效果，但整體誘導(dǎo)頻率不高。

秋水仙素；胺磺靈；小型西瓜；四倍體；誘導(dǎo)

誘變小型西瓜四倍體是培育優(yōu)質(zhì)小型無籽西瓜的前提。目前誘變西瓜同源四倍體多用秋水仙素處理種子或幼苗[1~3]，也有利用秋水仙素或二硝基苯胺類除草劑離體誘導(dǎo)西瓜四倍體的報(bào)道[4~7]。本試驗(yàn)擬分別采用秋水仙素和胺磺靈除草劑滴苗處理誘導(dǎo)小型西瓜四倍體，以篩選胺磺靈適宜的誘變濃度，比較二者誘變頻率的差異，并獲得小型西瓜四倍體用于育種。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為13個(gè)小果型西瓜自交系，均由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所選育，品種名稱見表1。

1.2 試驗(yàn)處理

2009年3 月5日進(jìn)行種子催芽，次日播于營(yíng)養(yǎng)缽，3月18日剔除幼苗生長(zhǎng)點(diǎn)，開始處理。秋水仙素和胺磺靈均采用滴管滴苗處理，每天早晚各1次，連續(xù)處理6 d，秋水仙素濃度為0.2%，胺磺靈設(shè)30，60，90 μmol/L 3個(gè)梯度。5月10日移栽大棚，伸蔓后初步觀察植株的器官形態(tài)，陸續(xù)拔掉未發(fā)生變異的植株，保留變異植株并自交授粉，最后通過果實(shí)和種子性狀觀察并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室鑒定四倍體植株，并計(jì)算誘導(dǎo)頻率。

2 結(jié)果與分析

2.1 秋水仙素處理

除zgs-13，其余12份小果型材料均誘變成功，誘變頻率基因型間差異較大（表1）。誘變成功率較高的材料有zgs-1、zgs-5和zgs-9，誘變頻率分別為21.3%、20.0%和26.3%，zgs-6、zgs-7、zgs-8、zgs-11和zgs-12誘變頻率相對(duì)較低，分別為1.4%、3.7%、6.9%、6.9%和5.3%。zgs-13可能是種子未發(fā)育成熟，發(fā)芽極差，僅存活4株幼苗，未能誘變出四倍體。從表1可以看出，各基因型材料經(jīng)秋水仙素處理后均有不同程度的死苗，其中zgs-3和zgs-6藥害最為嚴(yán)重，死苗率將近或超過處理苗數(shù)的一半，分析原因可能是這些材料苗期植株太弱或發(fā)生徒長(zhǎng)，導(dǎo)致耐藥性降低造成的。

2.2 胺磺靈處理

胺磺靈處理各個(gè)濃度均有四倍體發(fā)生 （表2），材料zgs-1中，30 μmol/L濃度誘變頻率最高，達(dá)到11.1%，90 μmol/L濃度效果最差，處理的90株苗中僅發(fā)現(xiàn)2株四倍體變異。材料zgs-10中，60 μmol/L濃度較為合適，處理的90株苗中有8株誘變成功。胺磺靈處理也會(huì)產(chǎn)生一定的藥害，從表2可以看出，濃度越高，死苗數(shù)越多。

3 小結(jié)與討論

本試驗(yàn)的研究結(jié)果表明，秋水仙素對(duì)于各種基因型的小果型西瓜材料均能起到染色體加倍的作用，基因型間誘變頻率有一定的差異。胺磺靈誘變西瓜四倍體也有一定的效果，但整體誘變頻率不高。李相濤等[8]以秋水仙素為對(duì)照，通過設(shè)計(jì)不同濃度梯度的胺磺靈溶液田間整株誘導(dǎo)西瓜四倍體，研究認(rèn)為20 μmol/L濃度的胺磺靈誘變效果較好，可替代傳統(tǒng)的秋水仙素誘變劑。本試驗(yàn)中胺磺靈整株誘導(dǎo)西瓜幼苗得到的誘變頻率相對(duì)較低，可能是誘變材料、環(huán)境、作用時(shí)間和藥劑濃度等差異造成的。胺磺靈田間整株誘導(dǎo)西瓜四倍體的適宜濃度和處理方法還需要進(jìn)一步的摸索。本研究小組通過組織培養(yǎng)手段將西瓜幼苗子葉直接接種在含30 μmol/L胺磺靈的液體培養(yǎng)基上，發(fā)現(xiàn)四倍體誘變頻率可以達(dá)到30%以上[6]，為高效利用胺磺靈除草劑，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的秋水仙素誘導(dǎo)西瓜四倍體摸索出了一條新的途徑。

表2 胺磺靈誘變小果型西瓜四倍體

[1]Tan S Y,Huang X Q,Liu J W,et al.Raising the frequency of inducing tetraploid watermelon by treating of colchicine [J].Acta Horticulturae,1995,402:18-22.

[2]劉文革，閻志紅.植物離體組織染色體加倍誘導(dǎo)同源四倍體[J].植物學(xué)通報(bào)，2005，22（增刊）：29-36.

[3]張瑛，周如美，李愛民，等.秋水仙素浸根法誘導(dǎo)優(yōu)質(zhì)小型西瓜四倍體試驗(yàn)初報(bào)[J].長(zhǎng)江蔬菜，2009（8）：11-13.

[4]Li Y,Whitesides J F,Rhodes B.In vitro generation of tetraploid watermelon with two dinitroanilines and colchicine[J].Cucurbit Genetics Cooperative Report,1999, 22:38-40.

[5]Zhang X P,Rhodes B B,Whitesides J F.Determination of watermelon p loidy level using flow cytometry[J].Cucurbit Genet Coop Rep,1994,17:102-105.

[6]閻志紅，劉文革，趙勝杰，等.利用二硝基苯胺類除草劑離體誘導(dǎo)西瓜四倍體[J].園藝學(xué)報(bào)，2008，35（11）：1 621-1 626.

[7]周謨兵，林友毫，彭金光，等.利用秋水仙素組培技術(shù)誘導(dǎo)四倍體西瓜的研究[J].長(zhǎng)江蔬菜，2007（9）：43-44.

[8]李相濤，王建利，姚忠臣，等.抗微管除草劑胺磺靈誘導(dǎo)西瓜四倍體試驗(yàn)研究[J].北方園藝，2009（10）：98-100.

Study on Induction of Tetraploid Mini Fruit Watermelon Using Colchicine and Oryzalin

ZHAO Shengjie,LIU Wenge,YAN Zhihong,HE Nan,LIU Peng
(Zhengzhou Fruit Research Institute,CAAS,Zhengzhou,Henan 450009)

Tetraploid mini fruit watermelon were induced using 0.2%colchicine and oryzalin with different concentration. The results showed that there was significant difference on tetraploid induction rate among different genotypes.The maximum could reached 26.3%and the minimum was only 1.4%.For oryzalin induction,tetraploid could also happen,but the induction rate was lower.

Colchicine;Oryzalin;Mini watermelon;Tetraploid;Induction

10.3865/j.issn.1001-3547.2010.08.003

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金（nycytx-36-01-01-03），國(guó)家科技支撐計(jì)劃（2006BAD01A7-6-03），河南省重大科技攻關(guān)項(xiàng)目（072101110500）

趙勝杰，男，助理研究員，主要從事西瓜多倍體育種。

劉文革，通信作者，電話：0371-65330936。E-mail：lwgwm@163.com

2010-03-18