樹莓多倍體誘導(dǎo)試驗(yàn)初報(bào)

陳雙建，郜 敏，溫福喜，劉志新

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，山西太谷030815）

樹莓屬薔薇科（Rosaceae）懸鉤子屬（Rubus L.），又稱木莓，別名托盤、馬林、覆盆子等，為多年生落葉性灌木型果樹。全世界懸鉤子屬有750～1 000種，中國是世界懸鉤子屬植物的分布中心，現(xiàn)已有201種、98變種，但大部分仍處于野生或半野生狀態(tài)，種間雜交普遍[1-3]，遺傳育種研究難度較大。對(duì)懸鉤子屬約406個(gè)種類進(jìn)行染色體研究發(fā)現(xiàn)，其不僅倍性變異范圍較大，而且種內(nèi)倍性變異豐富[4-5]。樹莓的染色體基數(shù)X=7，大多數(shù)種為二倍體，少數(shù)為三倍體和四倍體[5]。Thompson[6]報(bào)道，在美國的無性種質(zhì)資源庫中已保存的387個(gè)樹莓中的染色體倍性變異為二倍體至十二倍體，還有個(gè)別栽培品種是非整倍體。

秋水仙堿處理能使植物細(xì)胞染色體數(shù)目加倍，是誘導(dǎo)多倍體應(yīng)用最廣泛且最有效的藥劑之一。利用秋水仙堿誘導(dǎo)染色體加倍，已經(jīng)在果樹、蔬菜及其他多種植物上獲得成功，并育成一些新品種。

陳俊等[7]利用秋水仙素將葡萄染色體加倍，培育出優(yōu)質(zhì)的四倍體早黑寶葡萄。郭明慧等[8]以30個(gè)大麥品種為材料，利用秋水仙堿進(jìn)行四倍體大麥的誘導(dǎo)，結(jié)果表明，以0.1%秋水仙堿處理16 h效果最好。吳玉香等[9]用改良瓊脂涂抹法處理刺果甘草幼苗頂芽2 d效果最好，變異率達(dá)55%。韓毅科等[10]采用黃瓜單雙倍體誘導(dǎo)純合四倍體得到了較理想的結(jié)果，加倍頻率達(dá)16.9%。秋水仙堿對(duì)植物的毒性會(huì)隨著浸泡時(shí)間和劑量的增加而增加，因此，尋找適宜的秋水仙堿劑量和時(shí)間對(duì)于染色體的加倍至關(guān)重要。

為了能獲得樹莓多倍體誘導(dǎo)的適宜秋水仙堿劑量，山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所樹莓課題組于2009—2010年，對(duì)剛剛萌發(fā)的樹莓種子用不同劑量的秋水仙堿進(jìn)行了不同時(shí)間的浸泡處理以及多倍體誘導(dǎo)初步試驗(yàn)。

1 材料和方法

試材取自山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所樹莓資源圃，2009—2010年用濃硫酸對(duì)樹莓種子進(jìn)行前處理，對(duì)萌發(fā)的樹莓種子用不同劑量秋水仙堿進(jìn)行再處理。秋水仙堿用冷水配制，分別為0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%，每處理 20粒，重復(fù)3次，以清水為對(duì)照；種子浸泡時(shí)間分別為24，48，72 h，每處理 100 粒，重復(fù) 3 次。

2009—2010年，在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所實(shí)驗(yàn)室，用不同劑量的秋水仙堿對(duì)剛萌發(fā)的樹莓種子進(jìn)行不同時(shí)間的浸泡處理，注意浸泡時(shí)秋水仙堿液體不能將種子全部浸泡，只要藥液能浸住即可。

染色體觀察采用文獻(xiàn)[4]的方法進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同劑量秋水仙堿對(duì)樹莓剛萌發(fā)種子的誘變情況

從表1可以看出，不同劑量秋水仙堿對(duì)樹莓萌發(fā)種子誘變情況表現(xiàn)不同。0.2%～0.4%秋水仙堿對(duì)其均有效果，但其中，以0.3%秋水仙堿處理效果最好，種子誘變率可達(dá)25%；其次為0.2%秋水仙堿處理，其誘變率達(dá)到15%；0.4%秋水仙堿處理的誘變率達(dá)到10%；而0.1%和0.5%秋水仙堿處理效果不明顯。

表1 不同劑量秋水仙堿處理樹莓種子的誘變情況

2.2 不同時(shí)間秋水仙堿浸泡樹莓種子誘變情況

從表2可以看出，秋水仙堿液體浸泡樹莓萌發(fā)種子的時(shí)間不同，其誘變效果也有很大差異。其中，以浸泡48 h效果最好，其誘變率達(dá)到6%。浸泡24 h誘變率達(dá)到4%，但72 h效果則很不明顯。由此可見，隨著秋水仙堿浸泡時(shí)間的延長，種子的誘變率也在增長，但種子的成活率卻受到嚴(yán)重制約。

表2 不同時(shí)間秋水仙堿處理樹莓種子的誘變情況

2.3 不同劑量不同時(shí)間秋水仙堿處理樹莓種子的誘變情況

從表3可以看出，不同劑量不同時(shí)間秋水仙堿對(duì)樹莓種子的誘變效果存在很大差異。其中，以0.3%秋水仙堿浸泡樹莓種子48 h誘變效果最好，誘變率達(dá)20%；其次為0.2%秋水仙堿浸泡48 h和0.4%秋水仙堿浸泡24 h，誘變率達(dá)10%。

表3 不同劑量秋水仙堿對(duì)樹莓種子不同浸泡時(shí)間的誘變率 %

3 討論

3.1 多倍體誘導(dǎo)分析

多倍體誘導(dǎo)在許多果樹種類上均已成功，例如香蕉[11]、柿子[12]、棗[13]、葡萄[14]等。但不同的果樹種類由于處理的手段不同，對(duì)誘變多倍體的效果不同。樹莓大多為二倍體，但由于分布范圍很廣，在自然界倍性變化范圍較大，希望通過秋水仙堿的誘導(dǎo)產(chǎn)生不同的倍性，為樹莓新品種選育奠定一定的基礎(chǔ)。在誘變過程中除了誘變劑外，誘變率主要受樹莓種子的萌發(fā)狀態(tài)、誘變劑的劑量和種子浸泡的時(shí)間長短等影響。因此，在選定誘變劑的情況下，誘變劑劑量和浸泡時(shí)間就成為制約誘變率的關(guān)鍵要素。

本試驗(yàn)用秋水仙堿對(duì)樹莓種子處理進(jìn)行了初步試驗(yàn)，由于時(shí)間較短，特別由于樹莓種子必須用濃硫酸進(jìn)行處理后才能萌發(fā)，因此，對(duì)于樹莓種子的處理，還需要進(jìn)一步研究才能更準(zhǔn)確地掌握其中的技巧。

3.2 多倍體前景分析

多倍體植物一般表現(xiàn)為莖粗、葉寬厚、顏色深、花大、果大、種子大而少。多倍體育種有助于樹莓更有效地發(fā)揮優(yōu)勢，縮短育種周期，增加產(chǎn)量，進(jìn)而獲得更大的收益。但由于樹莓多倍體育種嚴(yán)重落后于其他樹種，需要加強(qiáng)多倍體育種的研究，通過對(duì)樹莓多倍體的一系列田間鑒定、經(jīng)濟(jì)性狀和品質(zhì)性狀的試驗(yàn)，為生產(chǎn)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

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