設(shè)施栽培無核葡萄胚珠、胚發(fā)育動(dòng)態(tài)1）

肖麗珍

（黑龍江省農(nóng)科院園藝分院，哈爾濱 150069）

胚挽救技術(shù)為無核葡萄育種研究開辟了一條新的途徑。影響無核葡萄胚挽救的因素主要有親本的基因型、接種時(shí)期、培養(yǎng)基選擇及培養(yǎng)條件等方面﹝1，6﹞。接種時(shí)期是影響胚挽救成功的重要因子，胚珠接種過早或過晚都會影響到胚珠的發(fā)育和成苗﹝2，4﹞。無核葡萄的胚在其發(fā)育的一定時(shí)期會發(fā)生敗育現(xiàn)象，為掌握無核葡萄胚的敗育時(shí)期，進(jìn)行了無核葡萄胚珠生長發(fā)育動(dòng)態(tài)研究，了解無核葡萄胚珠、胚發(fā)育規(guī)律，以期為胚挽救提供最佳的接種時(shí)期提供依據(jù)。

1 材料與方法

試驗(yàn)于2008年、2009年在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝分院葡萄試驗(yàn)園進(jìn)行。供試品種為：早熟品種奧迪亞無核、品系88-15、中熟品種紅臉無核及雜交組合奧迪亞無核×左優(yōu)紅、紅臉無核×左優(yōu)紅；試驗(yàn)品種采用塑料大棚栽培，2000年定植，株行距為0.5m×2.0m，立架“U”型結(jié)構(gòu)，扇形整枝，管理?xiàng)l件較好。謝花后隨機(jī)選取5株，每株3穗果，每穗取3個(gè)果實(shí)作為測量對象，每間隔7d測量1次果實(shí)及胚珠的縱／橫徑，并記錄胚珠數(shù)量，直到采收前。根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)匯成果實(shí)、胚珠生長發(fā)育動(dòng)態(tài)曲線，觀察果實(shí)、胚珠的縱／橫徑生長變化及胚珠數(shù)量的變化。

2 結(jié)果與分析

2.1 設(shè)施栽培不同品種（品系）無核葡萄胚珠、胚發(fā)育動(dòng)態(tài)

圖1 葡萄品系88-15大棚栽培果實(shí)、胚珠發(fā)育動(dòng)態(tài)

2008、2009年，對不同品種、不同熟期的無核葡萄品種88-15、奧迪亞無核、紅臉無核的果實(shí)、胚珠縱／橫徑進(jìn)行測量，調(diào)查結(jié)果如下。

從圖1可以看出，大棚栽培88-15品系，果實(shí)縱／橫徑生長呈現(xiàn)雙“s”曲線，隨著果實(shí)縱／橫徑的增大，里面的胚珠也呈上升趨勢。果實(shí)從花后7d～42（49）d一直呈上升趨勢，果實(shí)第一次生長高峰從花后35d開始（2008年），2009年從第28d開始，橫徑一直呈增長趨勢，此后果實(shí)花后42d開始變軟，果實(shí)縱／橫徑增長緩慢，直至果實(shí)成熟；胚珠的縱／橫徑42d達(dá)到最大，分別為0.3380cm／0.1832cm、0.3780cm／0.2042cm，此時(shí)果實(shí)剛開始著色，花后49～56d胚珠大小改變不明顯，果實(shí)中的胚珠珠被顏色從淺褐色逐漸變成褐色，到56d胚珠中部空癟，胚珠中很少有完整的胚，胚珠在花后63d（果實(shí)可食）～77d（果實(shí)充分成熟）胚珠內(nèi)部逐漸變成空殼，顏色由淺褐變深褐色。2年的調(diào)查結(jié)果基本一致，果實(shí)著色后胚的發(fā)育逐漸退化。在顯微鏡下觀察，胚珠縱／橫徑最大時(shí)，胚囊腔周圍胚乳開始退化，胚發(fā)育到最大程度，即將進(jìn)入敗育期，有部分胚已敗育，而后胚囊腔逐漸中空，胚開始敗育。品系88-15葡萄果實(shí)與胚珠發(fā)育達(dá)到最大時(shí)的時(shí)期基本同步。因此認(rèn)為88-15品系在花后35～45d為胚發(fā)育的最佳時(shí)期。試驗(yàn)調(diào)查得知，果實(shí)生長達(dá)到最大將要變軟時(shí)，胚珠發(fā)育良好，也是胚的發(fā)育最佳時(shí)期，變軟、著色后胚隨著胚乳的退化迅速敗育，此期胚珠與果肉不易剝離。

圖2 奧迪亞無核果實(shí)、胚珠縱／橫徑調(diào)查表

由圖2看出，奧迪亞無核果實(shí)生長呈雙“s”曲線，在花后70d果實(shí)縱徑／橫徑達(dá)到最大，果實(shí)縱／橫徑在第一個(gè)生長高峰是花后42d，而后開始變軟，花后49d開始著色，56d全部著色，63d果實(shí)成熟；胚珠縱／橫徑在花后42d達(dá)到最大，分別為0.549cm／0.3470cm、0.349cm／0.2050cm，49d部分胚珠表皮變淺褐色，胚乳變淺黃，到56d胚珠數(shù)量逐漸減少，胚逐漸敗育，63d胚乳變黃，70d胚乳變褐色，胚囊中空。胚乳退化從果實(shí)變軟后開始，因此認(rèn)為胚發(fā)育的最佳時(shí)期在花后39～49d。兩年的結(jié)果為奧迪亞無核果實(shí)開始變軟也是胚珠縱／橫徑生長最大時(shí)期，果實(shí)第一次生長高峰出現(xiàn)時(shí)期與胚珠縱／橫徑生長最大時(shí)期的存在同步現(xiàn)象。

圖3 紅臉無核果實(shí)、胚珠縱／橫經(jīng)調(diào)查表

由圖3看出，紅臉無核葡萄果實(shí)生長也呈雙“s”曲線，果實(shí)縱／橫徑花后生長到49d達(dá)到最大，56d變軟；胚珠縱／橫徑花后56d達(dá)最大，為0.498cm／0.226cm，胚珠縱／橫徑增長幅度沒有果實(shí)明顯，此后3～5d胚珠表皮顏色變黃，停止生長，直到敗育。果實(shí)發(fā)育最大時(shí)期與胚珠發(fā)育最大時(shí)期并不同步，胚珠發(fā)育最大時(shí)期稍滯后果實(shí)膨大最大時(shí)期，在果實(shí)達(dá)到最大期后一周為胚珠縱／橫徑發(fā)育的最大時(shí)期，胚發(fā)育最佳時(shí)期為花后52～61d。

2.2 無核葡萄品種胚珠數(shù)量變化

圖4 不同品種胚珠數(shù)量變化

本試驗(yàn)中無核葡萄及以無核葡萄為母本雜交的果粒中，正常的胚珠個(gè)數(shù)隨果實(shí)的發(fā)育而逐漸減少。奧迪亞無核、奧迪亞無核×左優(yōu)紅、88-15從花后35d開始胚珠數(shù)量急速下降，由多數(shù)3胚／果變?yōu)?～2胚／果；紅臉無核、紅臉無核×左優(yōu)紅在花后42d后胚珠數(shù)量大幅度下降，由最初的3～4胚／果減少到1～2胚／果，到果實(shí)成熟時(shí)絕大多數(shù)胚珠變?yōu)榘T粒，胚已完全敗育。因此，胚發(fā)育的最佳時(shí)期應(yīng)在胚珠大量敗育之前，與前面品種胚發(fā)育的最佳時(shí)期測定結(jié)果基本相吻合。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，果實(shí)中胚珠數(shù)在花后不同時(shí)期數(shù)量高低不一致，露地栽培的品系88-15授粉后胚珠數(shù)量高于設(shè)施栽培的同一品系和其它品種，分析可能因?yàn)樵O(shè)施內(nèi)環(huán)境條件影響，導(dǎo)致授粉不均勻所致。

2.3 同一父本不同母本胚珠、胚發(fā)育動(dòng)態(tài)

以奧迪亞無核、紅臉無核為母本，品種左優(yōu)紅為父本，對雜交后葡萄果實(shí)及果實(shí)內(nèi)胚珠、胚的縱／橫徑生長發(fā)育進(jìn)行調(diào)查測定（圖5、6）。

圖5 奧迪亞無核X左優(yōu)紅果實(shí)、胚珠縱／橫經(jīng)表

圖6 紅臉無核X左優(yōu)紅果實(shí)、胚珠縱橫經(jīng)表

以奧迪亞無核葡萄為母本，其雜交組合果實(shí)與胚珠縱／橫徑的變化與奧迪亞無核葡萄果實(shí)的縱／橫徑生長發(fā)育動(dòng)態(tài)基本一致，在花后果實(shí)及胚珠的縱／橫徑42d達(dá)到最大，此期果實(shí)變色，胚乳變褐色，個(gè)別胚珠空癟，胚發(fā)育較好時(shí)期在39～49d。以紅臉無核為母本，其雜交組合果實(shí)與胚珠縱／橫徑的變化與紅臉無核葡萄果實(shí)的縱／橫徑生長發(fā)育動(dòng)態(tài)基本一致，在花后果實(shí)縱／橫徑42d達(dá)到最大，果實(shí)少數(shù)變軟；胚珠縱橫徑49d達(dá)到最大，此期胚珠淡綠色，透明，果肉與種子不易分離果實(shí)變色，可由此確定此期后3～5d胚發(fā)育較好。

3 結(jié)論與討論

3.1 無核葡萄果實(shí)生長均呈雙“S”曲線，無核葡萄果實(shí)縱／橫徑在達(dá)到第一個(gè)生長高峰時(shí)，硬度逐漸降低，果實(shí)開始變軟，而后果實(shí)逐漸著色，直至果實(shí)成熟。本試驗(yàn)奧迪亞無核和品系88-15在果實(shí)發(fā)育后期膨大明顯，兩年的結(jié)果略有差異，可能由于灌水等管理及氣候條件所致。

3.2 從胚珠、胚發(fā)育動(dòng)態(tài)可以看出，果實(shí)中的胚珠、胚隨著時(shí)間呈現(xiàn)增長趨勢，在某一時(shí)期達(dá)到最大，而后生長緩慢，隨后開始下降，說明種子敗育型無核葡萄胚珠的生長前期同有核葡萄一樣發(fā)育正常，到一定時(shí)期發(fā)育停止，胚珠體積變小。本試驗(yàn)得出：果實(shí)發(fā)育最大時(shí)期與胚珠發(fā)育最大時(shí)期因品種而異。中早熟品系88-15、品種奧迪亞無核果實(shí)與胚珠、胚發(fā)育到最大時(shí)期達(dá)到同步，而晚熟品種紅臉無核發(fā)育是不同步，胚的最佳發(fā)育時(shí)期從在果實(shí)軟化期開始后3～5天；相同之處為果實(shí)變軟時(shí)期即為胚珠發(fā)育的最佳時(shí)期，此期后胚才開始敗育。

3.3 有研究認(rèn)為，胚珠的重量達(dá)到最大時(shí)，胚發(fā)育良好［5，7-8］。本試驗(yàn)只進(jìn)行果實(shí)、胚珠縱／橫徑的測定，沒有進(jìn)行果實(shí)、胚珠重量的測定。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，胚珠縱／橫徑達(dá)到最大時(shí)期，正是胚囊腔周圍的胚乳開始退化，胚發(fā)育到最大程度，即將進(jìn)入敗育期，這與胚珠重量達(dá)到最大時(shí)胚發(fā)育良好的結(jié)論吻合。

3.4 無核葡萄果實(shí)成熟時(shí)，絕大多數(shù)胚珠只留下退化痕跡，成為癟粒，僅有極個(gè)別胚珠發(fā)育；胚乳敗育遠(yuǎn)在胚敗育之前，胚的敗育是由于胚乳提早退化不能為其提供生長發(fā)育所需營養(yǎng)引起的，與前人的研究結(jié)果是一致的。

3.5 以無核葡萄為母本的雜交組合中，其后代果實(shí)及胚珠、胚的發(fā)育受母本基因型影響較大，與潘學(xué)軍等的試驗(yàn)結(jié)果相一致。因此，母本品種的可挽救性對胚挽救起決定作用，胚挽救效率高可作為優(yōu)良的母本材料，從而為其雜交后代的胚挽救提供可行性。

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