獼猴桃紅肉新種質(zhì)‘FXJX—CK—04137’與‘紅陽’生物學(xué)特性及染色體倍性差異分析

謝玥　潘美玲　莊啟國　董官勇　廖明安　王麗華　李明章

（1四川省自然資源科學(xué)研究院，成都 610015； 2四川農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，四川雅安 625014）

摘 要： 【目的】為了探明野生紅肉獼猴桃新種質(zhì)‘JXFX-CK-04137和紅肉獼猴桃品種‘紅陽的性狀差異，【方法】通過生物學(xué)特性調(diào)查和體細(xì)胞染色體數(shù)目的觀察，對‘JXFX-CK-04137和‘紅陽的形態(tài)水平和細(xì)胞水平的遺傳差異進(jìn)行了檢測?！窘Y(jié)果】結(jié)果表明，‘JXFX-CK-04137和‘紅陽的花、葉、果等生物學(xué)特性均存在顯著差異，‘JXFX-CK-04137的染色體為2n=4x=116，是四倍體；‘紅陽的染色體為2n=2x=58，是二倍體?！窘Y(jié)論】研究揭示了‘FXJX-CK-04137是一個(gè)新的紅肉獼猴桃種質(zhì)資源，為紅肉獼猴桃育種提供了新的優(yōu)良育種材料。

關(guān)鍵詞： 獼猴桃； 生物學(xué)特性； 染色體數(shù)目； 遺傳差異

中圖分類號(hào)：S663.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1009-9980？穴2013？雪01-0110-05

獼猴桃的品質(zhì)，我們除了注重食味外，也注重果肉顏色，世界市場上綠肉和黃肉的品種比較常見，而紅肉（紅心）類型的品種很少，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和開發(fā)前景[1]。因此，選育紅肉獼猴桃新品種已成為近年來獼猴桃育種研究的熱點(diǎn)。

選育優(yōu)良的紅肉獼猴桃品種需要優(yōu)良的紅肉獼猴桃種質(zhì)資源。紅肉獼猴桃是中國特有的野生獼猴桃資源，在自然界數(shù)量稀少，十分珍貴[2]。四川省自然資源科學(xué)研究院從紅肉獼猴桃實(shí)生苗中選育出世界上第一個(gè)紅肉優(yōu)良新品種‘紅陽[2]，以其果肉鮮紅、口感好等優(yōu)點(diǎn)受到國內(nèi)外消費(fèi)者的歡迎。2004年9月在江西省奉新縣澡面村灣坦子組砂窩林中發(fā)現(xiàn)一個(gè)野生獼猴桃新材料‘JXFX-CK-04137，其成熟果實(shí)的子房及周圍呈鮮紅色，果實(shí)橫斜面呈紅、黃相間的圖案?！甁XFX-CK-04137作為野生紅果肉獼猴桃新材料，其遺傳研究迄今為止未見報(bào)道，我們將首次對其形態(tài)學(xué)和細(xì)胞學(xué)方面的遺傳特性進(jìn)行初步研究。

優(yōu)異育種材料間的遺傳關(guān)系及差異對于植物品種改良具有極其重要的參考價(jià)值[3]。我們應(yīng)用生物學(xué)特性調(diào)查和體細(xì)胞染色體數(shù)目的觀察對獼猴桃紅肉新種質(zhì)‘FXJX-CK-04137與紅肉品種‘紅陽之間的遺傳差異進(jìn)行檢測與分析，為充分利用這2種優(yōu)良種質(zhì)資源提供了理論依據(jù)，也為紅肉獼猴桃育種和雜交親本的選擇提供新的優(yōu)良材料。

1 材料和方法

1.1 材料

以紅肉獼猴桃新種質(zhì)‘JXFX-CK-041371和紅肉獼猴桃品種‘紅陽（HY）為供試材料，其中‘JXFX-CK-041371是2004年9月在江西省奉新縣澡溪鄉(xiāng)澡面村灣坦子組砂窩林中（北緯28°45′14″，東經(jīng)114°56′58″）發(fā)現(xiàn)的野生紅果肉獼猴桃新種質(zhì)。實(shí)驗(yàn)材料于2005年實(shí)生播種于四川省自然資源科學(xué)研究院什邡獼猴桃科研究基地（北緯31°13′，東經(jīng)104°16′），自然授粉，2007年開始結(jié)果，土壤為沙壤土，灌溉條件良好，行株距3.0 m×2.0 m，T型架。

1.2 方法

1.2.1 生物學(xué)性狀調(diào)查 參照《植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測試標(biāo)準(zhǔn) 獼猴桃屬》（GB/T XXXX—2004，審批稿），分別取‘JXFX-CK-04137和‘紅陽各30株進(jìn)行生物學(xué)性狀調(diào)查。

隨機(jī)取不同單株的20朵雌花，調(diào)查花序數(shù)、單花序中的有效花數(shù)、花瓣基部萼裂處花青素著色程度、花瓣內(nèi)側(cè)主色、花瓣近軸側(cè)顏色（內(nèi)側(cè)）、花瓣顏色梯度、花瓣顏色分布、花瓣基部排列離合情況、花瓣頂部波皺度、花萼顏色、花絲顏色、花藥顏色、花柱顏色、花柱姿態(tài)等花的植物學(xué)特性。

隨機(jī)取不同單株新梢部位的20片幼葉和成葉，目測單株的幼葉葉柄正面花青素著色、幼葉尖端形狀、幼葉基部形狀、成葉正面茸毛密度、成葉背面茸毛密度、成葉正面波皺度、成葉正面綠色度、成葉背面綠色度、成葉葉形等葉的生物學(xué)性狀。持游標(biāo)卡尺測量成葉葉柄長和葉長，計(jì)算成葉葉柄比率（葉柄長/葉長）。

每個(gè)單株于果實(shí)成熟期隨機(jī)取3個(gè)果，調(diào)查果皮是否光滑、果毛分布、去除茸毛的難易、果形、果形指數(shù)、果實(shí)橫切面形狀、外中內(nèi)果皮顏色、果心大小、木質(zhì)部、果實(shí)橫切面紅色等級(jí)、單果質(zhì)量、干物質(zhì)含量、采收時(shí)硬度、總糖、總酸、維生素C、可溶性固形物、以及果實(shí)儲(chǔ)藏性等指標(biāo)。

果實(shí)橫切面紅色等級(jí)參照新西蘭皇家科學(xué)院植物與食品研究院和四川省自然資源科學(xué)研究院制定的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，紅色由淺到深劃分為1～5級(jí)（1級(jí)=略帶紅色；2級(jí)=淡粉紅色；3級(jí)=清晰紅色；4級(jí)=深紅色；5級(jí)=極度深紅色），對比標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)色度進(jìn)行評判。

干物質(zhì)含量的測定： 稱取15 g鮮果肉，切薄片后置恒溫干燥箱65 ℃烘24 h后稱質(zhì)理。干物質(zhì)含量（%）=干質(zhì)量/鮮質(zhì)量×100。

總糖、總酸、維生素C、可溶性固形物由農(nóng)業(yè)部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心（成都）測定。

用SPSS10.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，花柄長、花直徑、花萼數(shù)、花柱數(shù)、單果質(zhì)量、干物質(zhì)含量和采收時(shí)硬度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，采用t檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較。

1.2.2 染色體數(shù)目的觀察 取4月新萌發(fā)出的莖尖1 cm，在0.002 mol·L-1 8-羥基喹啉預(yù)處理2～3 h后，蒸餾水沖洗，前低滲30 min處理后，用固定液沖洗置換，并在0～4 ℃處理12 h，從95%～70%的乙醇梯度置換，每次置換停留20～30 min，最后保存在70%的乙醇中備用。在35～37 ℃水浴用混合酶液處理120 min，吸出酶液，加入蒸餾水浸泡0.5 h，吸去蒸餾水，加入固定液后固定20 min，用Giemsa染色30 min，制片鏡檢，選取良好的分裂相進(jìn)行顯微攝影（Nikon DEAPHOT Fx-35DX），按Levan等[4]的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行染色體數(shù)目分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 ‘JXFX-CK-04137與‘紅陽花的生物學(xué)特性比較

從表1可以看出，‘JXFX-CK-04137（圖版-A）和‘紅陽（圖版-B）的雌花都是單花序，單花序中的有效花數(shù)均為1，花萼、花絲、花柱顏色均分別為綠色、淡綠色和白色，花瓣基部排列均疊合，花瓣近軸側(cè)顏色（內(nèi)側(cè)）均為單色，花瓣顏色均有梯度，花柱姿態(tài)均為斜生。與‘紅陽相比，‘JXFX-CK-04137花瓣基部萼裂處花青素著色程度較深，花瓣頂部波皺度較輕；‘JXFX-CK-04137花瓣內(nèi)側(cè)主色黃白色，‘紅陽為黃色；‘JXFX-CK-04137花瓣顏色分布頂端淡，而‘紅陽基部淡；‘JXFX-CK-04137花藥顏色黃白色，‘紅陽為黃色。‘JXFX-CK-04137的花柄長、花直徑和花柱數(shù)極顯著高于‘紅陽，花萼數(shù)極顯著低于‘紅陽（表2）。

2.2 ‘JXFX-CK-04137與‘紅陽葉的生物學(xué)特性比較

由表3可知， ‘JXFX-CK-04137幼葉葉柄正面花青素著色無或極弱，幼葉尖端圓形，成葉葉柄比率0.48，成葉葉形闊卵形；而‘紅陽幼葉葉柄正面花青素著色弱，幼葉尖端漸尖，成葉葉柄比率0.50，成葉葉形闊卵圓形?！甁XFX-CK-04137（圖版-A）與‘紅陽（圖版-B）葉的其他生物學(xué)特性均相同或相近。

2.3 ‘JXFX-CK-04137與‘紅陽果的生物學(xué)特性比較

由表4可知，除了果毛分布均主要在果實(shí)頂部外，‘JXFX-CK-04137（圖版-C）與‘紅陽（圖版-D）的其他果實(shí)外觀品質(zhì)特性均不相同。‘JXFX-CK-04137的單果質(zhì)量極顯著低于‘紅陽，而其干物質(zhì)含量和采收時(shí)硬度與‘紅陽無顯著性差異（表5）。由農(nóng)業(yè)部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心（成都）測定‘JXFX-CK-04137果實(shí)的維生素C含量和可溶性固形物（%）低于‘紅陽，而總酸和總糖的含量均高于‘紅陽（表6）。由表7可知，在貯藏91 d后，‘JXFX-CK-04137的果實(shí)出現(xiàn)斑點(diǎn)和腐爛果所占百分比均低于‘紅陽，而果實(shí)硬度則高于‘紅陽。

2.4 染色體倍性分析

利用去壁低滲法對‘JXFX-CK-04137和‘紅陽的染色體倍性進(jìn)行鑒定，觀察其染色體中期圖（圖版-A，B）。其中‘JXFX-CK-04137的染色體為2n=4x=116，是四倍體；‘紅陽的染色體為2n=2x=58，是二倍體。

3 討 論

獼猴桃屬植物的物候期、植株、花器、果實(shí)等形態(tài)特征，以及開花結(jié)果習(xí)性等均有較大差異，為良種選擇和雜交親本的選擇提供了豐富的材料[5]。本實(shí)驗(yàn)對‘JXFX-CK-04137和‘紅陽的生物學(xué)特性進(jìn)行了檢測，揭示了2者形態(tài)水平的差異，為獼猴桃育種和雜交親本的選擇提供依據(jù)。

國內(nèi)現(xiàn)有的紅肉獼猴桃新品種大多是從‘紅陽品種的實(shí)生苗或雜交后代選育而成，但其后代紅色素常表現(xiàn)不穩(wěn)定，出現(xiàn)退化現(xiàn)象，急需找到新的紅肉獼猴桃種質(zhì)資源作為親本，以期選育出更優(yōu)良的紅肉獼猴桃新品種。紅肉獼猴桃新種質(zhì)‘JXFX-CK-04137定植結(jié)果后經(jīng)連續(xù)3 a的田間測試，其果肉顏色表現(xiàn)出較好的紅色穩(wěn)定性。本實(shí)驗(yàn)通過染色體倍性分析檢測出‘JXFX-CK-04137的染色體為2n=4x=116，是四倍體；‘紅陽的染色體為2n=2x=58，是二倍體，揭示了2者在細(xì)胞水平存在的真實(shí)差異，有力地證明了‘FXJX-CK-04137是不同于‘紅陽的一個(gè)新的紅肉獼猴桃種質(zhì)資源，其發(fā)現(xiàn)為紅肉獼猴桃育種提供了新的優(yōu)良育種材料，對于今后紅肉獼猴桃育種具有重要意義。

‘JXFX-CK-04137不僅是繼‘紅陽之后，世界上發(fā)現(xiàn)的又一個(gè)紅肉獼猴桃新種質(zhì)，也是首次從自然界中發(fā)現(xiàn)的四倍體紅肉獼猴桃新種質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，多倍體獼猴桃品種通常表現(xiàn)出比二倍體獼猴桃品種果實(shí)更大、耐貯藏、貨架期長、抗逆性強(qiáng)等優(yōu)良特性[6]。本實(shí)驗(yàn)測試出‘JXFX-CK-04137的果實(shí)小于‘紅陽，與前人研究相悖，其原因?qū)⒃诤罄m(xù)研究中采用更多的實(shí)驗(yàn)手段進(jìn)一步探索?！甁XFX-CK-04137總糖含量和貯藏性能均優(yōu)于‘紅陽，且表現(xiàn)出穩(wěn)定的紅肉特性，因此在紅肉獼猴桃新品種的進(jìn)一步遺傳改良中，選用‘JXFX-CK-04137與其他優(yōu)良四倍體獼猴桃材料組配，有希望選育出品質(zhì)更為優(yōu)良的獼猴桃新品種。

另外，在今后的研究中，我們將選用ISSR標(biāo)記對‘JXFX-CK-04137和‘紅陽進(jìn)行檢測，以期從分子水平分析2者的的遺傳差異，為利用紅肉基因的分子標(biāo)記進(jìn)行輔助選擇奠定基礎(chǔ)。（本文圖版見插1）

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