獼猴桃屬十個種的染色體倍性鑒定

王發(fā)明 李潔維 胡亞康 莫權(quán)輝 蔣橋生 龔弘娟 葉開玉 劉平平

摘 要： 獼猴桃屬（Actinidia）植物全世界有66種，約有118個種下分類單位（也有新的劃分方法將其劃分為54種21變種），其中大部分為中國特有。在獼猴桃雜交育種中，不同倍性之間選配不當(dāng)會出現(xiàn)雜交失敗、后代不育等現(xiàn)象，因此倍性鑒定是獼猴桃常規(guī)育種親本選擇的前提條件之一。但到目前為止，不少獼猴桃種或亞種的染色體倍性研究并不十分清楚，因而限制了這些資源的進(jìn)一步開發(fā)利用。該研究針對廣西植物研究所獼猴桃種質(zhì)資源圃收集的目前倍性尚不明確的白萼、白花柱果、二色花、臨桂、卵圓葉、桃花、宛田、長果、融水和五瓣獼猴桃等10個種類的獼猴桃，使用酸解法制備染色體標(biāo)本，通過顯微鏡觀察確定其倍性。這10個種類大多為廣西特有，其中蘊(yùn)藏著獨(dú)特的優(yōu)良園藝性狀，具有很高的生產(chǎn)和開發(fā)價值。該研究結(jié)果表明這10個種類獼猴桃的染色體倍性均為二倍體（2n=2x=58）。該研究結(jié)果進(jìn)一步豐富了獼猴桃種質(zhì)資源多樣性數(shù)據(jù)庫，為這些獼猴桃資源的合理開發(fā)利用奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞： 獼猴桃屬， 倍性， 酸解法， 潰瘍病抗性， 廣西特有

中圖分類號： Q944

文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

文章編號： 1000-3142（2018）02-0220-05

Chromosome ploidy of ten species in genus Actinidia

WANG Faming， LI Jiewei*， HU Yakang， MO Quanhui， JIANG Qiaosheng， GONG Hongjuan， YE Kaiyu， LIU Pingping

（ Guangxi Key Laboratory of Plant Conservation and Restoration Ecology in Karst Terrain， Guangxi Institute of Botany， Guangxi Zhuang Autonomous Region and Chinese Academy of Sciences， Guilin 541006， Guangxi， China ）

Abstract： The genus Actinidia contains more than 66 species and 118 taxa（In the latest revision of the genus， all of them were classified as 54 species and 21 varieties）， and most of them were Chinese endemic. As we know， inappropriate mating between parents with different ploidies usually result in crossbreeding failing or offspring-infertility in kiwifruit crossbreeding， so ploidy test would be one of the prerequisites for selecting crossing parents. But so far the chromosome ploidy of quite a number of species in actinidia has been poorly understood， which limits further development and utilization of these resources. In this study， ten ploidy-unknown species of Actinidia： A. albicalyx， A. cylindrica， A. diversicolora， A. linguiensis， A. indochinensis Merr. var. ovatifolia， A. persicina， A. wantianensis， A. longicarpa， A. rongshuiensis and A. pentapetala were studied for their chromosome ploidy with acid hydrolysis method， as most of the ten species are Guangxi endemic harboring unique and excellent horticultural traits and possess great production and development value. The results showed that all of the ten species were diploid （2n=2x=58）. The findings expand the genetic diversity database of Actinidia and provide information for the further rational development and utilization of these resources.

Key words： Actinidia， ploidy， acid hydrolysis method， resistance to bacterial canker， Guangxi endemic

獼猴桃屬（Actinidia）植物全世界共有66個種，約118個種下分類單位（變種、變型）（黃宏文等，2000），也有最近的文獻(xiàn)將其劃分為54個種（Li et al，2007），其中絕大部分為中國特有。獼猴桃種質(zhì)資源具有豐富的多樣性，是進(jìn)行品種改良和新品種選育的基礎(chǔ)。目前世界上大部分的獼猴桃品種主要通過“中華”、“美味”類獼猴桃選育而來，遺傳背景比較單一，制約了諸多性狀的進(jìn)一步改良，例如“中華”、“美味”類獼猴桃普遍高感潰瘍病，通過實(shí)生選育或種內(nèi)雜交獲得抗性種質(zhì)十分困難。而其它獼猴桃種類很多具有優(yōu)良的潰瘍病抗性，通過種間雜交的方式獲得潰瘍病抗性品種成為一種有效手段。而進(jìn)行獼猴桃種間雜交，首先必須明確各個雜交親本的染色體倍性，以減少雜交育種的盲目性。黃宏文等（2000）對獼猴桃屬的染色體倍性多樣性進(jìn)行了較充分的綜述和研究，但其中研究比較清楚的只有46個種或亞種，仍有很大一部分獼猴桃種或亞種的染色體倍性未知。

目前，針對獼猴桃屬各種或亞種的染色體倍性研究進(jìn)展相對緩慢，主要是大部分研究單位缺少相應(yīng)的種質(zhì)資源或收集的資源比較分散，無法進(jìn)行系統(tǒng)研究。廣西植物研究所自1980年開始獼猴桃的分類學(xué)研究和野生種質(zhì)資源的調(diào)查、收集和保存，并與武漢植物園等單位進(jìn)行合作和交流，目前已建立了華南地區(qū)最大的獼猴桃野生種質(zhì)資源圃，收集保存了70多個種（包括變種），其中原產(chǎn)于廣西的種類（變種）38個，具有豐富的遺傳多樣性。本研究充分發(fā)揮資源優(yōu)勢，針對倍性未知的10個獼猴桃種（變種）進(jìn)行染色體制片和觀察，確定其倍性，以進(jìn)一步豐富獼猴桃種質(zhì)資源多樣性數(shù)據(jù)庫和為這些遺傳資源的合理開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

本研究使用的材料均采集于廣西壯族自治區(qū)中國科學(xué)院廣西植物研究所獼猴桃種質(zhì)資源圃。其中臨桂長果、桃花、融水、二色花、白萼、五瓣和宛田獼猴桃為李瑞高等于2003年報道的新種，而卵圓葉和白花柱果獼猴桃為李瑞高等于2002年報道的新變種。

1.2 染色體制片

于春季4月初上午10：00左右，取剛萌發(fā)的嫩枝莖尖，使用鋒利的解剖刀迅速剝?nèi)ネ饷姘慕q毛和皮層，截取2 mm左右的莖尖部分，迅速置于0.1%的秋水仙素中，避光保存。用秋水仙素處理2.5～3.0 h后，用無菌水沖洗干凈，使用卡諾固定液（乙醇∶冰醋酸=3∶1）于4 ℃固定30 min以上。去掉固定液，無菌水沖洗2遍，加入1 mol·L-1鹽酸與45%醋酸溶液1∶1的混合液，于60 ℃水浴鍋中解離5 min，解離后用無菌水沖洗3遍，至于載玻片上，卡寶品紅染色，壓片，使用蔡司顯微鏡Axio Imager M2于400倍下進(jìn)行染色體觀察和計(jì)數(shù)。

2 研究結(jié)果

這10個種類的獼猴桃染色體倍性均為二倍體，2n=2x=58（表1），其染色體數(shù)目詳見圖1。

3 討論

獼猴桃染色體數(shù)目較多且形態(tài)較小，每條染色體的平均長度0.6～1.5 μm（Bowden，1945；Mcneilane & Considine，1989；Watanabe & Takahashi，1989），使得其染色體制片和進(jìn)行核型分析相對困難。而且獼猴桃屬于多年生雌雄異株果樹，其基因組雜合程度較高，在生產(chǎn)上或研究上一般通過嫁接的方式進(jìn)行繁殖或進(jìn)行種質(zhì)資源的異地遷移保護(hù)，所以對其進(jìn)行染色體制片觀察無法選用常用的效果較理想的根尖材料，只能使用接穗上的組織。使用莖尖分生組織進(jìn)行獼猴桃染色體的制片和倍性觀察是一種常用的方法，然而選用的莖尖最好是處于分生組織分裂較旺盛的階段，所以取樣的季節(jié)和時間對制片效果都至關(guān)重要，本研究通過多次取樣比較，發(fā)現(xiàn)春季4月份氣溫上升到25 ℃左右時于白天上午10：00～11：00取樣效果相對較好，獲得的中期分裂比例相對較多。

獼猴桃倍性變異較為廣泛，從二倍體到八倍體甚至非整倍體均有報道（黃宏文等，2000；曾華等，2009），該研究報道的10個獼猴桃種類均為二倍體，但不能排除在自然群體中可能存在其它倍性的變型或變種，有待進(jìn)一步考察和發(fā)現(xiàn)。在獼猴桃雜交育種中，不同倍性之間選配不當(dāng)會造成雜交失敗、后代不育等后果（王圣梅等，1994），因此倍性鑒定是獼猴桃常規(guī)育種親本選擇前提條件之一。該研究使用的材料大部分為廣西植物研究所收集保存的廣西特有物種（其葉片和果實(shí)的基本性狀見圖2），很多種類中蘊(yùn)藏著獨(dú)特的優(yōu)良園藝性狀，具有很高的生產(chǎn)和開發(fā)價值，例如長果獼猴桃因其獨(dú)特的風(fēng)味、高Vc、易剝皮和其它多種優(yōu)異的園藝性狀，目前已經(jīng)選育成品種并已初步推廣（李潔維，2007）。而其它幾個種也具有較高的利用價值，如白萼和白花柱果的常綠性狀，二色花、臨桂和卵圓葉對潰瘍病的高抗性狀等。該研究為利用這些獼猴桃種類進(jìn)行種間雜交培育新品種，或?yàn)槠湎到y(tǒng)發(fā)育、細(xì)胞遺傳以及其它方面的研究提供了生物學(xué)資料，豐富了獼猴桃種質(zhì)資源多樣性數(shù)據(jù)庫，為進(jìn)一步推動這些獼猴桃種類的合理開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。

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