全 文 ：黄毛草莓 、东北草莓与凤梨草莓种间杂交种的胚拯救
马鸿翔1 , 　陈佩度1 , 　余桂红2
(1.南京农业大学农业部作物细胞遗传重点实验室 , 江苏 南京 210095;2.江苏省农业科学院农业生物遗传生理研究所 , 江
苏 南京 210014)
收稿日期:2002-10-23
基金项目:江苏省自然科学基金项目(BK2001417)
作者简介:马鸿翔(1966-),男 , 江苏宝应人 ,博士 , 研究员 ,现在江苏
省农业科学院工作 , 主要从事植物遗传与生物技术育种
研究。
　　摘要:　以中国原产的 2 个草莓野生种黄毛草莓(Fragaria nilgerrensis Schidl.)和东北草莓(Fragaria mandschurica
Staudt)分别与凤梨草莓(Fragaria ananassa Duch.)杂交 ,对杂交后的幼胚进行胚拯救。研究了胚发育天数 、培养基等
对幼胚离体培养成苗的影响 ,明确了胚拯救条件:授粉后 20～ 25 d ,MS 培养基加入 1 mg/L BA、5 mg/L 2 , 4-D和 0.5
g/ L水解酪蛋白。
关键词:　黄毛草莓;东北草莓;种间杂交种;胚拯救
中图分类号:　S688.403.6　　　文献标识码:　A　　　文章编号:　1000-4440(2003)01-0037-04
Embryo Rescue of Hybrid between Fragaria nilgerrensis Schidl., Fragaria
mandschurica Staudt.and Fragaria ananassa Duch.
MA Hong-xiang1 , 　CHEN Pei-du1 , 　YUGui-hong2
(1.Key Laboratory of Crop Cytogenetics , Ministry of Agriculture , Nanjing Agricultural University , Nanjing 210095 , China ;2.Instiute of Agrobiological Genet ics
and Physiology , Jiangsu Academy of Agricultural Sciences , Nanjing 210014, China)
　　Abstract:　Two wild strawberry species Fragaria nilgerrensis and Fragaria mandschurica originated from China were crossed
with Fragaria ananassa .Embryo rescue of interspecific hybrid was studied , and hybrids were obtained.Rate of plantlet was effected
by culture medium , period of embryo development and different parental combination.The frequency of plantlet was the highest on
MS medium with addition of 1 mg/L BA , 5 mg/ L 2 , 4-D and 0.5 g/L casein hydrolysate.Optimum time was from 21 d to 25 d after
pollination.
Key words:　Fragaria nilgerrensis;Fragaria mandschurica;interspecific hybrid;embryo rescue
　　草莓是世界上广泛种植的浆果之一 ,其主要栽
培种为八倍体凤梨草莓(Fragaria ananassa Duch.)。
草莓属植物约有 50个种 ,大多处于野生状态 ,分布
于美洲 、欧洲及亚洲 , 蕴藏有丰富的优良基因资
源[ 1] 。因此 ,草莓育种家们十分重视将野生种的优
异基因导入栽培草莓 ,以克服凤梨草莓栽培品种内
基因资源的贫乏。自 Yarnell[ 2 ,3] 系统地开展草莓种
间杂交以来 ,草莓育种工作者已为此做了不少努力 。
但由于染色体倍性差异和较为疏远的基因组关系 ,
采用直接杂交的方法把 2x 野生种的特性结合到 8x
栽培种中未能如愿 ,出现了受精后杂种胚不发育或
发育中途停止 , 导致难以获得杂种实生苗的现
象[ 2～ 5] 。因此 ,采用合理的育种策略克服远缘杂交
不亲和性是实现低倍性草莓种质向凤梨草莓转移的
关键。
中国目前生产上所用草莓品种多为国外引入或
利用少数国外引进品种杂交而得 ,栽培草莓遗传背
景狭窄影响了国内草莓的品种改良。中国是草莓属
植物原产地之一 ,至少分布 9 个种 ,其中 7个为 2x
种 ,2个为 4x 种 。它们长期生长在野外 ,对我国各
地的生态条件有良好的适应性 ,且多数果实可食用 ,
37江苏农业学报(Jiangsu J .of Agr.Sci.), 2003 , 19(1):37～ 40
还具有果实芳香 、抗高温 、抗干旱或抗叶部病害等特
点[ 6 ,7] 。若能将这些野生种质的优良性状基因导入
凤梨草莓 ,对中国草莓品种改良和草莓生产无疑具
有重要作用。但由于中国原产的草莓野生种质的染
色体倍性低 ,与凤梨草莓杂交亲和力差 ,要将野生草
莓中的优良性状基因转入凤梨草莓存在一定的障
碍 ,因此研究并通过有效的手段克服远缘杂交中的
障碍对中国草莓品种改良具有重要意义 。
在受精后杂种胚停止发育前通过未成熟胚离体
培养获得杂种植株的胚拯救技术已广泛应用于植物
远缘杂交 。本试验以中国原产的二倍体野生种黄毛
草莓(Fragaria nilgerrensis Schidl.)和东北草莓(Fra-
garia mandschurica Staudt.)为材料 ,研究其与八倍体
凤梨草莓杂交后胚拯救技术 ,以期获得种间杂交后
代 ,从而实现中国原产草莓野生种质中优异基因向
凤梨草莓转移的目的 。
1　材料与方法
1.1　试验材料
野生种黄毛草莓(Fragaria nilgerrensis Schidl.)
采自云南昆明郊外 ,东北草莓(Fragaria mandschurica
Staudt.)由沈阳农业大学赠送 ,凤梨草莓(Fragaria.
ananassa Duch.)“硕丰” 、“春霄” 、“硕香” 、“83-31” 、
“帝国” 、“阿依考” 、“圣星” 、“红冈” 、“塔号”等取自国
家果树种质南京草莓圃。
1.2　试验方法
1999年 10月初定植草莓葡匐茎苗 , 12 月底移
入温室 ,2000年 2月下旬开始陆续以野生种与不同
凤梨草莓杂交 ,在花开放前 1 d去雄 ,并同时授以新
鲜花粉 、套袋。
分别设置 3个试验以研究胚发育时期 、培养基
和凤梨草莓品种基因型对胚拯救成苗率的影响。
试验 1:在草莓授粉后 5 d 、10 d 、20 d 、25 d和 30
d分别取未成熟种子(幼胚)培养。杂交组合为黄毛
草莓×春霄及东北草莓×春霄;培养基为 MS ,其中
加入蔗糖 3%、琼脂 0.7%,激素组合配比为 1 mg/L
BA 、5 mg/L 2 , 4-D和 0.5 g/L CH(水解酪蛋白), pH
值调节至 5.8。
试验 2:根据发育时期试验结果在草莓授粉后
22 d ,以MS 培养基 、1/2MS 培养基 、White 培养基及
Nitsch培养基分别对黄毛草莓×春霄及东北草莓×
春霄杂交组合进行胚拯救 ,加入的蔗糖 、琼脂及激素
浓度同试验 1 ,pH 值调节至 5.8。
试验 3:以不同基因型的凤梨草莓分别与野生
种杂交 ,取未成熟种子(幼胚)置于MS 培养基(加入
蔗糖 3%、琼脂 0.7%、1 mg/L BA 、5 mg/L 2 , 4-D和
0.5 g/L水解酪蛋白)培养 。
将已接种幼胚的培养基置 22 ～ 27 ℃室内温度
下培养 ,光照光强为 2 000 ～ 3 000 lx培养 12 h/d。
以幼胚上下胚轴生长发育正常 、长出 2片真叶
并开始生根的苗作为成苗标准 ,统计成苗数和成苗
率 。
2　结 果
2.1　胚发育时期对草莓成苗的影响
取黄毛草莓×春霄和东北草莓×春霄杂交组合
不同发育时期的未成熟种子进行胚拯救。结果(图
1)表明:杂交幼胚在授粉后 5 d时离体培养成苗率
为 0 ,此后逐步增加 ,至授粉后 20 d达最高值 ,黄毛
草莓 ×春霄 、东北草莓 ×春霄 2 个组合分别为
36.5%和 43.2%;至授粉后 25 d其成苗率开始迅速
下降。可见这两个杂交组合的幼胚离体培养时间以
授粉后 20 ～ 25 d为宜。
图 1　不同发育时期的草莓幼胚成苗率
Fig.1　Rate of plantlet of immature embryo at different growth
durations in vitro
2.2　培养基对草莓离体幼胚成苗的影响
取授粉后21 d 的草莓幼胚在不同培养基中进
行离体培养 ,结果(表 1)可以看出:不同培养基对草
莓幼胚离体培养成苗影响较大。接种于 MS 培养基
上的幼胚成苗率最高 ,其他依次是 Nitsch 、1/2MS 和
White培养基。方差分析表明 , 2个杂交组合的幼胚
38 江 苏 农 业 学 报 　2003 年 第 19 卷 第 1 期
在MS 、Nitsch 、1/2MS 培养基中的成苗率与在White
培养基中相比差异均达到 0.01 显著水平 ,而 MS 、
Nitsch 、1/2MS培养基之间成苗率差异均未达到 0.01
显著水平 ,其中黄毛草莓×春霄杂交组合在 MS 培
养基中的成苗率与在 Nithsch 和 1/2MS 培养基中相
比差异达 0.05显著水平。鉴此 ,可以认为 MS培养
基可能是草莓幼胚培养较为理想的培养基 。
表 1　不同培养基中草莓幼胚离体培养的成苗率
Table 1　Rate of plantlet of immature embryo cultured with different culture mediums in vitro
杂交组合
Parental combination
培养基
Culture medium
接种胚数
No.of explant
成苗数
No.of plantlet
成苗率
Rate of plantlet(%)
黄毛草莓×春霄
F.ni lgerrensis×F .ananassa cv.Chunxiao
东北草莓×春霄
F .mandschurica×F.ananassa cv.Chunxiao
MS 98 35 35.71 cB　　
Nitsch 104 28 26.92 bB　　
1/ 2MS 87 19 21.88 bB　　
White 115 6 5.22 aA　　
MS 101 43 42.57 bB　　
Nitsch 92 35 38.04 bB　　
1/ 2MS 105 37 35.24 bB　　
White 92 5 5.43 aA　　
同一竖行中小写字母不同者为差异达 0.05显著水平;大写字母不同者为差异达 0.01显著水平。
In the same column , different small letters mean significant difference at 0.05 level , and different capital letters mean signifi cant difference at 0.01 level.
2.3　亲本组合对草莓离体幼胚成苗率的影响
采用不同的凤梨草莓品种与草莓野生种黄毛草
莓 、东北草莓配置组合杂交 ,在授粉后 21 d 对杂交
幼胚进行离体培养。以黄毛草莓为母本与不同凤梨
草莓杂交后幼胚成苗率为 19.44%～ 42.47%;以东
北草莓为母本与不同凤梨草莓杂交后幼胚成苗率为
28.92%～ 42.57%(表 2)。总体上看 ,不同凤梨草莓
与野生种杂交幼胚培养的成苗率有差异 ,但因未做
严格的试验设计 ,其差异是否由基因型引起仍有待
进一步验证。从本试验看 ,以凤梨草莓硕丰为母本
与黄毛草莓杂交同其反交结果并无大的差异。
表 2　不同杂交组合草莓幼胚离体培养成苗率
Table 2　Rate of plantlet of immature embryo in different parental combinations in vitro
　 　　　　　杂交组合
　　　　 Parental combinat ion
接种数
No.of explant
成苗数
No.of plantlet
成苗率
Rate of plantlet(%)
黄毛草莓×春霄 F.ni lgerrensis×F .ananassa cv.Chunxiao 98 35 35.71
黄毛草莓×硕丰 F.ni lgerrensis×F .ananassa cv.Shuofeng 56 20 35.71
黄毛草莓×硕香 F.ni lgerrensis×F .ananassa cv.Shuoxiang 73 31 42.47
黄毛草莓×83-31 F.ni lgerrensis×F .ananassa cv.83-31 69 19 27.54
黄毛草莓×红冈 F.ni lgerrensis×F.ananassa cv.Redguantled 54 15 27.78
黄毛草莓×帝国 F.ni lgerrensis×F .ananassa cv.Empire 72 14 19.44
东北草莓×春霄 F.mandschurica ×F .ananassa cv.Chunxiao 101 43 42.57
东北草莓×圣星 F.mandschurica ×F .ananassa cv.Shenxing 120 47 39.17
东北草莓×阿依考 F .mandschurica ×F .ananassa cv.Aiko 83 24 28.92
东北草莓×塔号 F.mandschurica ×F .ananassa cv.Tahoe 69 20 29.00
硕丰×黄毛草莓 F.ananassa cv.Shuofeng×F.nilgerrensis 34 13 38.24
培养基为 MS+1 mg/ L BA+5 mg/ L 2 , 4-D+0.5 g/ L CH。
Medium isMS+1 mg/ L BA+5 mg/ L 2 ,4-D+0.5 g/L CH.
39马鸿翔等:黄毛草莓 、东北草莓与凤梨草莓种间杂交种的胚拯救
3　讨 论
胚拯救技术是在胚败育前将未成熟胚在离体条
件下进行培养 ,以维护幼胚的“胚性生长” ,获得远缘
杂种 。果树育种者已通过胚拯救技术获得了种间杂
交后代 ,如在圆叶葡萄亚属(Muscadine Planch., x =
20)与真葡萄亚属(Euvitis Planch., x=19)间的杂交 、
柑桔属(Citrus)种间以及美味猕猴桃(Actinidia deli-
ciosa)与野生猕猴桃(A.eriantha)之间杂交中获得了
杂种苗[ 8～ 10] 。不同染色体倍性草莓种间远缘杂交
研究早期多采用染色体加倍结合有性杂交的方法以
获取杂种后代 ,且在森林莓(Fragaria vesca)的不同
类型种质向栽培草莓转移的过程中获得了成
功[ 11 ,12] ,因而尽管后来草莓组织培养技术进展很
快 ,但对利用杂种胚拯救技术克服杂交障碍的研究
却较少 。Sayegh等对草莓栽培种(F .ananassa)与萎
陵草(Potentilla fruticosa)杂交未成熟种子进行了培
养 ,结果表明可获得较多的草莓单倍体或远缘杂交
后代[ 13] 。本试验结果说明通过胚拯救技术不仅可
以克服染色体倍性差异较大的草莓种间杂交不亲
和 ,而且可以获得较高频率的成苗率 ,增加杂种植株
数量 ,为进一步研究提供丰富试材 。
离体培养幼胚的发育时期影响着成苗率 ,庄恩
及等对桃幼胚培养的试验结果表明 , “春蕾”品种在
花后 43 d左右培养效果最好[ 14] ,以四倍体柑桔为父
本与单胚的二倍体类型杂交 ,授粉后 80 d是三倍体
幼胚最适宜的离体培养时期 ,此后退化幼胚培养成
苗率呈下降趋势[ 9] 。Sayegh等取 Fragaria×Potentil-
la 杂交组合授粉后 21 ～ 28 d的胚培养获得了单倍
体植株和杂种植株[ 13] 。本试验结果表明 ,草莓胚培
养的成苗率受发育时期的影响 ,以授粉后 21 ～ 25 d
的幼胚培养成苗率较高 ,此后逐步下降 。因此 ,可将
授粉后 21 ～ 25 d作为黄毛草莓×春霄和东北草莓
×春霄杂交组合离体胚拯救的最佳时期 。
不同植物种类幼胚培养所需的培养基有所不
同 ,柑桔 、猕猴桃的胚拯救以MS 、MT 较为理想[ 9 , 10] ,
Tukey 培养基适于杏的未成熟胚培养[ 14] ,但不同品
种间存在差异 。Wang 等利用栽培草莓(F.ananas-
sa)未成熟胚在 MS 培养基上培养的试验结果表明 ,
MS+5 ml/L 2 ,4-D+0.5 mg/L BA +500 mg/L CH的
培养效果最好[ 15] 。我们对 4 个草莓种未成熟胚的
培养研究也得到了类似结果[ 16] 。在本试验中 ,以
MS 、1/2MS 、Nitsch和White为培养基进行试验 ,发现
对草莓种间杂交后的胚培养以 MS 培养基效果最
好 。
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