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Effects of Culture Medium and Inoculating Date on Embryo Rescue of Seedless Grape

接种时期和培养基对无核葡萄胚挽救的影响



全 文 :园  艺  学  报  2007, 34 (2) : 329 - 332
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2006 - 09 - 01; 修回日期 : 2007 - 02 - 16
基金项目 : 辽宁省重大科技攻关项目 (2004201006) ; 辽宁省自然科学基金项目 ( 20032085) ; 沈阳农业大学青年教师科研基金
项目 (200426)
接种时期和培养基对无核葡萄胚挽救的影响
郭修武 1 , 郭印山 1, 2 , 张海娥 1 , 李轶晖 1 , 李成祥 1
(1 沈阳农业大学园艺学院 , 沈阳 110161; 2 华南农业大学园艺学院 , 广州 510642)
摘  要 : 以 4个组合康能无核 ×金星无核、雷明无核 ×金星无核、金星无核自交、雷蒙无核自交为试
材 , 采用 L25 (55 ) 正交设计 , 研究了接种时间和培养基种类对无核葡萄胚挽救的影响。结果表明 , 影响无
核葡萄胚挽救最重要的因素是接种时期 , 其他因素影响程度因组合而不同 , 最佳接种时期在花后 45~60 d,
最高出苗率 13164% ~75123%。对胚珠进行一定处理有助于促进胚珠的萌发出苗 , 其中横切处理与低温处
理可以显著提高胚珠萌发出苗率。
关键词 : 无核葡萄 ; 胚挽救 ; 影响因素
中图分类号 : S 66311  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2007) 0220329204
Effects of Culture M ed ium and Inocula ting Da te on Em bryo Rescue of Seed2
less Grape
GUO Xiu2wu1 , GUO Yin2shan1, 2 , ZHANG Hai2e1 , L I Yi2hui1 , and L I Cheng2xiang1
(1 College of Horticulture, Shenyang A gricu ltura l U niversity, Shenyang 110161, China; 2 College of Horticulture, Sou th China
A gricultural U niversity, Guangzhou 510642, Ch ina)
Abstract: Four combinations of Canadice ×Venus Seedless, Remaily Seedless ×Venus Seedless, Sel2
fing of Venus Seedless and selfing of Lakemont Seedless were used as test materials in this experiment. This
experiment mainly studied the influence of inoculating time and different kinds of media on the effect of embryo
rescue of seedless grape by the orthogonal experiment design of L25 (55 ). Results showed that the most impor2
tant factor influencing the embryo rescue of seedless grape was the inoculating time, and the influence level of
other factors was different among combinations. The op timum inoculating time of the embryo was 45 - 60 days
after bloom ing and the seedling rate reached 13164% - 75123%. It also showed that certain treatments of
ovule increased the germ ination rate of ovule, among them the treatment of crosscut and low temperature in2
creased the germ ination rate of ovule significantly.
Key words: Seedless grape; Embryo rescue; Influence factors
选育优质、大粒的无核葡萄品种成为葡萄育种的重要目标 (亓桂梅 , 2001 )。20世纪 90年代以
前 , 无核葡萄杂交育种中只能利用有核品种作母本 , 无核品种作父本 , 但其杂交后代中出现无核植株
的比率很低 , 且育种周期长。Cain等 (1983) 报道通过无核葡萄间杂交对幼胚进行培养成功获得实
生后代以来 , 胚挽救技术日益成为无核葡萄育种的最有效方式之一 ( Ramm ing, 1990; Kazunori et
al. , 2001)。本试验采用正交试验设计 , 对无核葡萄胚挽救过程中的接种时期、培养基种类和植物生
长调节剂进行研究 , 比较胚珠的不同处理方式对胚萌发的影响 , 以期促进无核葡萄育种研究。
1 材料与方法
试验于 2004~2005年在沈阳农业大学进行。试材取自沈阳农业大学葡萄试验园 , 4个杂交与自
园   艺   学   报 34卷
交组合为康能无核 ×金星无核、雷明无核 ×金星无核、金星无核自交、雷蒙无核自交。花前 3~5 d
去雄、杂交。取不同发育时期的胚珠消毒后接入培养基中。每处理接种 3瓶 , 每瓶接种 20枚胚珠。
采用 L25 (55 ) 正交设计研究培养基 , 接种时期 (花后天数 )、 IBA、62BA和 GA3浓度的影响 (表 1)。
胚挽救培养参照李桂荣等 (2001) 的方法并加以改进。每种培养基中均加入 6%蔗糖、016%琼
脂、011%活性炭。60 d后将胚珠横切转入 1 /2MS +BA 015 mg/L + IBA 115 mg/L + GA3 015 mg/L +
25 g/L蔗糖培养基中。30 d后调查胚珠萌发出苗率。
胚珠处理方式对萌发出苗率的影响 : 取金星无核自然授粉后 55 d的胚珠培养于 MS +BA 015 mg/
L + IBA 210 mg/L + GA3 015 mg/L + 6%蔗糖培养基中。30 d后转入 4℃低温下继续培养 , 60 d后采用
切喙、横切、剥取裸胚等处理转入 1 /2MS +BA 015 mg/L + IBA 115 mg/L + GA3 015 mg/L +蔗糖 25
g/L培养基中。各处理接种 3~5瓶 , 每瓶接种 20枚胚珠 , 调查胚珠萌发出苗率。
2 结果与分析
211 正交试验中不同因素对胚珠萌发率的影响
表 1显示 , 康能无核 ×金星无核组合胚珠萌发率为 0~13164% , 雷明无核 ×金星无核为 0~
36196%、金星无核自交为 9121% ~75123%、雷蒙无核自交为 0~16167%。康能无核 ×金星无核组
合萌发率最高的因素水平组合为 A5 B3 C2 D4 E5 (23号 ) , 即采用 W hite培养基、花后 50 d取胚珠接种、
IBA为 110 mg/L、62BA为 017 mg/L、GA3为 019 mg/L对其胚挽救的效果最好。雷明无核 ×金星无核
组合中 A3 B5 C2D3 E4 (15号 ) , 即采用 ER培养基、花后 60 d接种、 IBA 110 mg/L、62BA 015 mg/L、
表 1 正交试验胚珠萌发率统计结果
Table 1 Sta tistic result of ovule germ ina tion ra te in orthogona l test ( % )
处理号
Number
因素组合 Combined factors
A
培养基
Medium
B花后天数
Days after
bloom ing( d)
C
IBA
(mg/L)
D
62BA
(mg/L)
E
GA3
(mg/L)
康能无核 ×
金星无核
Canadice ×
Venus Seedless
雷明无核 ×
金星无核
Remaily Seedless ×
Venus Seedless
金星无核自交
Venus Seedless
selfing
雷蒙无核自交
Lakemont
Seedless
selfing
1 MS(1) 40 (1) 015 (1) 011 (1) 011 (1) 7155 0100 31100 7189
2 MS 45 (2) 110 (2) 013 (2) 013 (2) 1172 0100 42113 15115
3 MS 50 (3) 115 (3) 015 (3) 015 (3) 5180 0100 75123 5100
4 MS 55 (4) 210 (4) 017 (4) 017 (4) 9109 1175 50112 8100
5 MS 60 (5) 215 (5) 019 (5) 019 (5) 5126 8170 35162 5126
6 B5 (2) 40 110 015 017 3128 0100 9121 2138
7 B5 45 115 017 019 3123 0100 16167 15163
8 B5 50 210 019 011 1167 1189 43178 1167
9 B5 55 215 011 013 1154 3177 66178 0100
10 B5 60 015 013 015 2182 4135 36100 16167
11 ER (3) 40 115 017 019 0100 0100 19189 8111
12 ER 45 210 019 011 12112 1185 41167 7169
13 ER 50 215 011 013 11167 4155 68154 2186
14 ER 55 015 013 015 5141 0100 56134 5126
15 ER 60 110 015 017 1137 36196 47114 7141
16 改良 N itsch (4) 40 210 019 013 10100 0100 16167 0100
17 改良 N itsch 45 215 011 015 1167 0100 20129 14171
18 改良 N itsch 50 015 013 017 12150 3192 45125 1189
19 改良 N itsch 55 110 015 019 2182 1179 57112 13133
20 改良 N itsch 60 115 017 011 0100 16167 35171 4135
21 W hite (5) 40 215 013 015 3133 0100 23113 4188
22 W hite 45 015 015 017 3139 0100 39169 0100
23 W hite 50 110 017 019 13164 6125 71123 1189
24 W hite 55 115 019 011 11143 3157 33133 3145
25 W hite 60 210 011 013 2178 23181 44174 0100
033
 2期 郭修武等 : 接种时期和培养基对无核葡萄胚挽救的影响  
GA3 017 mg/L效果最好 ; 金星无核自交为 MS培养基、花后 50 d接种、 IBA 115 mg/L、62BA 015 mg/
L、GA3 015 mg/L (A1 B3 C3 D3 E3 , 3号 ) 效果最好 , 雷蒙无核自交用 B5培养基、花后 60 d接种、 IBA
015 mg/L、62BA 013 mg/L、GA3 015 mg/L (A2 B5 C1 D2 E3 , 10号 ) 效果最好。从理论上分析各品种组
合最佳的因素水平分别为 A5 B3 C4 D5 E1 , A3 B5 C2 D3 E4 , A1 B3 C2D1 E2 , A1 B2 C2 D2 E3 , 其中只有雷明无核
×金星无核组合与实际结果相符合 , 其他均未在试验中表现出来 , 因此试验效果有可能进一步提高。
从表 2极差值 (R值 ) 来看 , 本试验中所有组合表现出取样接种时期 (B ) 最为重要 , 对胚挽救
效果影响最显著 , 其余因素的重要程度因品种组合不同 , 康能无核 ×金星无核组合为 62BA浓度 (D )
>培养基种类 (A) > IBA浓度 (C) > GA3浓度 ( E) , 雷明无核 ×金星无核组合为 GA3浓度 ( E)
> IBA浓度 (C) >培养基种类 (A ) > 62BA浓度 (D ) , 金星无核自交为培养基种类 (A ) > 62BA
浓度 (D) > GA3浓度 ( E) > IBA浓度 (C) , 雷蒙无核自交为培养基种类 (A) > GA3浓度 ( E) >
62BA浓度 (D ) > IBA浓度 (C)。
可以看出不同基因型的品种组合对培养基种类、接种时期及激素浓度的要求有一定差异 , 因此在
进行无核葡萄胚挽救时 , 应根据不同品种特性选择适宜的培养条件才能够取得较好的效果。
表 2 正交试验极差值分析
Table 2 R va lue ana lysis of orthogona l test result from Table 1
因素
Factor
康能无核 ×金星无核
Canadice ×Venus Seedless
雷明无核 ×金星无核
Remaily Seedless ×Venus Seedless
金星无核自交
Venus Seedless selfing
雷蒙无核自交
Lakemont Seedless selfing
A 3194 5197 11103 5156
B 5191 16119 36152 7113
C 2172 6157 8123 4108
D 4126 5145 10178 4161
E 2146 6185 9155 5110
212 不同胚珠处理方式对萌发率的影响
表 3显示了胚珠的不同处理方式对其萌发率
的影响 , 经低温处理后平均胚珠萌发率为
44172% , 显著高于对照 , 说明低温处理对于无核
葡萄胚珠萌发有较好效果。在低温和对照条件下
几种处理的胚珠萌发率都表现出横切 >裸胚 >切
喙 >全胚珠 , 表明对胚珠进行横切、切喙和剥取
裸胚等处理都能够提高胚珠的萌发出苗率 , 其中
横切胚珠的效果显著高于其他处理。
表 3 不同处理方式的胚珠萌发率
Table 3 Germ ina tion ra te of d ifferen t trea tm en t m ethods
on em bryo rescue ( % )
处理方式
Treatment methods
低温
Low
temperature
对照
Control
平均
Average
切喙 Cut beak 32126 30159 31143b AB
横切 Crosscut 69181 51167 60174a A
裸胚 D issect ovule 42131 31151 36191b AB
完整胚珠 Integrity ovule 34148 20134 27141b B
平均 Average 44172 33153
  本试验表明接种时期对于无核葡萄胚挽救具有重要的影响 , 可能由于无核葡萄胚珠发育过程中有
一个急剧败育期 (张利 等 , 1991) , 在胚珠败育前进行胚挽救对试验的成败具有决定性影响 , 因此
了解胚珠的败育时期 , 适时接种 , 具有重要意义 (李桂荣 等 , 2001, 2004)。前人报道 (蒋爱丽
等 , 2002; 赵密珍 等 , 2005) 对胚珠进行一定处理可以提高胚珠的萌发出苗率 , 其中剥取裸胚的萌
发率最高。本试验也得到了类似的结果 , 但剥取裸胚的效果不是最好 , 可能由于剥取裸胚难度较大 ,
操作过程中对胚的损伤严重导致萌发率降低。横切处理不仅操作容易 , 对胚的伤害小 , 而且使胚能够
在胚乳和培养基的双重营养下萌发生长 , 因而萌发效果较好。本试验中获得了一批胚挽救后代试管苗
(图版 , 1~6) , 经驯化后已成功移栽于大田。
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图版说明 : 1, 2. 胚珠发育 (1. 康能无核 ×金星无核 ; 2. 金星无核自交 ) ; 3, 4. 胚珠的萌发 (3. 康能无核 ×金星无核 ; 4. 雷蒙
无核自交 ) ; 5. 成苗 ; 6. 移栽成活植株。
Explana tion of pla tes: 1, 2. Embryo development (1. Canadice ×Venus Seedless; 2. Venus Seedless selfing) ; 3, 4. Embryo germ ination
(3. Canadice ×Venus Seedless; 4. Lakemont Seedless selfing) ; 5. Seedling; 6. Plants transp lanted successfully.
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