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Semi Vitro Culture of Pear Style and Identification of the Genotypes of Pea rSe rf-incompatibility

梨花柱半离体培养法及品种自交不亲和基因型鉴定



全 文 :园 艺 学 报 2003,30(6):703~706
Aeta Hortieulturae Simba
梨花柱半离体培养法及品种 自交不亲和基 因型鉴定
张绍铃 周建涛 徐义流 陈迪新 徐国华 吴桂法2
( 南京农业大学园艺学 院,南京 210095; 高邮市果树实验场 ,高邮 2256oo)
摘 要:切取梨授粉花柱进行半离体培养的结果表明,杂交不亲和性组合从花柱基部长 出花粉管 的花
柱比率为 0~32.4%,且大多在 16%以下 ,而杂交亲和性组合为 51.6%~86.7%,与 田间杂交授粉 的坐果率
相近 ,且在授粉花粉的萌发率达 20%以上时 ,温室水培枝条促成 的花与露地开花的花之 间没有显著差异。
应用此方法鉴定出了梨品种 ‘筑水 ’、‘喜水 ’及 ‘爱甘水 ’的 s基 因型分别为 s s 、s s 、及 s s 。
关键词 :梨 ;杂交不亲和;杂交亲和 ;半离体培养法;基因型
中图分类号 :S 661.2 文献标识码:A 文章编号 :0513—353X (2003)06-0703—04
1 目的 、材料与方法
梨 (PyTuS)属于配子体型 自交不亲和性果树,其 自交不亲和性是由单个基因座的复等位基因 (5
基因)控制的,在梨树上已经鉴定出 s,~s 的 7个 s等位基因l、1.2]。梨树不仅 白花授粉不结实,而
且存在品种间异花授粉不亲和的现象 ,这是由于具有相同 s基 因型的品种间相互授粉时,花柱内 5
基因表达的 S糖蛋白能够特异性地抑制与 自己具有相同 S基因型的花粉管的生长 ,从而无法完成受
精【0, 。因此 ,如果能快速鉴定梨品种的 S基因型 ,依据不同 S基因型的品种间授粉能结实 ,而相同
s基因型间授粉不能结实的原理,来选择授粉品种将更为合理。但迄今我国梨 、苹果等配子体型 自交
不亲和性果树 中 S基因型被确定的品种尚未见报道。因此我们开展 了梨品种 S基因型鉴定方法的研
究,发明了室内授粉花柱半离体培养法 ,并首次应用该方法开展了梨品种 S基因型的鉴定研究。
以日本梨 (P pyrifol& Nakai)已知 S基因型品种及几个拟鉴定 S基因型的品种为试材 (表 3、
表 4)。样品分别采 自江苏省高邮市果树实验场及南京农业大学梨品种园的幼果期树及高接大树,于
2032年 2月 20日剪取带花芽的梨树枝条置于温室 内水培 ,促其提早开花,3月 25日至 4月 2日采取
露地梨园自然状态下开花的花。授粉用的花粉采 自开花前一天的花蕾 ,采集花药用透明光面纸包好放
入干燥器内使其开药 、散粉。花粉萌发率采用固体培养基 (10%蔗糖,0.O1% 硼酸及 1% 琼脂)培养
24 h后用 0.1% 苯胺蓝染色,在显微镜下进行检测。每个处理检测花粉 100粒左右 ,重复 3次。
花柱半离体培养:在培养基 (同前)上放置一
张用酒精洗涤过的滤纸 (7.0 cm×0.2 cm),将授粉
后的花柱平子房上端切下 ,迅速在培养皿中排好,
柱头枕于滤纸上 ,并使花柱切口端接触培养基 (图
1)。每个授粉组合处理花柱 l0根左右,重复 3次,
在 25℃、黑暗条件下培养 48 h后 ,在花柱切 口附
近滴上数滴 0.1%的苯胺蓝,在显微镜下观察统计
从花柱基部长出的花粉管数及长出花粉管的花柱 比
率 (长出花粉管的花柱数/供试花柱数 ×100ok)。
琼脂培养基
Agar medium
图 1 授粉花柱半离体培养法示意图
啦 .1 Sdaemalie at%ream 5tiowing semi vitro
cultare atpollinated styles
收稿 日期:2003—04—18;修回日期 :2003—06—19
基金项目:国家 自然科学基金项 目 (30170651);高校博士学科点专项科研基金项 目 (20010307012);江苏省 自然科学基金项 目
(BK2001062);江苏省高技术研究计划项 目 (BG2002309)
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704 园 艺 学 报 30卷
2 结果与讨论
2.1 花柱内花粉管生长与花的来源及花粉萌发率的关系
表 1表明,花粉萌发率约为 20%以上时,从花柱基部长 出花粉管 的花柱比率没有显著差异。因
此 ,萌发率在 20% 以上的花粉即可用于授粉试验。
表 1 授粉花粉的萌发率与花柱内花粉管生长的关系
Table1 The relationship between pollen germination and pollen be growth in style
注:检测当年及经 1 2年贮藏后的花粉的萌发率,选择具有不同萌发率的花粉进行授粉。
Note:Totestthe percentage of pollen germination with fresh polen grains orthose after being storedforonetotwo yearsto choose polon grinswith
diferent germination rate for polination.
水培花枝的花与露地 自然开花的花授粉后从
基部长出花粉管的花柱 比率在相同的杂交组合间
没有显著的差异 (表 2),因此,在进行杂交授粉
花柱半离体培养时,可以用光照培养箱或温室水
培花枝的方法,促其提早开花 ,延长采样时期。
2.2 不同杂交授粉组合花柱 内花粉管生长的差异
花柱半离体培养的结果表明,含有相 同 基
因型的品种间杂交授粉表现为杂交不亲和,从每
根花柱基部长出的花粉管数及长出花粉管 的花柱
比率分别为 0~0.58条和 0~32.4%,而且大多在
16%以下;而杂交亲和组合分别为 1.7~11.6条
和 51.6% ~86.7%,均显著高于前者 (表 3)。由
于从花柱基部长出花粉管的花柱比率与田间人工
表 2 露地与水培梨花枝的花授粉后花柱内花粉管生长的差异
Tab le 2 The di~elencqs ofpollen be growth in styles
be tween pollinated flowersfrom field and l1瑚 1 water
cultured n州陀ring woods (%)
花粉萌发率 长出花粉管的花柱 比率
杂交组合 Polen germination Percentage
Cross‘combination 露地 水培 露地 水培
Field Water cultured Field Water cultured
授粉坐果率高低相吻合 ,该比率可作为杂交亲和性程度的指标。在本试验中尚未出现从花柱基部长出
花粉管的花柱比率介于 32%~52%的组合 ,在实际应用 中若 出现这种介于二者之间的组合时,可 以
通过田间授粉试验结果或 DNA指纹法来进一步验证。
在杂交不亲和组合中正反交间存在一定的差异,如 ‘新水’ × ‘幸水 ’的组合 ,从花柱基部长出
花粉管的花柱比率为 5.6%,而反交时其 比率为 9.4%。产生这种差异可能是由于各品种花柱内 s糖
蛋白量不同 ]造成的。不过由于杂交不亲和组合中其 比率均较小 (表 3),因此 ,不影响应用此方法
鉴定梨品种 基因型的准确性。
2.3 几个梨品种 s基因型的鉴定
本研究采用已知 基因型品种与待测品种授粉后切取花柱半离体培养的方法 ,确定 了 ‘筑水 ’、
‘喜水’及 ‘爱甘水’的 基因型分别为 4、 4 5及 4S5(表 4)。
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6期 张绍铃等:梨花柱半离体培养法及品种自交不亲和基因型鉴定 705
表 3 杂交不亲和及杂交亲和性组合花柱内花粉管生长状况
Table3 Pollen tube growth statein styles of cross-inconkuatible and crom-comlmtible combinalion
表 4 授粉花柱半离体培养法鉴定梨品种的 S基因型
Tab le4 Idealification ofpear S-genotyl~ wiⅡl the mefllod of semi vitro culturing pollinated styles
参考文献:
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4 张绍铃,平琢伸.梨花柱 s糖蛋白对离体花粉萌发及花粉管生长的影响.园艺学报,20OO,27(4):251~256
5 张绍铃,杨纪磙 ,李秀根,等.梨 自交不亲和强度不同品种花柱 s糖蛋白含量的差异 .园艺学报,2002,29(2):165~167
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7O6 园 艺 学 报 30卷
Semi Vitro Culture of Pear Style and Identification of the Genotypes of Pea r
Se rf-incompatibility
Zhang Shaoling ,Zhou Jiantao ,Xu Yiliu , Chen Dixin , Xu Guohua,and Wu Guifa2
( Colege ofHorticulture,Nanjing Agricultural Utdversity,Nanjing 210095,China; Go~ou Orchard,G~2oyol 225600,Ch/na)
Abstract:The results of semi vitro culturing pollinated styles excised from plan ts indicated that the amount of
po len tubes from style bottoms and the percentage of styles with po len tubes through their bo ttoms in all tested
styles difered with the CroSS corotfinations including the incompatible combination an d compatible comb ination.For
the former ones, the percentage ran ged from 0 to 32.4% ,most of which were under 16% , while for the latter
ones. the percentage ranged from 51.6% to 86.7% that was ClOSe to the rate of field fruit seting after CroSS-poli-
nation.Furtherm ore.when the pollen germination rate Was above 20% , there Was no signifcant diference between
the flowers from the room water cultured flowering woods an d field orchards as for the percentage of styles with po len
tubes through their botoms in al styles.So we can extend the time span of colecting materials for our experiments.
For the first time,the method of semi vitro culturing po llinated pear styles including CroSS compatible and CroSS in-
compatible Was repo rted.We have also identified the genotypes of pear cuhivars Chikusui, Kisui an d Aikansui,
nam ely 5354, $4S5 an d $4S5, respe ctively.
Key words: Pear; Cross-incompatibility; Cross-compatibility;Semi vitro culture; Genotype
番茄抗青枯病新资源材料 AS52
汪国平 黎振兴 林明宝
( 华南农业大学 园艺学院 ,广州 510642; 广东省农 业科学院蔬菜研究所 ,广州 510640)
A New Tomato Germolasm Resistance to Ralstonia solanacearum - ‘AS52’
Wang Guoping , Li Zhenxing~, and Lin Mingbao ( cof of Horticulture, South China Agricultural Urdvershy,
u 510642,China ; Veget~ Research lnstiute,Gnangdong Academy ofAgricultural Science,Guangzhou 510640,China)
关键词 :番茄;抗青枯病 ;资源
中图分类号 :S 541.2 文献标识码 :A 文章编号 :0513.353X (2003)06-0706-01
广东省农业科学院近年的研究发现 ,广东省生产上主要栽培的抗青枯病番茄品种对广东省增城市番茄青枯菌株系
ZC-1部不具有抗性。该菌株系是一个潜在危 害,若其演变为优势株 系,必将给长江以南各番茄产 区生产造成巨大损
失 勾提早防范 ,我们进行了抗源筛选工作 ,经多季鉴定发现材料 AS52对该菌株系具有较高的抗性。
21302年秋于广东省农业科学院大丰基地对广东 3个 主栽抗病 品种 ‘新星 101’(I15株)、 ‘粤星 ’(I19株 )、 ‘红
星’(9r7株 )及抗病品系 ‘AS52’(80株 )、感病品系 ‘259’(55株)、‘AS52’× ‘259’F1(75株)的七八片真叶幼苗
用蘸根接种法进行抗性鉴定 (青枯菌浓度为 10s cfu/mL)。接种用青枯菌为 ZC一1—1(ZC一1的单菌落 ,小种 1强致病力株
系)及 SSJ一3(来 自广东三水 ,小种 1中等致病力株系,广东优势菌系类型 )的单菌落混合培养而成。植后 30 d病情
基本稳定 ,35 d时调查数据。
6个基因型的发病率及病情指数分别为:‘新星 101’60.9% 、43.1;‘粤星 ’80.7%、62.2;‘红星 ’78.4%、60.0;
‘AS52’ 35

7% 、 29.0; ‘25 9’ 96
.4%、91.3;F 85.7%、82.9。3个抗病品种经多季 中等致病力株系接种鉴定 为抗病
(各年发病率分别为,1995年春 ‘粤星’26.6%,1997年秋 ‘新星 101’l8.1%、‘粤星 ’21.0%,2000年秋 ‘新星 101’
5.3%,2002年春 ‘新星 101’7.8%、‘粤星 ’4.7%、‘红星 ’6.3%),在实际生产 中这 3个品种均表现 为高抗 ,因此
其在本研究中的感病表现可以判断是 由 ZC-I一1菌系所致 ,而 ‘AS52’对混合菌系接种表现 为抗病,说明其抗性谱较
广,是一个优良的抗源材料 ,由上述数据可 以看出杂种 F1具偏感表现,据此推断抗性为隐性。
收稿 日期 :2003—10—10;修 回日期:2003—11—21
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