胚挽救技术在葡萄无核育种上的应用

胚挽救技术在葡萄无核、三倍体育种及获得远缘杂种,缩短育种周期和提高育种效率等方面具有重要的作用.本文对胚挽救技术及其在无核葡萄育种上的应用,以及影响胚挽救的因素进行了综述,并对其今后研究和应用提出展望.     

无核葡萄品种选育技术的研究进展

本文从无核葡萄的芽变选种、常规杂交育种、胚挽救技术、分子标记辅助育种技术和转基因技术等方面对无核葡萄品种选育技术的研究进展进行了综述。     

三倍体葡萄胚挽救育种研究现状与展望

综合分析国内外相关文献,阐述了三倍体葡萄胚挽救技术的研究进展,探讨了影响三倍体葡萄胚挽救育种成功的主要因素:亲本选择、接种时期、培养基种类等,概述了三倍体葡萄鉴定方法,驯化移栽过程中的影响因素,包括基质类型、生根粉浓度等,并对胚挽救技术在三倍体葡萄育种上的发展进行展望。     

美国培育的部分无核葡萄新品种

近20年来，美国在无核葡萄育种方面取得了举世瞩目的成就。先进的生物技术不断得到应用，如早期胚挽救技术，细胞融合技术，现代日光温室促进生长技术等，使育种周期缩短，新品种倍出。现纵观美国无核葡萄育种，从色泽方面看，绿、黑（含紫、兰黑）、红齐全，且成熟期错开，在美国加州从5～11月都有鲜食葡萄成熟上市；从果粒大小上看，自然状态下果粒越来越大，尽量不用赤霉素处理；从抗病性方面看，选育抗病品种，减少农药污染；这是目前美国葡萄的育种目标。这方面值得我国葡萄育种工作者借鉴。为促进我国葡萄新品种培育及引种，现将美国…     

近20年来国外鲜食葡萄品种选育进展

葡萄新品种的选育和开发是促进葡萄产业发展的重要因素.为进一步提升我国葡萄的育种水平,缩小与国外的差距,本文概述了主要鲜食葡萄育种国家鲜食葡萄选育的共同特点,即大粒、优质、抗病、无核、适应不同生态区等,代表了当今世界鲜食葡萄品种选育的共同目标;葡萄育种方法依旧是以常规的杂交育种为主,其他育种方法为辅,无核葡萄胚挽救技术已经成为一种实用的育种方法,在多个国家得到了应用;从育种材料的利用模式来看,国外新培育的许多品种不是两个种质间的简单杂交,而是多个种质的多亲多代杂交;初步提出了我国鲜食葡萄品种选育的建议:除了把品质放在首位外,应注重抗性育种,将现代育种技术与传统的育种方法相结合,选育抗病、抗寒等适应我国特殊生境的鲜食葡萄品种.     

组织培养技术在葡萄无核育种上的应用

葡萄组织培养技术，特别是胚、胚珠培养技术在无核葡萄育种研究中发展迅速。利用无核葡萄品种作母本，特别是利用假单性结实的无核葡萄品种作母本，用无核品种涂父本进行杂交，合子胚还未败育时，采用胚珠培养技术可以得到杂种实生苗．这种杂种实生苗无垓比例较高，可以达到８２％，理论上可达１００％。选择合适的亲本，掌握无核葡萄胚珠败育时期，培养基激素的选择，以及如何促进胚的萌发，是正确利用这项技术的关键。     

国内无核葡萄育种成果及特性分析

通过检索国内报道的无核葡萄新品种选育成果相关文献,汇总品种数据,对育种机构、育种方式、选育品种主要特性及用途等进行分析。共检索到无核葡萄品种71个,其中通过常规杂交育种42个,胚挽救杂交育种9个,无性系选种16个,诱变育种1个以及其他育种方式3个。选育机构以科研单位和高校为主,在选育数量上存在产区分布不均的情况。所选育出的品种中极早熟和早熟分别占比8.3%和26.3%,香味以草莓香和玫瑰香为主,同时存在果粒偏小现象,果粒大小集中在4.25～4.35 g。     

葡萄多倍体育种成果及影响因素概述

我国近20年通过审定且确定倍性的葡萄新品种中,共有5个通过杂交方法培育出的三倍体葡萄新品种,14个杂交育成的四倍体葡萄新品种,4个通过芽变选育得到的四倍体葡萄新品种,4个实生选育出的四倍体葡萄新品种,4个秋水仙素诱变而来的四倍体葡萄新品种。三倍体杂交育种和四倍体诱变育种效率较低,概述了近年来对三倍体胚挽救杂交育种和四倍体秋水仙素诱变育种影响因素的研究。综述了育成种质的鉴定评价方法和意义,对今后有望培育兼具大粒、无核、香味等优良性状的多倍体葡萄新品种进行了展望。     

奥迪亚无核与玫瑰香型葡萄杂交胚挽救技术研究

为了培育玫瑰香型、无核、大粒葡萄新品种,以二倍体奥迪亚无核葡萄做母本,以二倍体玫瑰香葡萄和四倍体巨玫瑰葡萄作父本杂交以及奥迪亚无核自交胚珠为材料,进行不同父本、取样时期、发育培养基、萌发培养基、激素对无核葡萄胚挽救效果影响的研究。结果显示:杂交组合奥迪亚无核×玫瑰香的胚发育率和胚萌发率较奥迪亚无核×巨玫瑰的要高;奥迪亚无核×玫瑰香、奥迪亚无核×巨玫瑰的杂交胚珠和奥迪亚无核自交胚珠均在授粉后54 d取种的胚发育率最高;适于杂交组合奥迪亚无核×玫瑰香、奥迪亚无核×巨玫瑰杂交胚发育的培养基为:Nitsch+1.5 mol/L IAA+0.5 mol/L 6-BA+0.5 mol/L GA3+60 g/L蔗糖+5 g/L琼脂+1 g/L活性炭;1/2MS和WPM均可作为奥迪亚无核×玫瑰香的胚萌发培养基;0.1 mg/L 6-BA浓度是奥迪亚无核×巨玫瑰的杂交肧萌发的最佳浓度。     

无核葡萄自交胚挽救技术研究

本文以二倍体种子败育型无核品种奥迪亚无核、红宝石无核、希姆劳特、无核白鸡心自交胚珠为材料,分析亲本基因型、取样时期、胚发育培养温度对无核葡萄胚挽救效果的影响。结果显示:亲本选择对胚挽救效果影响显著,不同品种自交胚发育率和萌发率从高到低为:奥迪亚无核自交、红宝石无核自交、希姆劳特自交、无核白鸡心自交;不同品种自交最佳取样期不同,奥迪亚无核、希姆劳特自交最佳取样期为授粉后54 d,红宝石无核自交胚珠最佳取样期为授粉后61 d;奥迪亚无核、红宝石无核的自交胚珠在25℃培养的胚发育率都显著高于4℃条件下胚发育率,胚珠在低温下培养会抑制胚的发育。     

葡萄幼胚试管苗移栽技术

葡萄幼胚试管苗移栽技术本文于１９９８－０１－２０收到。汤小宁潘春云亓桂梅杨立英（山东省酿酒葡萄科研所，２５０１００）在利用胚挽救技术培育无核葡萄新品种的研究中，葡萄幼胚试管苗移栽是非常重要的环节。因此，我们从１９９４年起，对该技术进行了专项研究，在借...     

无核玫瑰香味葡萄种质创新及胚挽救技术优化

萜类物质是调控葡萄果实香味的主要物质。研究以‘玫瑰香’等8个鲜食葡萄成熟果实为试材,检测萜类物质合成途径关键酶基因在不同葡萄中的表达情况,并以此类基因高表达的玫瑰香味葡萄作父本,通过离体胚挽救创新无核香味葡萄种质资源。针对采样时间与培养基成分,对胚挽救技术进行优化。利用分子标记技术对双亲鉴定,对F1代无核性状进行早期辅助选择。结果表明:萜类物质合成关键酶基因在‘玫瑰香’和‘183’中表达高于其他品种;‘京早晶’及‘Fresno Seedless’做母本时最佳采样时间分别为授粉后42 d和36 d;幼胚离体培养以WPM+0.1 mg/L BR+0.2 mg/L 6-BA作胚萌发培养基,胚萌发率较高。通过无核分子标记鉴定出56个株系具有特异性条带,其中14个株系均能在两种不同无核标记下扩增出特异性条带。     

‘红宝石无核’与玫瑰香型葡萄杂交胚挽救技术研究

为了培育玫瑰香型、无核、大粒葡萄新品种,以二倍体‘红宝石无核’葡萄做母本,二倍体‘玫瑰香’葡萄和四倍体‘巨玫瑰’葡萄作父本杂交,进行不同父本、发育培养基、萌发培养基对无核葡萄胚挽救效果影响的研究。结果显示:杂交组合‘红宝石无核’ב玫瑰香’的胚发育率和胚萌发率较‘红宝石无核’ב巨玫瑰’的要高;适于杂交组合‘红宝石无核’ב玫瑰香’‘红宝石无核’ב巨玫瑰’杂交胚发育的培养基为:Nitsch+1.5 mol/L IAA+0.5 mol/L 6-BA+0.5 mol/L GA3+60 g/L蔗糖+5 g/L琼脂+1 g/L活性炭;1/2MS和WPM均可作为‘红宝石无核’ב玫瑰香’的萌发培养基,其中1/2MS作为‘红宝石无核’ב玫瑰香’的萌发培养基效果较好。     

几个美国葡萄品种的引种初报

由于资金、技术、种质资源等原因，国内葡萄育种速度相对较慢，远远不能满足葡萄生产的需要，直接影响到我国葡萄业的发展。为此，由我们葡萄课题组承担了农业部948引进项目，除引进美国先进的无核葡萄胚挽救育种技术外，还于2001年3月从美国农业部加州Fresno试验站引进了22个葡萄栽培品种枝条，在陕西杨凌进行了田间扦插定植，2002年已有部分品种开始结果。现将几个结果品种作一简单报道，以供国内各葡萄产区引种时参考。1 Early Muscat欧亚种。果穗中等大，重280g左右，圆锥形，松紧度适中，果粒圆形，单穗中10个最大果粒的平均重为5.1…     

无核葡萄杂交胚挽救后代花型与无核性状的遗传表现

2019—2020年,对前期获得的两个无核葡萄杂交胚挽救后代群体进行了花型和无核性状的鉴定。结果表明,在‘红宝石无核×火焰无核’杂交F1代46株中,两性花和雌花植株分别占63.04%和36.96%;无核、残核和硬核植株分别占50.00%、10.87%和39.13%。在‘红宝石无核×黑龙江实生(雄花)’杂交F1代105株中,两性花、雌花和雄花植株分别占60.95%、36.19%和2.86%;除4株未结果外,结果的101株中无核、残核和硬核植株分别占55.45%、7.92%、36.63%。由此可见,欧亚种无核葡萄种内杂交胚挽救F1代花型遗传基本符合Levadoux的M、H和F三个等位基因学说,且两性花‘红宝石无核’和‘火焰无核’的基因型均为异质HF;以欧亚种两性花无核品种作母本进行种间杂交时,花型遗传不符合三个等位基因学说,F1代中两性花和雌花占优势。以欧亚种无核品种作母本,无核性状在杂交F1代中具有一定的遗传优势。     

葡萄亚属间(V.vinifera×V.rotundifolia)杂种胚挽救成苗的研究

利用欧洲葡萄(V.vinifera)的无核品种与圆叶葡萄(V.rotundifolia)杂交的目的是将无核性状导入抗病的圆叶葡萄中以获得抗病无核葡萄新材料。本文利用无核材料P79-101(V.vinifera)与圆叶葡萄的３个株系杂交后,共产生102个杂种胚珠,这些胚珠经培养,有44个杂种胚得以继续发育,并获得胚挽救苗20株。经同工酶鉴定及植物形态特征分析,证明这20株苗中有19株为亚属间杂种苗。其中16株苗栽植于加州大学Fresno分校的试验田里。从败育的种子痕迹大小及浆果特点来看,其中C41-5株系属假单性结实的无核类型,它的果实比汤姆逊无核(Thompson Seedless)略小,是“黑可因”(Black Corinth)及C41-7果实的两倍。C41-5种子痕迹的重量比汤姆逊无核的大,但两者无显著差异;而C41-7发育完全的种子平均重量是C41-5种子平均重量的10倍。本文对V.vinifera×V.rotundifolia亚属间杂种胚成功的挽救进行了首次报道。     

早熟葡萄胚抢救技术研究

针对早熟葡萄育种中胚发育不全的问题,以京秀×87-1等5个杂交组合的杂交胚为材料,采用L25 (55)的正交试验设计,进行了早熟葡萄胚抢救技术研究。结果表明,影响各个组合早熟葡萄杂交后代成苗率最重要的因素是取胚时期,其他的因素对成苗率的影响大小因基因型而异。筛选出了早熟葡萄胚挽救的最优培养时期、相对较优的基本培养基成分及几种激素浓度,积累了一批胚抢救杂交试材。     

无核葡萄种质资源果实重要性状的统计分析

为有助于科学合理开展优良无核葡萄品种的选育工作,本文对《中国葡萄志》及《葡萄新品种汇编》等记载的68个无核葡萄品种果穗和果粒的平均质量、果皮颜色、厚度、果肉质地、果实可溶性固形物和可滴定酸含量等重要品质性状进行了统计分析。结果表明,无核葡萄品种在果穗和果粒的平均质量、平均可溶性固形物和可滴定酸含量等方面均存在丰富的遗传多样性,变异系数在14.30%~70.15%,其中可溶性固形物变异系数最小。果皮薄和较薄的品种占统计品种的56.1%;果皮颜色白色品种最多,其次是红色品种、黑色品种;果肉质地较脆、脆、脆硬或硬脆的品种较多,占统计品种的76.6%。建议育种工作者结合育种规律和市场需要,合理制定无核葡萄育种目标,进行优良品种的选育。     

光质对火焰无核葡萄胚挽救及试管苗生长发育的影响

以火焰无核自交胚珠为试材,研究了红光、蓝光、白光及暗处理对胚发育、胚萌发及试管苗生长发育的影响。结果表明:3种光质处理对胚发育均有一定促进作用,但与对照未达到显著性水平。在胚萌发阶段,红光对胚萌发有明显的促进作用。在试管苗发育成苗阶段,以蓝光处理的试管苗最为矮壮,红光下葡萄胚挽救苗试管苗节间最长,发育最高,叶绿素含量最低;各处理试管苗继代后移栽成活率均可达到90%以上。     

刺葡萄紫秋远缘杂交胚挽救技术研究

采用胚挽救技术对湖南野生刺葡萄品种进行远缘杂交育种,以期得到刺葡萄三倍体新种质。通过不同培养基以及不同取样时间的试验,得出最适基本培养基为改良B5;取样时间以授粉50~55 d为宜。以四倍体为母本的组合胚培养成苗率较高,其中巨峰×紫秋杂交的成苗率最高,达22.8%。