提高无核葡萄胚挽救中幼胚成苗率的研究

 【目的】提高无核葡萄胚挽救中幼胚的成苗率。【方法】以7个杂交组合的胚珠为试材,研究不同基因型、不同胚珠发育培养基、添加不同氨基酸及低温处理采后幼果对无核葡萄胚成苗率的影响。【结果】在无核葡萄胚离体发育中,母本和父本对胚的成苗均有影响;在二倍体无核葡萄作母本的杂交组合中,以二倍体无核葡萄作父本比以四倍体有核葡萄作父本更有利于胚的成苗。在3种不同配方的培养基中,适宜于无核葡萄离体幼胚发育和成苗的培养基是MM4。ER添加4 mmol?L-1脯氨酸培养基最有利于无核葡萄胚的发育。低温处理3 d对红宝石无核×森田尼无核和红宝石无核×黑奥林胚的成苗促进最大。【结论】无核葡萄胚挽救的适宜培养基是ER+4 mmol?L-1脯氨酸或MM4培养基,低温处理幼果3 d能有效提高二倍体无核葡萄×二倍体无核葡萄胚挽救中胚的成苗率。     

科研快讯

○无核葡萄新品种沪培2号沪培2号葡萄是以无核品种杨格尔为母本,紫珍香为父本杂交,杂交胚经离体胚挽救而育成的无核葡萄新品种。果穗圆锥形,平均穗质量350克,果     

无核葡萄胚挽救影响因素研究

正通常情况下,根据葡萄果实内是否有种子而将其分为有核葡萄和无核葡萄。在葡萄生长发育过程中的开花结实阶段,从雌配子体发育到有性生殖过程完成的任何一个阶段出现障碍,就会形成无核果。不同阶段出现障碍形成各种类型的无核葡萄。本试验研究了不同取样时期、培养基类型及激素浓度等因素对无核葡萄自交胚挽救后代的影响,优化昆诺无核和雷明无核胚挽救体系,试验结果为无核葡萄的育种研究提供了技术支持。     

无核葡萄人工杂交授粉的关键技术

人工授粉技术是园艺作物选育新品种的重要途径。园艺作物中的无核葡萄,与普通葡萄相比,口感更好,并且在品质上具备了耐储存、耐运输、色泽艳丽、糖酸比适当、货架时间长和不易落粒等特点,深受消费者的喜爱。因此葡萄的无核性状作为一个重要的商品性状已经成为当前葡萄育种的主要目标之一。以无核葡萄育种中的人工授粉关键技术为要点,在新疆维吾尔自治区葡萄瓜果开发研究中心,进行了无核葡萄的田间杂交技术试验,从而得出无核葡萄人工杂交授粉的一些关键技术。     

葡萄无核基因的研究进展

综述了无核葡萄的类型与无核基因的利用,利用葡萄无核基因选育无核葡萄的技术,葡萄无核基因的遗传模型,无核基因的分子标记以及相关基因的克隆等研究进展。     

无核葡萄胚挽救技术研究

[目的]研究无核葡萄胚挽救过程中的一些主要影响因素,为今后开展无核葡萄胚挽救育种提供参考。[方法]以6个无核葡萄杂交及自交组合未成熟胚珠为试材,研究了接种时期、培养基及激素浓度对无核葡萄胚挽救效果的影响。[结果]各组合适宜的胚珠接种时期为：火星无核×无核白鸡心在花后40d,金星无核×康能无核在花后55d,优无核×布朗无核在花后45d;采用ER为基本培养基更有利于胚珠的发育和萌发;不同品种的胚珠对培养基中IBA浓度要求不同,幼胚发育程度较高,败育时期较晚的胚珠,适合较低的IBA浓度,胚发育程度较低,败育较早的胚珠则需要较高的IBA浓度。[结论]接种时期、培养基种类和培养条件对无核葡萄胚挽救的成功都非常重要,且各条件的确立要视具体品种而定。     

葡萄无核基因分子标记的通用性鉴定

【目的】无核是鲜食葡萄的重要农艺性状,无核基因分子标记的准确性将影响无核葡萄早期选择的效果。本研究对前人开发的5个葡萄无核基因分子标记在183份葡萄材料中进行通用性鉴定,旨在明确各个分子标记的适用范围,为利用分子标记辅助无核葡萄育种提供参考依据。【方法】以96个葡萄品种（其中无核63个,有核33个）及‘红地球’ב黎明无核’87个F₁单株（其中无核61株,有核26株）的叶片DNA为模板,利用已报道的5个葡萄无核基因分子标记（SCF27-2000、GSLP1-569、VMC7f2、p3_VvAGL11和5U_VviAGL11）的引物进行PCR扩增,采用1.5%琼脂糖凝胶电泳、毛细管电泳和8%聚丙烯酰胺凝胶电泳技术检测PCR产物,分析各个样品的无核特异条带,鉴定5个分子标记的准确率。【结果】SCAR标记GSLP1-569对96个葡萄品种的检测准确率为40.6%,无核检测率为63.6%。SCAR标记SCF27-2000对96个葡萄品种及87个F₁杂交单株的检测准确率分别为71.9%和76.54%,无核检测率分别为70.5%和78.5%。SSR标记VMC7f2在96个葡萄品种中鉴定出8个等位基因,经卡方检验,189-bp等位基因与葡萄无核性状显著关联,其检测准确率为85.4%,无核检测率为85.5%。SSR标记p3_VvAGL11在96个葡萄品种中鉴定出7个等位基因,经卡方检验,187-bp等位基因与葡萄无核性状显著关联,其检测准确率为89.6%,无核检测率为90.7%,在F₁杂交单株中其鉴定准确率为87.65%,无核检测率为91.1%,假阳性率为6.17%,假阴性率为6.17%。SSR标记5U_VviAGL11在96个葡萄品种中鉴定出17个等位基因,经卡方检验,306-bp等位基因与葡萄无核性状显著关联,其鉴定准确率为88.5%,无核检测率为90.6%,在F₁杂交单株中检测准确率为88.89%,无核检测率为92.7%,假阳性率为4.94%,假阴性率为6.17%。【结论】SSR标记p3_VvAGL11和5U_VviAGL11在葡萄种质及遗传群体中无核分型的准确性及无核检测的效率较高,适用范围较广,在无核基因分子标记辅助选择中可以考虑优先使用。     

紫香无核葡萄胚挽救技术研究

[目的]探讨紫香无核葡萄适宜接种时期及培养基。[方法]以紫香无核葡萄为母本,红提、克瑞森、弗雷无核为父本杂交,另外选择紫香无核自交,对杂交和自交胚珠进行培养挽救。[结果]在授粉55 d后接种,4个组合的胚珠均达到最大发育率和萌芽率,胚珠发育阶段采用ER+半胱氨酸盐酸盐1.0 g/L+水解酪蛋白0.4 g/L+活性炭3.0 g/L培养基发育率最高。[结论]该研究可为进一步无核葡萄杂交育种奠定基础。     

葡萄无核性状的SSR新分子标记开发及应用

【目的】开发葡萄无核性状的SSR新分子标记,对葡萄杂种后代进行早期无核性状鉴定,为分子标记辅助育种奠定基础。【方法】对母本‘红地球’与父本‘森田尼无核’及F₁代杂交群体的133份葡萄材料进行RAD-seq,将测序结果比对到参考基因组上;运用SAMtools软件生成CaSFS软件所需的pileup和glf文件,过滤获得亲本之间的有效SNP集;采用窗口滑动的方法,确定每个窗口的基因型,选择以每15个SNP为一个窗口,每次滑动一个SNP,得到每个个体的基因型并生成bin图;对生成的bin图采用拟测交的方式利用Joinmap软件进行连锁分析,构建‘红地球’与‘森田尼无核’遗传连锁图谱;用WindowQTLCartographer2.0软件进行QTL定位,在定位区间通过Perl程序语言找到符合SSR特征序列的35个SSR分子标记,用Primer premier5.0软件设计35个SSR分子标记引物对,通过HRM技术筛选亲本之间在无核性状上存在差异的SSR分子标记,并在131株F₁代杂交群体及65个葡萄品种的自然群体中检测无核分型正确率、无核检测率、无核保持率。【结果】在‘红地球’与‘森田尼无核’构建的遗传连锁图谱上,将葡萄无核性状定位在chr18号染色体上,定位区间26 835 846-26 960 426,对无核的贡献率为77.9%,LOD阈值为26.3。亲本之间在无核性状上存在差异的SSR分子标记为VvSD10,其在111 bp等位点能对葡萄无核性状进行鉴定,利用分子标记VvSD10上的111 bp等位点通过HRM技术在葡萄F₁代杂交群体及自然群体中进行葡萄无核性状的鉴定。结果表明,分子标记VvSD10在F₁代杂交群体及自然群体中的无核分型正确率分别为97%、94%,其无核检测率均为56%,无核保持率分别为77%、85%。【结论】分子标记VvSD10在遗传群体及自然群体中的无核分型均能提供较高的准确信息,为无核葡萄的分子标记辅助育种奠定了基础。     

无核葡萄胚挽救杂交F_1倍性鉴定

为鉴定无核葡萄胚挽救杂交F_1早期幼苗倍性,试验以早黑宝×河津-1、丽红宝×山河1号、红宝石无核×北冰红、户太8号×山河3号的4个杂交组合胚挽救F_1的早期幼苗为试材,通过无核分子标记进行早期鉴定,采用根尖染色体计数法和组织形态学观察法进行葡萄胚挽救杂交F_1的倍性鉴定。结果表明,使用无核分子标记SCC8-1018结合根尖染色体观察对3个杂交组合(早黑宝×河津-1、丽红宝×山河1号和红宝石无核×北冰红)的16个杂交F_1进行鉴定,初步确定4个无核株系,1个三倍体株系。     

无核葡萄胚挽救中影响胚发育的因子

 【目的】提高无核葡萄胚挽救育种效率。【方法】以12个无核葡萄品种或株系的自然授粉胚珠和6个杂交组合的胚珠为试材,研究不同配方的培养基、不同培养基相态、低温处理、光照和暗培养对无核葡萄的胚发育率的影响。同时,研究花后不同时间取样,摘取果粒取出胚珠培养的适宜时间。【结果】在供试的8种培养基中,Nitsch＋GA3 0.5 mg?L-1＋IAA 1.5 mg?L-1和MM3培养基最适宜于无核葡萄离体幼胚的发育,其次是ER培养基。在供试的固相、液相和固液双相的3种相态培养基中,以固液双相培养基进行无核葡萄品种底来特离体胚珠培养为最好。在胚珠离体培养阶段进行低温培养,降低了胚发育率。暗培养有利于幼胚的发育,可提高胚发育率。不同无核葡萄品种和组合在花后摘取果粒,取出胚珠进行离体胚挽救的适宜时间不同,无核白为35 d、森田尼无核为40 d、火焰无核为40 d、底来特为60 d、黎明无核为55 d、无核紫为70 d、优无核为50 d、皇家秋天为70 d、奇妙无核为60 d、奥迪亚无核为40 d、红宝石无核×贵妃玫瑰为70 d。【结论】本研究中不同无核葡萄品种进行胚挽救宜选择Nitsch＋GA3 0.5 mg?L-1＋IAA 1.5 mg?L-1、MM3或ER培养基,在（25±2）℃常温下进行固液双相暗培养,有助于提高胚挽救效率。     

二倍体与四倍体葡萄品种杂交胚挽救及后代倍性鉴定

以葡萄二倍体品种无核红宝石与四倍体品种香悦为亲本进行正反杂交,以杂交胚珠为试材进行胚挽救试验,研究不同取样时期对胚珠萌发率的影响,采用流式细胞仪法与染色体计数法对杂交后代幼苗倍性进行鉴定。结果表明:无核红宝石×香悦于花后60d接种胚珠萌发率最高,为8.33%,获得杂种胚挽救幼苗8株,其中有1株三倍体植株(12.5%);香悦×无核红宝石在花后83d接种胚珠萌发率最高,为29.38%,获得杂种胚挽救幼苗56株,其中有16株三倍体植株(27.59%)。     

葡萄三倍体育种初报

用二倍体无核葡萄作母本与四倍体有核葡萄作父本进行杂交,用常规育种法去雄授粉,授粉后３５ｄ至５５ｄ期间,采用胚挽救技术,将各杂交组合的幼胚接种在不同培养基上进行离体培养。在设置的７个不同处理的杂交组合中,经系列培养后获５个杂交组合的胚培养苗１９株。经根尖染色体鉴定,有一杂交组合的两组试管苗为三倍体。经３年继代培养,目前已形成两个葡萄三倍体新品系。     

夏黑无核的变异新类型研究初报

对夏黑无核变异新类型的植物学特性、物候期、结果性能、果实性状及抗病性进行了初步研究。结果表明:夏黑无核的变异新类型为欧美杂种葡萄,成熟期比夏黑无核提早20 d左右,果皮紫黑色,果肉及其汁液均为红色,甜酸适口,草莓香味更浓,可溶性固形物含量达19.8%~21.0%,是具有优良农艺性状的特早熟鲜食葡萄新类型。总结了夏黑无核变异新类型的高效无公害栽培技术。     

利用胚挽救技术创制无核抗寒葡萄新种质

【目的】获得无核抗寒葡萄新种质并提高抗寒无核葡萄胚挽救育种效率。【方法】以7个杂交组合的胚珠作为试验材料,研究不同亲本基因型、基本培养基类型(MM3和ER)、不同氨基酸(MM3+2.5 mmol·L~(-1)半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、丝氨酸)对无核葡萄胚发育率和成苗率的影响。从杂交亲本中分别利用无核探针GSLP1-569、SCC8-1018和抗寒的分子标记S241-717,确定能扩增出特异带的亲本,再用相应的分子标记对其杂种后代进行无核和抗寒性状的鉴定。【结果】7个杂交组合接种至MM3培养基的胚珠为1 168个,获得发育胚331个和杂种后代97株,杂交组合‘红宝石无核’ב北醇’的胚发育率和成苗率最高,分别为46.00%和17.33%。通过比较母本基因型,以‘双优’为父本,‘红脸无核’‘无核白’‘昆香无核’为母本,杂交组合‘昆香无核’ב双优’获得胚发育率和成苗率最高,分别为45.39%和16.31%;以‘北冰红’为父本,‘红脸无核’‘美丽无核’‘无核白’为母本,杂交组合‘红脸无核’ב北冰红’获得胚发育率和成苗率最高,分别为33.52%和6.59%。父本基因型对胚挽救成苗有一定影响,‘红脸无核’ב北冰红’和‘红脸无核’ב双优’,胚发育率分别为33.52%、39.00%,成苗率为6.59%、9.50%;‘无核白’ב北冰红’和‘无核白’ב双优’的胚发育率分别为7.64%、19.26%,成苗率为1.91%、8.15%。接种至MM3培养基的胚珠,获得的胚发育率和成苗率均高于ER培养基。杂交组合‘昆香无核’ב双优’的胚珠接种至添加2.5 mmol·L~(-1)谷氨酰胺的MM3培养基,获得胚发育率最高,为59.69%;添加天冬酰胺、谷氨酰胺培养的杂种胚珠获得的成苗率分别为21.43%、20.93%,对成苗促进作用显著;对于杂交组合‘红宝石无核’ב北醇’,添加2.5 mmol·L~(-1)天冬酰胺的胚发育率最高,为55.71%;添加天冬酰胺、谷氨酰胺培养的杂种胚珠的成苗率分别为21.43%、22.22%,对成苗促进作用显著。利用无核标记GSLP-569、SCC8-1018和抗寒分子标记S241-717,共检测了6个杂交组合的83个杂种株系,其中携带无核分子标记的杂种株系49个,抗寒分子标记的杂种株系55个,同时携带无核和抗寒标记的杂种株系36个。【结论】‘昆香无核’和‘红脸无核’适宜作为胚挽救育种的母本材料。‘双优’作为父本比‘北冰红’的胚挽救效率更高。MM3适宜作为胚发育培养基。MM3培养基中添加酰胺类氨基酸可以促进胚挽救成苗。分子标记检测的83个杂种株系中,36个杂种株系携带无核抗寒分子标记。     

无核葡萄胚珠培养技术研究

对以无核葡萄为母本的9个杂交组合的杂交后代及无核品种的实生后代进行了胚珠培养。结果表明,母本对胚萌发率起着关键作用;大果的胚珠萌发率高;金星无核的最佳胚珠培养基为N itsch+水解酪蛋白100mg/L+活性炭2.0g/L+IAA 1.8mg/L+GA 0.4mg/L+糖20g;喙切可以大大提高金星无核胚珠的萌发率。研究了异常苗、畸形苗、白化苗的成苗情况,确定了相应的成苗培养基;并建立了各杂交组合后代和不同品种的实生后代适宜的快繁培养基。     

南方地区无核葡萄胚挽救及其取样时间研究

[目的]探讨无核葡萄品种离体培养的培养条件,并确定最佳取样时期.[方法]选取南方无核葡萄品种中5个自然授粉胚珠和4个杂交组合的胚珠为试材,通过形态学观察确定取样时间,探索适宜南方无核葡萄品种的胚挽救程序.[结果]适宜火焰无核×寒香蜜、碧香无核、火焰无核、奥迪亚无核等的胚挽救程序为授粉后30 ～40 d剥取胚珠接种在ER培养基,暗培养90d,取胚转入WPM培养基上成苗.[结论]该研究可为提高幼胚离体发育和萌发成苗率提供科学依据.     

种子败育型无核葡萄胚发育及败育的细胞学研究

以种子败育型葡萄火星无核、康能无核为试材,系统研究其胚发育及败育的细胞学进程,分析胚乳败育与胚败育的关系。结果表明,种子败育型无核葡萄与有核葡萄的胚均能发育到球形胚阶段,但不同品种发育到该阶段的时间不同,火星无核在花后28~37 d处于球形胚阶段,康能无核在花后31~40 d,有核葡萄白香蕉的球形胚阶段是花后28~40 d,随后无核葡萄的胚逐渐败育,而有核葡萄的胚历经心形胚和鱼雷形胚阶段,最后发育成熟。种子败育型葡萄胚乳败育均早于胚败育,可能是胚败育的直接原因。火星无核、康能无核胚挽救适宜取材时期分别在花后34 d和花后40 d。     

克瑞森无核与奇妙无核葡萄幼果的内源激素研究初报

克瑞森无核（Crimson Seedless）与奇妙无核（Fantasy Seedless）是美国加州大学弗雷斯诺分校（USDA）杂交选育的无核葡萄品种。2品种在生产中表现出不同的座果习性，克瑞森无核座果率高而奇妙无核座果率低，常导致奇妙无核无经济产量。影响座果率的因素主要有气候条件、树体营养、内源激素的分配等。为此，本研究对2品种的内源激素作了测定。     

与四倍体杂交的无核葡萄胚珠培养获得三倍体植株

以四倍体葡萄为父本,与二倍体无核葡萄杂交,取其胚珠培养获得三倍体植株,胚珠培养的三倍体胚发育率为３．０％～８．３％,成苗率为０．５％～５．０％,根尖细胞当色体计数５７条,在圃场内栽培的三倍体株花而不稔,用ＧＡ３２５ｍｇ／Ｌ处理可获得良好的果穗,试验表明,无核葡萄胚珠培养是葡萄三倍体育种的一条新途径。