西瓜多倍体育种新方法—利用组织培养诱导四倍体西瓜

本文介绍了一个利用组织培养手段诱导四倍体西瓜，并通过组织培养微体扩繁获得四倍体，从而可加速四倍体育种进程的新方法。实践证明：这将极大地缩短育种周期，加速四倍体和三倍体无籽西瓜新品种的选育。     

同源四倍体西瓜的胚胎发育研究

通过石蜡切片、压片等方法观察研究同源四倍体西瓜授粉、受精和胚胎发育过程发现：（１）同源四倍体西瓜花粉萌发率低，花粉管在生长过程中出现畸形现象，生长速度缓慢，授粉后１２小时到达花柱基部，比对照二倍体西瓜慢３小时；（２）四倍体西瓜的正常发育成熟胚囊为标准８核胚囊，自交受精过程正常，但有花粉管进入的胚囊数少，仅３５．０％（对照为９７．５％）：（３）四倍体西瓜自交部分胚胎在发育过程中球形胚阶段败育，只有少部分能发育到成熟，形成有活力的种胚。以上三方面是造成同源四倍体西瓜低稔性的主要胚胎学原因。     

四倍体西瓜低稔性胚胎发育研究

试验以二倍体自交为主要对照，四倍体与二倍体正反交为辅助对照，研究了四倍体西瓜自交低稔性的胚胎发育。通过镜检观察表明：1．四倍体西瓜自交花粉萌发率低，花粉管在柱头与花柱中生长出现异常现象，在花柱中生长缓慢，授粉后12h到达花柱基部。2．四倍体西瓜有少数结构不正常胚囊，但所占比率低于10％，不是稔性低的主要原因。3．四倍体自交双受精过程正常，但花粉管进入的胚囊数少，受精率仅35．8％。4．四倍体自交只有少数胚能正常发育，形成有活力种胚；大部分胚由于游离核或细胞化胚乳的异常解体，在原胚或球形胚阶段败育；少数胚分化到心形胚、鱼雷胚后，由于细胞化胚乳过早解体，胚停止分化而败育。     

无籽少籽西瓜研究进展

国内外无籽、少籽西瓜育种的研究是我国名学黄昌贤１９３８年留美期间利用外源激素处理获得世界上第一个无籽西瓜。此后陆续出现物理方法,化学方法和生物技术方法以及多种方法结合处理产生无籽西瓜。内容包括激素无籽西瓜、易位少籽西瓜、多倍体无籽少籽西瓜三大类别的研究动态,诱变二倍体西瓜为四倍体西瓜的途径,以及组织培养在多倍体西瓜育种中的利用等。     

西瓜花叶病毒对四倍体西瓜叶片细胞超微结构的影响

为研究西瓜花叶病毒(WMV)对四倍体西瓜功能叶片细胞超微结构的影响,用透射电镜观察四倍体西瓜受WMV侵染后功能叶片细胞超微结构的变化。结果表明,WMV侵染四倍体西瓜后,四倍体西瓜叶片细胞叶绿体肿胀、片层模糊不清、叶绿体外膜产生异形增生物等;细胞内嗜锇颗粒增加,有大量的风轮状内含体出现,产生大量的束丝包裹病毒粒子;有高尔基体出现,线粒体数目增加,细胞核核膜部分边缘被破坏,核仁融解等。与正常四倍体西瓜叶片细胞相比,WMV对四倍体西瓜叶片细胞超微结构破坏严重,影响四倍体西瓜正常生长。     

同源四倍体西瓜的胚胎发育研究

通过石蜡切片、压片等方法观察研究同源四倍体西瓜授粉、受精和胚胎发育过程发现：（１）同源四倍体西瓜花粉萌发率低，花粉管在生长过程中出现畸形现象，生长速度缓慢，授粉后１２小时到达花柱基部，比对照二倍体西瓜慢３小时；（２）四倍体西瓜的正常发育成熟胚囊为标准８核胚囊，自交受精过程正常，但有花粉管进入的胚囊数少，仅３５．０％（对照为９７．５％）；（３）四倍体西瓜自交部分胚胎在发育过程中球形胚阶段败育，只有少     

利用二硝基苯胺类除草剂离体诱导西瓜四倍体

 以二倍体西瓜单系Z-A和Z-R为试验材料,采用不同浓度的二硝基苯胺类除草剂——胺磺灵、二甲戊乐灵和氟乐灵处理其离体子叶,并以秋水仙素和不含任何诱导剂的液体培养基为对照,研究诱导西瓜四倍体的效果。结果表明,3种除草剂诱导西瓜四倍体的效果都比秋水仙素好,二甲戊乐灵、胺磺灵、氟乐灵和秋水仙素的四倍体诱导率分别为40.0%、33.3%、26.7%和13.3%。采用子叶直接处理比间接处理的四倍体诱导率高。通过 FDA荧光法对西瓜试管苗叶片表皮保卫细胞叶绿体计数,进行四倍体变异早期鉴定,准确率为90%以上。     

黄瓤西瓜四倍体的诱导与鉴定

以优质黄瓤二倍体西瓜为材料诱导四倍体,采用剥滴法对幼苗生长点进行0.3％或0.4％秋水仙素处理,并对变异株进行形态学鉴定、流式细胞仪鉴定、杂交鉴定和品质鉴定,再经连续3季种植观察,获得了稳定的四倍体材料。试验结果表明,诱导四倍体最有效的处理是在播种后第8天剥除心叶,再用0.3％秋水仙素连续处理裸露的生长点6 d,可使幼苗成活率达80％以上,诱变率稳定在16％以上。再结合几种鉴定方法,可提高四倍体材料筛选的准确性。     

可重茬的西瓜新品种——730013四倍体西瓜

730013四倍体西瓜是中国农科院郑州果树所培育的西瓜新品种,它具有抗枯萎病的优良特性.若在一块地里连年种西瓜,重茬地西瓜枯萎病的发生将一年比一年严重,重茬3—4年的瓜田,西瓜苗几乎棵棵染病而死。而730013四倍体西瓜有抗枯萎病的功能,重茬3—4年,瓜田里找不到病株。它同时也抗西瓜炭疽病。经试验证明,该品种产量高,易栽培,果实品质好,一般亩产3500—4000公斤,高者达0.5万公     

四倍体西瓜低稔性胚胎发育研究

试验以二倍体自交为主要对照,四倍体与二倍体正反交为辅助对照,研究了四倍体西瓜自交低稔性的胚胎发育,通过镜检观察表明,１．四倍体西瓜自交花粉萌发率低,花粉管在柱头与花主中生长出现异常现象,在花柱中生长缓慢,授娄后１２ｈ到达花柱基部。２．四倍体驻有少数结构不正常胚囊,但所占比率低于１０％,不是稔性低的主要原因。３．四倍体自交双受精过程正常,但花粉管进入的胚囊数少,受精率仅３５．８％,４．四倍体自交只有     

西瓜组织培养的研究与应用

对西瓜组织培养的研究与应用进行了综述，西瓜组织培养的研究主要应用于快速繁殖和遗传转化。西瓜芽培养的研究较完善，花药培养也获得了花粉植株，但原生质体培养仅诱导出愈伤组织。     

不同倍性西瓜种壳解剖结构的比较

采用石蜡切片技术,比较了8组同基因型不同倍性西瓜的二倍体、三倍体与四倍体之间种壳解剖结构的差异。研究结果表明,不同倍性之间种壳的解剖结构存在一定的差异,三倍体与四倍体西瓜的种壳平均厚度及各细胞层的平均厚度大于二倍体西瓜的平均厚度;三倍体和四倍体种壳的皮下组织层由小细胞和大细胞组成,而在二倍体中小细胞数目较少;55℃浸种12h处理后,不同倍性西瓜的种壳厚度及各细胞层的平均厚度均变大,栅栏组织柱状排列。     

利用秋水仙素组培技术诱导四倍体西瓜的研究

目前,国内外育种家就无籽西瓜育种进行过多方面的探索,但最常用且可行的技术仍然是用二倍体西瓜诱变出四倍体后再与二倍体杂交形成三倍体无籽西瓜.目前选育四倍体西瓜的方法主要有两种:一是利用二倍体西瓜诱变四倍体,其方法有物理的(包括各种射线、异常温度、高速离心、高压等)和化学的(利用药剂如秋水仙素、吲哚乙酸、有机砷制剂等).     

西瓜倍性回复突变研究

 2001年和2002年在四倍体西瓜品种790010、日み66、91E7和770007中各发现1份类似二倍体西瓜的种子, 对这4份突变体进行了形态学和细胞学的观察和鉴定。结果表明: 突变体的茎、叶、花、果实和种子的形态特征与对照四倍体有明显差异。显微特征也有差异, 其花粉粒直径和保卫细胞均较小,叶绿体数也减少, 体细胞具22条染色体, 是对照四倍体的一半, 具典型的二倍体西瓜特征, 同时还具原品种特征, 因此确定4份突变体均由四倍体西瓜回复突变而来。     

组织培养诱导西瓜四倍体概述

<正>三倍体西瓜因其无籽受消费者青睐,经济效益也高。但其母本的四倍体西瓜的生产效率低,严重限制了三倍体西瓜的生产。传统获得四倍体的方法是用秋水仙素处理西瓜幼苗茎尖生长点或浸     

不同倍性西瓜果实不同糖含量比较

试验采用8组高代自交二倍体品种西瓜,相应人工诱导的同源四倍体及二倍体和四倍体杂交的同源三倍体为材料,分析不同倍性西瓜总糖、果糖、葡萄糖和蔗糖含量的差异。结果表明,不同倍性西瓜果实成熟时期总糖、果糖、葡萄糖和蔗糖含量存在差异,总糖和果糖含量有同样趋势,为四倍体〉三倍体〉二倍体;葡萄糖含量为四倍体〉二倍体〉三倍体;蔗糖含量为三倍体〉四倍体〉二倍体。     

西瓜和甜瓜茎离体诱导四倍体

西瓜和甜瓜茎尖离体诱导四倍体受到茎尖苗龄、培养基中的激素浓度、秋水仙素浓度和处理时间等因素的影响。实验结果表明：8天左右苗龄的茎尖，在含有0.1%秋水仙素和较低浓度细胞分列素的液体培养基中处理24－48小时的诱导方法最有利于四倍体的产生。     

不同倍性西瓜花粉形态观察

 采用扫描电子显微镜对不同倍性西瓜12个品种的花粉形态进行了系统观察，结果表明：二倍体花粉多为近长球形，极轴/赤道轴(P/E)值为1.283，具3孔沟，花粉整齐一致；四倍体花粉为圆球形,P/E值为1.111，有3孔沟，4孔沟，多孔沟，其中有异形花粉、粘连花粉和空瘪花粉等；三倍体花粉全部为空瘪花粉。从孢粉学角度阐述了四倍体花粉萌发率低，三倍体花粉不育的原因。     

四倍体西瓜子叶植株再生试验

四倍体品种西瓜含糖量高、抗逆性强,可直接作为商品瓜,同时以西瓜四倍体品种作母本与二倍体品种杂交,可以选育无籽西瓜新品种。现有的四倍体材料许多都具有亲缘关系,由于优良亲本材料重复使用,使遗传基础变得狭窄,导致西瓜多倍体抗病育种越来越难。采用组织培养技术将抗逆基因导入四倍体品种,是获得四倍体新种质的一条捷径,国内外已着手西瓜植株再生及转基因方面工作,关于西瓜四倍体品种子叶植株再生少见报道。本文通过研究2个四倍体品系不定芽的植株再生,建立了四倍体西瓜品种子叶外植体再生完整植株的技术体系,以期为日后开展转基因技术研…     

甜瓜组织培养再生植株中的四倍体变异

甜瓜未成熟子叶,幼苗子叶和真叶离体培养的再生植株中存在着明显的四倍体变异,比率分别为３０％,１６．２％和４２．９％,四倍体植株在花冠,气孔,花粉,种子和果实的形态和大小方面均与二倍体植株表现明显的差异。再生植株叶片气孔大小和气孔保卫细胞内叶绿体数目可以作为从再生植株中早期鉴别四倍体植株的可靠指标。组织培养可以成为获得四倍体甜瓜的有效途径。