蘋(píng)果多倍體育種體系建立及生物學(xué)特性研究.pdf

1、針對(duì)我國(guó)蘋(píng)果主栽品種單一,自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)優(yōu)良品種貧乏,遺傳基礎(chǔ)狹窄,育種速度進(jìn)展緩慢等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,利用2n配子創(chuàng)造新的多倍體種質(zhì)資源,對(duì)多倍體品種的生物學(xué)特性開(kāi)展了廣泛研究,其目的是為建立蘋(píng)果高效多倍體育種體系,加快育種速度開(kāi)展基礎(chǔ)性研究工作,為多倍體品種的開(kāi)發(fā)利用提供技術(shù)支撐。本研究的主要結(jié)果和結(jié)論如下： 1、以“紅將軍”蘋(píng)果作試材,對(duì)離體葉片誘導(dǎo)再生不定芽。結(jié)果表明：試管苗繼代培養(yǎng)3～4代,當(dāng)代培養(yǎng)25～30d,取頂部嫩葉3～4

2、片,葉片近軸面向下接觸誘導(dǎo)分化培養(yǎng)基,黑暗培養(yǎng)10～15d后,轉(zhuǎn)入光照培養(yǎng)條件下,再生頻率達(dá)100％。誘導(dǎo)紅將軍葉片高頻再生的培養(yǎng)基組分是MS+TDZ 1.0mg/L+IAA 0.75 mg/L+蔗糖30g/L,培養(yǎng)基pH值5.8。采用浸漬法誘變?nèi)~片再生的秋水仙素的濃度以0.5％,處理時(shí)間48h,葉片誘變率為0.6％?；炫喾ㄒ?0mg/L和50mg/L的秋水仙素濃度處理效果最好,誘變率分別為0.26％和0.37％。 2、平邑甜茶

3、具有很高的無(wú)融合生殖能力,但有少量的有性雜交后代,本試驗(yàn)檢測(cè)了3054株,有性雜交率為4.7％。有性后代的四倍體植株的無(wú)融合特性的遺傳,是平邑甜茶的雌2n配子的染色體組整體遺傳的結(jié)果。石蠟切片發(fā)現(xiàn),平邑甜茶的胚囊具有大孢子母細(xì)胞,并有二核胚囊、四核胚囊、八核胚囊各個(gè)發(fā)育期,但胚囊的發(fā)育成熟滯后于盛花期,平邑甜茶的雄花敗育不形成小孢子(花粉)。平邑甜茶有部分大孢子母細(xì)胞殖可以減數(shù)分裂,減數(shù)后的胚囊與外源花粉雜交后,形成的三倍體。由于雌2n

4、配子的形成滯后于花期,沒(méi)有授粉機(jī)會(huì)的雌2n配子形成了無(wú)融合的三倍體種子,自然開(kāi)放授粉的F1后代形成約2.5％的四倍體?？赏ㄟ^(guò)人工選擇性雜交,在F1后代中選擇四倍體的植株,測(cè)定無(wú)融合能力、抗逆性和嫁接親合性,進(jìn)行無(wú)融合砧木資源的創(chuàng)新。 3、利用不同倍性的蘋(píng)果品種進(jìn)行雜交授粉,檢測(cè)雜交F1代倍性分離規(guī)律,結(jié)果表明,不同倍性品種間雜交,F1代植株多為二倍體,比例在50％以上。四倍體天星×四倍體嘎啦雜交后代中二倍體、三倍體和四倍體的比例

5、分別為18％、54％和18％。二倍體煙富4和四倍體花紅雜交F1代中三倍體植株所占比例為47.6％。二倍體與二倍體雜交,三倍體比例約占2.5％；自然開(kāi)放授粉三倍體后代低于0.25％。三倍體與三倍體品種雜交時(shí)可以授粉坐果,但是種子敗育率較高。三倍體喬納金與二倍體品種雜交,平均結(jié)籽率為2.5粒,雜交F1代中三倍體所占比例為28.4％。天星×四倍體嘎啦、煙富4×花紅是培育三倍體品種的良好雜交組合。多倍體植株倍性不穩(wěn)定,有自然二倍化的趨勢(shì),二倍體

6、是蘋(píng)果屬最穩(wěn)定的優(yōu)化倍性狀態(tài)。生產(chǎn)中應(yīng)用的喬納金、陸奧、北斗和北海道9號(hào)等三倍體品種都是由母本產(chǎn)生的雌2n配子形成的,染色體組整體源自母本。四倍體天星×四倍體嘎啦雜交三倍體后代染色體組的3個(gè)S基因型中的2個(gè)S基因是源自母本天星。 4、不同倍性的花粉外觀形態(tài)、葉綠素含量存在較大差別。不同倍性的蘋(píng)果品種葉片葉綠素含量差異較大,葉綠素含量隨著倍性的提高而降低。二倍體品種主要是三角型花粉,三倍體品種主要是圓型花粉,方型花粉可以作為多倍體

7、的一個(gè)分級(jí)輔助指標(biāo)。蘋(píng)果栽培品種的三、四倍體都有花粉,可以做為授粉品種?；ǚ哿５暮颗c倍性無(wú)顯著相關(guān)性。但無(wú)融合生殖類(lèi)型的平邑甜茶、泰山海棠花藥中無(wú)花粉粒存在。三倍體和四倍體品種花粉萌發(fā)孔區(qū)別較大,可將四孔花粉作為多倍性分類(lèi)的輔助指標(biāo)。三倍體的北海道9號(hào)和陸奧的應(yīng)分劃為N3-4P4C5類(lèi)型。 5、以喬納金、王林、紅富士作干砧,改接優(yōu)良早熟蘋(píng)果品種紅露,結(jié)果表明：不同倍性干砧對(duì)紅露蘋(píng)果的果實(shí)硬度、含糖量和香氣組成有較大影響。富士改