葡萄胚挽救研究进展

葡萄胚挽救研究进展

马宗新

（河南科技大学林学院）

摘要：本文综述了葡萄胚挽救的研究进展，以期为葡萄育种工作者提供技术参考。

胚挽救技术已成为国内外无核葡萄育种的重要方法而被广泛应用[1,2,5,22]。Charles分离并培养了菜豆(Phaseolus)与荞麦(Fagopyrum)的胚并获得了植株。Hannig在1904年提出胚胎组织培养的研究路线，在一些十字花科植物如萝卜上应用，取这些植物接近成熟的胚分离培养，成功地在含有无机盐和糖液的培养基上将其培养为成熟胚：Laibaeh使用不能发育成有活力种子的亚麻杂种(宿根亚麻×澳洲亚麻)将其合子胚培养成熟，获得了在自然条件下由于胚败育而得不到的杂种：Van等在1941年在诱导曼陀罗植物胚胎发育和愈伤组织形成中使用椰子汁(液体胚乳)，增加了培养基中的营养促使胚胎生长和发育，成为胚胎培养的转折点。迄今为止，通过胚胎培养已经获得了许多由于胚败育而不能获得的杂种。开创了胚胎培养在植物育种中应用的先河，自Rammig首次利用无核葡萄胚珠培养的方法获得了两株葡萄实生苗以来，给无核葡萄胚挽救培育新品种开辟了新的途径。这充分证明借助胚培养技术获得无核新品种是完全可能的[1,3,6,8]。

1、胚挽救的意义

胚拯救技术是基于组织培养技术发展起来的。主要针对由于营养、生理或遗传原因，造成难以播种成苗或在发育早期阶段就败育或退化的胚进行早期离体培养主要是利用离体胚在培养基上的再次培养获得适宜的生长条件及营养成分．使发育不良的幼胚得以二次生长．分化成健康的植株体。目前胚抢救技术在果树上应用最为广泛，其中在抢救小麦远缘杂种和葡萄三倍体育种及无核品种的培育上都取得不少成果。胚挽救技术可以及时抢救不能继续发育的胚：通过胚拯救获得的苗瓶内生根及根尖染色体制片．及早鉴定杂交后代的倍性，大大缩短倍性育种的周期：通过胚拯救技术获得的杂交后代，可以直接快速获得更多的幼苗．极大的提高了杂交后代的繁殖速度，极大地促进育种效率。

2、培养技术

2.1 培养基

刘佳[21]，杨国放[10]，赵凯[26,28 ]等认为ER培养基最适宜离体幼胚的发育；郭修武[ 29]，孙莉[12]、刘海琳[27]等以MS为基本培养基；夏培蓓[19]，李桂荣[24]等以Nitsch为基本培养基，都获得了较好的胚珠萌发率，牛茹萱[18]采用MM4培养基培养胚珠，也获得了试管苗。

2.2 取材时期

赵凯[26,28]等以金星无核葡萄开始着色期作为采样接种的形态学指标，郭修武[]取金星无核自然授粉后55 d的胚珠培养，夏培蓓[17]认为木纳格葡萄在开花后第4O天是胚挽救最佳时期，胚萌发率可高达76．8%。任杰[ 30,31]认为最佳接种时期为花后45—55d。刘海琳[27 ]选用无核白葡萄在开花后35～60d培养。李桂荣[24 ]认为无核白葡萄在授粉后20-50d，杨国放[ 10]在火星无核×无核白鸡心幼胚培养中认为花后40d取材较好，金星无核×康能无核在花后55d较好，优无核×布朗无核在花后45d较好；牛茹萱[ 18]认为“红无籽露”、“波尔莱特”、“皇家秋天”的最佳取样时间分别为花后51-53、55和66d。

2.3 激素

多数学者采用BA，NAA组合，任杰[30,31 ]等采用6-BA 0．4 mg／l+NAA 0．5 mg ／L，郭修武[ 29]等采用 BA 0．5 mg／L+IBA 1．5 mg／L+GA3 0．5 mg／L+25 g ／L，赵凯[ 26,28]等采用IAA 1．5 mg／L。夏培蓓[19]采用6-BA 1．0 mg／l +GA0.2 mg／I +IBA 1.0 mg／I，刘海琳[ 27]等采用BA0.5mg/L+IAA1.5mg/L。李桂荣[24]等采用BA0.5 mg／1+IAA1.5 mg／l 。杨国放[10 ]等认为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IBA浓度，胚发育程度较低，败育较早的胚殊则需要较高的IBA浓度。牛茹萱[18]采用0．5 m_g ／L GA+1．5 mg／IAA0.5mg/l进行培养。

2.4 有机添加物

为了促进胚培养成苗，多数学者在培养基中添加复杂有机物。赵凯[ 26,28]在培养基中添加水解络蛋白(CH)500 mg／L获得了最高的胚发育率和成苗率，添加不同种类氨基酸对‘波尔莱特’ב北醇’组合胚的发育率及成苗率有不同影响，以1 mmol／l 丝氨酸的促进效果明显，烟酸的添加对胚发育率和成苗率有一定的抑制作用。夏培蓓[17]采用添加活性炭0．5 g／I，牛茹萱[18 ]在培养基中添加水解

酪蛋白6O0mg／L +1．5 g／L活性炭+1．0 mmol／L氨酸+1．0 mmol／L半胱氨酸+100．0 mmol／L甘露醇。

2.5 胚珠处理

赵凯[26,28 ]对胚珠进行横切、纵切处理都能够提高胚珠的萌发出苗率,郭修武[ 29]胚珠进行一定处理可以提高胚珠的萌发出苗率,其中剥取裸胚的萌发率最高。夏培蓓[17]对胚珠进行横切处理,木纳格葡萄胚萌发率最高。

4 存在问题

4.1 确定最佳取材时期难度大

无核葡萄胚的发育受基因型的严格控制，不同品种、年份和气侯条件下胚发育期长短也不同。无核葡萄胚的发育和败育是一个极其复杂的过程，取材过早，合子胚发育程度低，培养难度大；取材过晚，大部分合子胚已经败育，虽然培养的难度小，但是成苗率也较低。理论上讲，接种效果好的时期应该在胚发育程度最高而尚未败育的时期，要想获得最多数量的萌发苗，必须在未败育的合子胚的最大数量及发育的最高程度的合子胚之间寻找一个均衡点进行培养。因此，确定最佳的接种时期是胚挽救成功的一个关键因素。

4.2 培养技术尚待完善

虽然培养取得了不少成绩，也有成功地范例，但是葡萄胚培养，仍然需要继续研究。问题仍然较多，例如，培养的胚珠处理程序，学者的研究结果不同。还有成苗率不高，还不能够100%培养成苗。

参考文献：

[1]纪薇. 无核葡萄胚挽救种质创新及畸形苗转化利用研究[D].西北农林科技大学,2013.

[2]张剑侠*,牛茹萱. 无核葡萄胚挽救技术的研究现状与展望[J]. 园艺学报,2013,09:.

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[4]刘三军,蒯传化,于巧丽,陈勇鹏. 葡萄无核性状遗传与胚挽救技术的研究及应用[J]. 果树学报,2009,01:71-76.

[5]范春霞,周燕,高述民,张小方. 胚挽救技术应用于无核葡萄育种的研究进展[J]. 现代农业科技,2009,09:19-20.

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