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芽变选种是柑橘育种的一种重要方法。柑橘果实扇形嵌合体和嫁接嵌合体隶属于广义的芽变范畴,可以用其作为柑橘品种改良的资源。本实验旨在研究自然界中柑橘果实扇形嵌合体发生的频率,通过组织培养技术分离纯化其中的变异,为选育新品种积累候选材料;并对2组嫁接嵌合体进行评价,探明了它们的嵌合模式。主要研究结果如下:1.2002—2006连续5年,对湖北秭归的柑橘果实嵌合体发生频率进行了调查,调查品种有‘纽荷尔’脐橙(Citrus sinensis Osbeck),‘长红’脐橙(C.sinensis Osbeck),‘红肉’脐橙(C.sinensis Osbeck),脐血橙(C.sinensis Osbeck),桠柑(C.reticulata Blanco),‘卡特’夏橙(C.sinensis Osbeck)。2003—2006连续4年,对江西寻乌的柑橘果实嵌合体发生频率进行了调查,调查品种有‘纽荷尔’脐橙,‘萘维林娜’脐橙(C.sinensis Osbeck),‘朋娜’脐橙(C.sinensis Osbeck)。2004—2006连续3年,对湖北兴山的柑橘果实嵌合体发生频率进行了调查,调查品种有‘纽荷尔’脐橙,‘锦橙’(C.sinensis Osbeck)。调查结果表明,9个品种中果实扇形嵌合体的发生频率为0.02%到3.97%。其中‘红肉’脐橙的嵌合体发生频率为最高(3.97%),‘桠柑’最低(0.02%)。果实扇形嵌合体的发生频率受品种基因型,环境条件和栽培管理方式等因素的影响。嵌合体以果皮颜色的变异最普遍,类型有绿扇,深红扇,深橙扇,黄扇,棕扇,粉红扇;还有一种常见的变异是果皮凸出或凹陷。2.收集了上述9个品种的180个嵌合体果实,取其败育胚珠或种子进行组织培养。共接种5000颗败育胚珠和30粒饱满种子,再生了2078棵苗。其中有1508棵来源于嵌合部分对应的种子或败育胚珠,另外的570棵来源于正常部分对应的种子或败育胚珠。从50个果皮凸出类型的果实扇形嵌合体再生的600棵苗中,经流式细胞仪检测到有‘纽荷尔’脐橙四倍体3棵,‘萘维林娜’脐橙四倍体4棵和‘纽荷尔’脐橙混倍体植株2棵。目前,已从嵌合体分离再生的小苗中选择了1000棵移入温室和大田。这些植株为我国柑橘新品种的选育提供了材料。3.收集到两个柑橘嫁接嵌合体,暂定名为‘早红’脐橙(Citrus sinensis Osbeck+Citrus unshiu Marc.)和‘红肉桃叶橙’(Citrus sinensis Osbeck+Citrus unshiu Marc.)。‘早红’脐橙产生于‘罗伯逊’脐橙(C.sinensis Osbeck)高接于温州蜜柑(C.unshiu Marc.)的树上,‘红肉桃叶橙’产生于‘桃叶橙’(C.sinensis Osbeck)高接于温州蜜柑的树上。采用形态学,细胞学,孢粉学,生理生化和分子标记等手段对两组嫁接嵌合体及其亲本进行了评价。发现‘早红’脐橙和‘红肉桃叶橙’中由L1层细胞决定的性状,如汁囊,气孔长度等都与温州蜜柑相似,而叶形指数,果实形状,脐,花粉的形态和育性,种子的数量,果皮的颜色和气味等由L2层细胞决定的性状分别与‘罗伯逊’脐橙和‘桃叶橙’相同。高效液相色谱(HPLC)分析果肉所含类胡萝卜素表明,‘早红’脐橙,‘红肉桃叶橙’和温州密柑的果肉具有相同的类胡萝卜素指纹图谱,主要类胡萝卜素为β—隐黄质(β-cryptoxanthin)。利用引物TAA15,TAA27和引物SPCC1分别进行SSR和cpSSR分析表明,‘早红’脐橙和‘红肉桃叶橙’的核基因组和叶绿体基因组分别同时具有‘罗伯逊’脐橙和温州蜜柑,‘桃叶橙’和温州蜜柑所有的带形。根据这些结果,可以认为‘早红’脐橙是由‘罗伯逊’脐橙和温州蜜柑构成的周缘嵌合体,其L1层来源于温州蜜柑,L2/L3层来源于‘罗伯逊’脐橙;而‘红肉桃叶橙’是由‘桃叶橙’和温州蜜柑构成的周缘嵌合体,其L1层来源于温州蜜柑,L2/L3层来源于‘桃叶橙’。两个嫁接嵌合体分别具备了各自亲本的有利性状,而且性状稳定,有可能成为新的鲜食品种。4.采用引物TAA27对‘早红’脐橙败育胚珠再生苗和‘红肉桃叶橙’的实生苗进行SSR分析,结果表明,‘早红’脐橙败育胚珠再生苗的核基因组和其L2亲本‘罗伯逊’脐橙具有相同的带形,而‘红肉桃叶橙’实生苗的核基因组和其L2亲本‘桃叶橙’具有相同的带形。验证了珠心胚由L2层细胞发育而来。