论文部分内容阅读
葡萄胚败育机理与胚挽救技术研究摘要作者：郭印山导师：郭修武教授本试验以有核葡萄巨锋与无核葡萄金星无核为试材，对胚胎发育与败育进行了初步的细胞学观察，测定了胚胎发育与败育过程中的淀粉、可溶性糖、核酸、蛋白质、多胺、氨基酸等物质含量的变化。并对21个无核葡萄品种的杂交和自交组合与17个二倍体与四倍体品种的杂交组合进行了胚挽救技术研究。结果表明：
1.假单性结实型葡萄金星无核的胚及胚乳前期发育正常，可观察到原胚、小球胚、球形胚、心形胚、鱼雷胚以及前期发育正常的胚乳，但从球形胚之后开始可见到胚乳退化现象，到心形胚后胚乳退化严重，之后胚也发生败育。根据细胞学观察和胚珠重量变化的分析，胚乳退化先于胚的败育，可能由于胚乳退化导致胚缺乏营养供应，而不能完成发育而败育。
2.无核葡萄胚败育前到败育期，胚珠中可溶性淀粉、蛋白质、核酸、总酚含量都显著低于有核葡萄，而可溶性糖含量则高于有核葡萄。
3.多胺在葡萄胚胎发育中具有重要的生理作用。无核葡萄胚珠中多胺含量的急剧下降和较低的多胺水平可能是导致葡萄胚胎败育的重要因素，且(Spd+Spm)/Put和Spm/PAs比值可影响胚胎发育，较低的比值不利于胚胎的正常分化，导致无核葡萄胚胎败育，葡萄胚胎的正常分化需要各种多胺的相互作用及动态平衡。
4.胚胎发育前期，有核葡萄与无核葡萄胚珠中总游离氨基酸含量及变化趋势相近，花后30d后有核葡萄胚珠中的含量远高于无核葡萄。无核葡萄胚胎败育前到败育期，多数种类的游离氨基酸含量都显著低于有核葡萄。其中异亮氨酸、脯氨酸、天冬氨酸、赖氨酸、缬氨酸、丝氨酸、精氨酸、谷氨酸等可能与胚胎发育密切相关。
5.无核葡萄胚挽救的适宜取材接种时间为授粉后40-60d。不同基因型的品种组合，由于胚的败育期不一致，接种时期差异较大，具体为：金星无核×康能无核、红脸无核自交均为花后55d左右接种胚珠萌发率最高；无核白鸡心×奥迪亚无核、火星无核×87-1、火星无核×无核白鸡心三个组合为花后40d接种萌发率最高；金星无核×红旗特早、康能无核自交、优无核×奥迪亚无核、布朗无核×康能无核四个组合在花后45d胚珠萌发率最高；雷蒙无核自交与布朗无核自交是在花后48d胚珠萌发率达到最高；金星无核自交为花后50d，雷明无核×金星无核为花后60d。
6.无核葡萄的不同品种对培养基和激素的要求不一致。胚珠较大、胚发育程度较高的品种适宜无机盐浓度较高的MS培养基和较低浓度的激素；胚珠较小、胚发育程度较低的品种适宜无机盐浓度较低的培养基和较高浓度的激素。筛选出了一些无核品种和组合胚挽救适宜的培养基与激素组合，优化完善了无核葡萄胚挽救的技术体系。
7.二倍体与四倍体杂交胚的败育时期相对较晚，多数杂交组合适宜的取材接种时期为花后60-80d，少数早熟品种为母本的组合最适接种时期为花后45-55d左右。
8.多数二倍体与四倍体杂交组合的胚珠在无机盐浓度较低的培养基中即可满足杂交胚生长发育的需要，培养基中较高的激素浓度有利于杂交胚的发育；筛选出了不同杂交组合适宜的培养条件，胚珠最高萌发出苗率达到了73.08％，建立和完善了二倍体与四倍体杂交胚挽救的技术体系。
9.培养基中添加活性炭可显著减轻褐化现象，提高胚珠发育率与萌发率；横切胚珠能够解除种皮对胚萌发的抑制作用，促进胚的萌发；对无核葡萄胚珠进行低温处理可显著提高胚的萌发率。
10.获得了18个无核葡萄品种杂交与自交组合胚挽救后代848株，其中自交后代675株，杂交后代173株；17个二倍体与四倍体杂交组合后代获得实生苗¨58株，其中二倍体为母本后代524株，四倍体为母本后代634株。随机抽取171株进行了根尖染色体倍性鉴定，获得了三倍体64株，占到总数的37.43％，这些三倍体植株的获得，为今后进行三倍体无核葡萄育种打下基础，也积累了宝贵的试材。