树莓多倍体诱导试验初报

2011-09-15陈双建温福喜刘志新

山西农业科学 2011年11期

陈双建，郜敏，温福喜，刘志新

（山西省农业科学院果树研究所，山西太谷030815）

树莓属蔷薇科（Rosaceae）悬钩子属（Rubus L.），又称木莓，别名托盘、马林、覆盆子等，为多年生落叶性灌木型果树。全世界悬钩子属有750～1 000种，中国是世界悬钩子属植物的分布中心，现已有201种、98变种，但大部分仍处于野生或半野生状态，种间杂交普遍[1-3]，遗传育种研究难度较大。对悬钩子属约406个种类进行染色体研究发现，其不仅倍性变异范围较大，而且种内倍性变异丰富[4-5]。树莓的染色体基数X=7，大多数种为二倍体，少数为三倍体和四倍体[5]。Thompson[6]报道，在美国的无性种质资源库中已保存的387个树莓中的染色体倍性变异为二倍体至十二倍体，还有个别栽培品种是非整倍体。

秋水仙碱处理能使植物细胞染色体数目加倍，是诱导多倍体应用最广泛且最有效的药剂之一。利用秋水仙碱诱导染色体加倍，已经在果树、蔬菜及其他多种植物上获得成功，并育成一些新品种。

陈俊等[7]利用秋水仙素将葡萄染色体加倍，培育出优质的四倍体早黑宝葡萄。郭明慧等[8]以30个大麦品种为材料，利用秋水仙碱进行四倍体大麦的诱导，结果表明，以0.1%秋水仙碱处理16 h效果最好。吴玉香等[9]用改良琼脂涂抹法处理刺果甘草幼苗顶芽2 d效果最好，变异率达55%。韩毅科等[10]采用黄瓜单双倍体诱导纯合四倍体得到了较理想的结果，加倍频率达16.9%。秋水仙碱对植物的毒性会随着浸泡时间和剂量的增加而增加，因此，寻找适宜的秋水仙碱剂量和时间对于染色体的加倍至关重要。

为了能获得树莓多倍体诱导的适宜秋水仙碱剂量，山西省农业科学院果树研究所树莓课题组于2009—2010年，对刚刚萌发的树莓种子用不同剂量的秋水仙碱进行了不同时间的浸泡处理以及多倍体诱导初步试验。

1 材料和方法

试材取自山西省农业科学院果树研究所树莓资源圃，2009—2010年用浓硫酸对树莓种子进行前处理，对萌发的树莓种子用不同剂量秋水仙碱进行再处理。秋水仙碱用冷水配制，分别为0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%，每处理 20粒，重复3次，以清水为对照；种子浸泡时间分别为24，48，72 h，每处理 100 粒，重复 3 次。

2009—2010年，在山西省农业科学院果树研究所实验室，用不同剂量的秋水仙碱对刚萌发的树莓种子进行不同时间的浸泡处理，注意浸泡时秋水仙碱液体不能将种子全部浸泡，只要药液能浸住即可。

染色体观察采用文献[4]的方法进行。

2 结果与分析

2.1 不同剂量秋水仙碱对树莓刚萌发种子的诱变情况

从表1可以看出，不同剂量秋水仙碱对树莓萌发种子诱变情况表现不同。0.2%～0.4%秋水仙碱对其均有效果，但其中，以0.3%秋水仙碱处理效果最好，种子诱变率可达25%；其次为0.2%秋水仙碱处理，其诱变率达到15%；0.4%秋水仙碱处理的诱变率达到10%；而0.1%和0.5%秋水仙碱处理效果不明显。

表1 不同剂量秋水仙碱处理树莓种子的诱变情况

2.2 不同时间秋水仙碱浸泡树莓种子诱变情况

从表2可以看出，秋水仙碱液体浸泡树莓萌发种子的时间不同，其诱变效果也有很大差异。其中，以浸泡48 h效果最好，其诱变率达到6%。浸泡24 h诱变率达到4%，但72 h效果则很不明显。由此可见，随着秋水仙碱浸泡时间的延长，种子的诱变率也在增长，但种子的成活率却受到严重制约。

表2 不同时间秋水仙碱处理树莓种子的诱变情况

2.3 不同剂量不同时间秋水仙碱处理树莓种子的诱变情况

从表3可以看出，不同剂量不同时间秋水仙碱对树莓种子的诱变效果存在很大差异。其中，以0.3%秋水仙碱浸泡树莓种子48 h诱变效果最好，诱变率达20%；其次为0.2%秋水仙碱浸泡48 h和0.4%秋水仙碱浸泡24 h，诱变率达10%。

表3 不同剂量秋水仙碱对树莓种子不同浸泡时间的诱变率 %

3 讨论

3.1 多倍体诱导分析

多倍体诱导在许多果树种类上均已成功，例如香蕉[11]、柿子[12]、枣[13]、葡萄[14]等。但不同的果树种类由于处理的手段不同，对诱变多倍体的效果不同。树莓大多为二倍体，但由于分布范围很广，在自然界倍性变化范围较大，希望通过秋水仙碱的诱导产生不同的倍性，为树莓新品种选育奠定一定的基础。在诱变过程中除了诱变剂外，诱变率主要受树莓种子的萌发状态、诱变剂的剂量和种子浸泡的时间长短等影响。因此，在选定诱变剂的情况下，诱变剂剂量和浸泡时间就成为制约诱变率的关键要素。

本试验用秋水仙碱对树莓种子处理进行了初步试验，由于时间较短，特别由于树莓种子必须用浓硫酸进行处理后才能萌发，因此，对于树莓种子的处理，还需要进一步研究才能更准确地掌握其中的技巧。