三倍體葡萄胚挽救苗馴化及移栽技術(shù)研究

路鳳珍 溫曉敏 張娜 陳三春 黃建全 田淑芬

摘 要： 以玫瑰香優(yōu)系×早甜、玫瑰香優(yōu)系×戶(hù)太8號(hào)、玫瑰香優(yōu)系×醉金香、玫瑰香優(yōu)系×巨玫瑰雜交的胚挽救苗為試材，系統(tǒng)地研究了基質(zhì)種類(lèi)和組成、生根粉濃度、營(yíng)養(yǎng)液濃度、胚挽救苗苗齡、不同雜交組合5個(gè)方面對(duì)三倍體葡萄胚挽救苗移栽成活率的影響。結(jié)果表明，珍珠巖∶蛭石∶河沙=1∶1∶1作為基質(zhì)的移栽成活率顯著高于其他處理組； 300 mg·L-1生根（ABT）溶液浸泡根系30 s的移栽成活率最高；1/8MS營(yíng)養(yǎng)液處理胚挽救苗的成活率最高，為71.67%；培養(yǎng)40 d的胚挽救苗移栽成活率為65.00%，顯著高于其他試驗(yàn)組；玫瑰香優(yōu)系×醉金香雜交苗移栽成活率最高。初步探索出一套簡(jiǎn)單易行、實(shí)用高效的葡萄胚挽救苗優(yōu)化配套移栽技術(shù)。

關(guān)鍵詞：三倍體葡萄；胚挽救苗；移栽

中圖分類(lèi)號(hào)：S663.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.10.021

Abstract： Grape seedlings from hybrids of Muscat Hamburg × Zaotian， Muscat Hamburg × Hutai No.8， Muscat Hamburg × Zuijinxiang， Muscat Hamburg × Jumeigui seedless grapes through embryo rescue were taken as experimental materials. The effects of transplant matrix， rooting powder concentration， the concentration of nutrient solution， seedling transplant stages and different cross combination on transplant survival percent of triploid grape embryo rescue seedlings were systematically studied. The results showed that the transplanting survival rate with perlite∶vermiculite∶sand =1∶1∶1 matrix was significantly higher than other treatment groups； the survival rate were best with 300 mg·L-1 ABT solution soaking for 30 s； the survival rate of embryo rescue seedlings treated with 1/8MS nutrient solution was the highest， which was 71.67%；survival rate of embryo rescue seedlings of 40 d was 65%， which was significantly higher than other experimental groups； the transplanting survival rate of the hybrid seedlings of Muscat Hamburg × Zuijinxiang was the highest. A set of simple， available， practical and efficient technique of embryo rescue seedlings was obtained.

Key words： triploid grape； embryo rescue seedlings； transplant

通過(guò)胚挽救技術(shù)獲得三倍體葡萄胚挽救組培苗已有不少報(bào)道[1-10]，而關(guān)于試管苗馴化移栽的研究較少[11]。究其原因，主要是葡萄胚挽救苗馴化移栽的過(guò)程是一個(gè)由半異養(yǎng)到自養(yǎng)、高濕到低濕、恒溫到變溫、無(wú)菌到有菌的過(guò)程[11-13]，胚挽救苗的生理特性和組織結(jié)構(gòu)與大氣環(huán)境中生長(zhǎng)的植株有較大差別，如葉表面角質(zhì)層較薄，氣孔開(kāi)度大且無(wú)開(kāi)閉功能，柵欄組織發(fā)育不完善，細(xì)胞間隙較大，因此煉苗移栽時(shí)易過(guò)度失水萎蔫，移栽成活率普遍較低，甚至不能成活[14-15]。若要獲得較高的移栽成活率，需要馴化移栽過(guò)程中的各環(huán)節(jié)達(dá)到最佳搭配。本研究旨在摸索一套高效的葡萄胚挽救苗移栽成活優(yōu)化配套技術(shù)，以達(dá)到提高三倍體葡萄胚挽救育種效率的目的，同時(shí)為葡萄胚挽救苗田間生物學(xué)性狀鑒定奠定基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2015年5月—2016年5月在天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院葡萄研究中心武清試驗(yàn)基地、天津市葡萄遺傳與育種企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

供試材料為2015年通過(guò)胚挽救技術(shù)獲得的以二倍體品種玫瑰優(yōu)系為母本、四倍體品種作父本的雜交胚挽救苗，共4個(gè)組合227株。具體為：玫瑰香優(yōu)系×早甜71株、玫瑰香優(yōu)系×戶(hù)太8號(hào)25株、玫瑰香優(yōu)系×醉金香89株、玫瑰香優(yōu)系×巨玫瑰42株。

1.2 試驗(yàn)方法

所有的胚挽救苗均在春季開(kāi)始馴化（2016年3—4月），初夏季節(jié)進(jìn)行移栽（2016年5月）。具體操作步驟為：用無(wú)菌水將已經(jīng)經(jīng)過(guò)光照鍛煉7 d的胚挽救苗根部洗凈，0.1%KMnO4浸根10 s后，再經(jīng)生根粉溶液浸泡處理，移栽至盛有移栽基質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)缽中，用100 mL營(yíng)養(yǎng)液澆灌（每隔7 d澆1次），加蓋與營(yíng)養(yǎng)缽?fù)瑯哟笮〉乃芰媳员３譂穸?，然后放入培養(yǎng)室培養(yǎng)，同時(shí)標(biāo)記品種名稱(chēng)、移栽日期，2～3 d后澆灌殺菌劑（殺菌劑為稀釋800倍25%多菌靈，每隔7 d澆1次）。煉苗室具體培養(yǎng)條件為：溫度（25±1） ℃，濕度由塑料杯的開(kāi)口大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，光照時(shí)間12 h·d-1。待煉苗室的胚挽救苗長(zhǎng)出2～3片新葉后，移栽到盛有營(yíng)養(yǎng)土的營(yíng)養(yǎng)缽中，在溫室中繼續(xù)鍛煉，培養(yǎng)30 d左右移栽至大田，統(tǒng)計(jì)胚挽救苗成活率。

1.3 試驗(yàn)處理

試驗(yàn)按單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，選取閉瓶煉苗7 d的胚挽救苗為移栽材料，每個(gè)處理重復(fù)3次，每次20株，每組處理共計(jì)60株。30 d后調(diào)查苗高、葉片數(shù)、成活率，每組調(diào)查5株苗，表中數(shù)據(jù)為各組平均值。

1.3.1 不同移栽基質(zhì)種類(lèi)和組成 移栽基質(zhì)設(shè)為：A.珍珠巖；B. 蛭石；C.珍珠巖∶蛭石=1∶1；D.珍珠巖∶蛭石∶河沙=1∶1∶1；E.河沙 。

1.3.2 不同生根粉濃度 試驗(yàn)設(shè)計(jì)為100，200，300，400 mg·L-1 4個(gè)濃度，每個(gè)濃度分別浸泡10，20，30，40 s，空白試驗(yàn)為CK，共17個(gè)處理，詳見(jiàn)表1。

1.3.3 不同營(yíng)養(yǎng)液濃度 營(yíng)養(yǎng)液濃度設(shè)定為：（1）CK為空白試驗(yàn)；（2）1/2MS+0.1 mg·L-1 IBA；（3）1/4MS+0.1 mg·L-1IBA；（4）1/6MS+0.1 mg·L-1IBA；（5）1/8MS+0.1 mg·L-1 IBA。

1.3.4 葡萄胚挽救苗不同苗齡 分別選取玫瑰香優(yōu)系×醉金香雜交胚挽救苗的不同苗齡，以在錐形瓶?jī)?nèi)培養(yǎng)天數(shù)劃分，具體為：Ⅰ培養(yǎng)30 d；Ⅱ培養(yǎng)40 d；Ⅲ培養(yǎng)50 d；Ⅳ培養(yǎng)60 d。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel 2016對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，SPSS 17.0軟件進(jìn)行方差分析（P<0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同移栽基質(zhì)對(duì)葡萄胚挽救苗移栽成活率的影響

不同的基質(zhì)種類(lèi)和組成對(duì)葡萄胚挽救苗的移栽成活率有顯著影響（表1）。由表1可見(jiàn)，珍珠巖∶蛭石∶河沙=1∶1∶1作為基質(zhì)的移栽效果最好，移栽成活率達(dá)到73.33%，其次是珍珠巖∶蛭石=1∶1，二者差異不大，而河沙作為基質(zhì)的移栽效果最差。以珍珠巖∶蛭石∶河沙=1∶1∶1為基質(zhì)進(jìn)行煉苗，平均莖生長(zhǎng)量最大，平均長(zhǎng)出的新葉數(shù)優(yōu)于其他基質(zhì)，說(shuō)明移栽基質(zhì)要保持一定的疏松度，使其具有良好的保水性與通氣性，從而提高葡萄胚挽救苗的移栽成活率。

2.2 不同生根粉濃度對(duì)葡萄胚挽救苗移栽成活率的影響

使用合適的生根粉濃度可顯著提高葡萄胚挽救苗移栽成活率，見(jiàn)表2。300 mg·L-1生根粉溶液浸根30 s胚挽救苗的成活率可高達(dá)68.33%，效果最好，300 mg·L-1生根粉溶液浸根20 s胚挽救苗的成活率為66.67%，兩種處理之間無(wú)顯著性差異。說(shuō)明與其他處理組相比，300 mg·L-1生根粉浸根20 s或30 s均適用于葡萄胚挽救苗的馴化移栽。

2.3 不同營(yíng)養(yǎng)液濃度對(duì)葡萄胚挽救苗移栽成活率的影響

由表3可以看出，營(yíng)養(yǎng)液濃度不同對(duì)葡萄胚挽救苗移栽成活率的影響也不同。隨著MS濃度的降低，用1/8MS+0.1 mg·L-1 IBA營(yíng)養(yǎng)液澆灌胚挽救苗的移栽成活率最高，為71.67%，其次為1/6MS+0.1 mg·L-1 IBA，其移栽成活率為65.00%。

2.4 苗齡不同對(duì)葡萄胚挽救苗移栽成活率的影響

葡萄胚挽救苗的苗齡是影響移栽成活率的關(guān)鍵因素之一。由表4可知，在錐形瓶中培養(yǎng)40 d的胚挽救苗移栽成活率（65.00%）顯著高于培養(yǎng)30，50，60 d的胚挽救苗。從胚挽救苗莖生長(zhǎng)量、新葉數(shù)指標(biāo)來(lái)看，培養(yǎng)40 d的胚挽救苗也優(yōu)于其他試驗(yàn)組。因此，葡萄胚挽救苗移栽時(shí)，選擇培養(yǎng)40 d的幼苗作為移栽材料是保證葡萄胚挽救苗馴化移栽成功的首要條件。

2.5 父本不同對(duì)葡萄胚挽救苗移栽成活率的影響

以玫瑰香優(yōu)系為母本，不同父本的胚挽救苗移栽成活率結(jié)果見(jiàn)表5。從表5可以看出，父本不同的雜交胚挽救苗移栽成活率存在差異。玫瑰香優(yōu)系×醉金香的雜交苗在培養(yǎng)室煉苗成活率（56.35%）、溫室煉苗成活率（85.21%）和定植大田成活率（98.35%）均高于其他雜交組合的胚挽救苗。玫瑰香優(yōu)系×早甜的雜交苗在培養(yǎng)室煉苗的成活率（40.63%）和定植大田成活率（89.83%）均比其他雜交組合低。這可能是由于父本以及不同雜交苗對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)能力不同導(dǎo)致的。

3 討論與結(jié)論

提高胚挽救苗移栽成活率是三倍體葡萄胚挽救育種的重要環(huán)節(jié)，然而馴化移栽過(guò)程中幼苗的成活率卻一直達(dá)不到預(yù)期的目標(biāo)，使得很多來(lái)之不易的胚挽救苗，由于最終無(wú)法在大田成活而半途而廢[11]。

李玉玲等[16]研究認(rèn)為，用椰糠作為移栽基質(zhì)可以改善透氣性，促進(jìn)根系毛根的生長(zhǎng)，顯著提高了葡萄胚挽救苗的成活率。任杰等[17]試驗(yàn)結(jié)果表明，采用基質(zhì)分層技術(shù)（即上層選用蛭石或珍珠巖，下層選用田間土）進(jìn)行移栽，胚挽救苗的移栽成活率顯著高于使用單種特定的基質(zhì)。本試驗(yàn)的研究結(jié)果表明，珍珠巖∶蛭石∶河沙=1∶1∶1作為基質(zhì)的移栽成活率達(dá)到最高，為73.33%。

生根粉的主要成分為生長(zhǎng)素類(lèi)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，生長(zhǎng)素能調(diào)控側(cè)根根原基的形成，可促進(jìn)植物側(cè)根和不定根的發(fā)生和生長(zhǎng)[20]。本研究結(jié)果表明，300 mg·L-1生根粉溶液浸根30 s對(duì)葡萄胚挽救苗的成活率最高，浸根20 s處理的成活率次之，生根粉溶液濃度過(guò)高或者浸根時(shí)間過(guò)長(zhǎng)都會(huì)對(duì)植株產(chǎn)生抑制作用；在馴化移栽過(guò)程中，使用1/8MS營(yíng)養(yǎng)液處理胚挽救苗的成活率顯著高于其他處理組，不加營(yíng)養(yǎng)液的對(duì)照組成活率最低，這與李桂榮[18]、 唐冬梅[19]的研究結(jié)果一致；選擇培養(yǎng)40 d的胚挽救苗可得到更高的移栽成活率；以玫瑰香優(yōu)系為母本，不同父本的移栽成活率存在差異，在本試驗(yàn)中玫瑰香優(yōu)系×醉金香的雜交苗移栽成活率最高。

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