樹莓多倍體誘導試驗初報

陳雙建，郜 敏，溫福喜，劉志新

（山西省農業科學院果樹研究所，山西太谷030815）

樹莓屬薔薇科（Rosaceae）懸鉤子屬（Rubus L.），又稱木莓，別名托盤、馬林、覆盆子等，為多年生落葉性灌木型果樹。全世界懸鉤子屬有750～1 000種，中國是世界懸鉤子屬植物的分布中心，現已有201種、98變種，但大部分仍處于野生或半野生狀態，種間雜交普遍[1-3]，遺傳育種研究難度較大。對懸鉤子屬約406個種類進行染色體研究發現，其不僅倍性變異范圍較大，而且種內倍性變異豐富[4-5]。樹莓的染色體基數X=7，大多數種為二倍體，少數為三倍體和四倍體[5]。Thompson[6]報道，在美國的無性種質資源庫中已保存的387個樹莓中的染色體倍性變異為二倍體至十二倍體，還有個別栽培品種是非整倍體。

秋水仙堿處理能使植物細胞染色體數目加倍，是誘導多倍體應用最廣泛且最有效的藥劑之一。利用秋水仙堿誘導染色體加倍，已經在果樹、蔬菜及其他多種植物上獲得成功，并育成一些新品種。

陳俊等[7]利用秋水仙素將葡萄染色體加倍，培育出優質的四倍體早黑寶葡萄。郭明慧等[8]以30個大麥品種為材料，利用秋水仙堿進行四倍體大麥的誘導，結果表明，以0.1%秋水仙堿處理16 h效果最好。吳玉香等[9]用改良瓊脂涂抹法處理刺果甘草幼苗頂芽2 d效果最好，變異率達55%。韓毅科等[10]采用黃瓜單雙倍體誘導純合四倍體得到了較理想的結果，加倍頻率達16.9%。秋水仙堿對植物的毒性會隨著浸泡時間和劑量的增加而增加，因此，尋找適宜的秋水仙堿劑量和時間對于染色體的加倍至關重要。

為了能獲得樹莓多倍體誘導的適宜秋水仙堿劑量，山西省農業科學院果樹研究所樹莓課題組于2009—2010年，對剛剛萌發的樹莓種子用不同劑量的秋水仙堿進行了不同時間的浸泡處理以及多倍體誘導初步試驗。

1 材料和方法

試材取自山西省農業科學院果樹研究所樹莓資源圃，2009—2010年用濃硫酸對樹莓種子進行前處理，對萌發的樹莓種子用不同劑量秋水仙堿進行再處理。秋水仙堿用冷水配制，分別為0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%，每處理 20粒，重復3次，以清水為對照；種子浸泡時間分別為24，48，72 h，每處理 100 粒，重復 3 次。

2009—2010年，在山西省農業科學院果樹研究所實驗室，用不同劑量的秋水仙堿對剛萌發的樹莓種子進行不同時間的浸泡處理，注意浸泡時秋水仙堿液體不能將種子全部浸泡，只要藥液能浸住即可。

染色體觀察采用文獻[4]的方法進行。

2 結果與分析

2.1 不同劑量秋水仙堿對樹莓剛萌發種子的誘變情況

從表1可以看出，不同劑量秋水仙堿對樹莓萌發種子誘變情況表現不同。0.2%～0.4%秋水仙堿對其均有效果，但其中，以0.3%秋水仙堿處理效果最好，種子誘變率可達25%；其次為0.2%秋水仙堿處理，其誘變率達到15%；0.4%秋水仙堿處理的誘變率達到10%；而0.1%和0.5%秋水仙堿處理效果不明顯。

表1 不同劑量秋水仙堿處理樹莓種子的誘變情況

2.2 不同時間秋水仙堿浸泡樹莓種子誘變情況

從表2可以看出，秋水仙堿液體浸泡樹莓萌發種子的時間不同，其誘變效果也有很大差異。其中，以浸泡48 h效果最好，其誘變率達到6%。浸泡24 h誘變率達到4%，但72 h效果則很不明顯。由此可見，隨著秋水仙堿浸泡時間的延長，種子的誘變率也在增長，但種子的成活率卻受到嚴重制約。

表2 不同時間秋水仙堿處理樹莓種子的誘變情況

2.3 不同劑量不同時間秋水仙堿處理樹莓種子的誘變情況

從表3可以看出，不同劑量不同時間秋水仙堿對樹莓種子的誘變效果存在很大差異。其中，以0.3%秋水仙堿浸泡樹莓種子48 h誘變效果最好，誘變率達20%；其次為0.2%秋水仙堿浸泡48 h和0.4%秋水仙堿浸泡24 h，誘變率達10%。

表3 不同劑量秋水仙堿對樹莓種子不同浸泡時間的誘變率 %

3 討論

3.1 多倍體誘導分析

多倍體誘導在許多果樹種類上均已成功，例如香蕉[11]、柿子[12]、棗[13]、葡萄[14]等。但不同的果樹種類由于處理的手段不同，對誘變多倍體的效果不同。樹莓大多為二倍體，但由于分布范圍很廣，在自然界倍性變化范圍較大，希望通過秋水仙堿的誘導產生不同的倍性，為樹莓新品種選育奠定一定的基礎。在誘變過程中除了誘變劑外，誘變率主要受樹莓種子的萌發狀態、誘變劑的劑量和種子浸泡的時間長短等影響。因此，在選定誘變劑的情況下，誘變劑劑量和浸泡時間就成為制約誘變率的關鍵要素。

本試驗用秋水仙堿對樹莓種子處理進行了初步試驗，由于時間較短，特別由于樹莓種子必須用濃硫酸進行處理后才能萌發，因此，對于樹莓種子的處理，還需要進一步研究才能更準確地掌握其中的技巧。

3.2 多倍體前景分析

多倍體植物一般表現為莖粗、葉寬厚、顏色深、花大、果大、種子大而少。多倍體育種有助于樹莓更有效地發揮優勢，縮短育種周期，增加產量，進而獲得更大的收益。但由于樹莓多倍體育種嚴重落后于其他樹種，需要加強多倍體育種的研究，通過對樹莓多倍體的一系列田間鑒定、經濟性狀和品質性狀的試驗，為生產應用奠定基礎。

［1］陸玲娣.我國懸鉤子屬植物的研究 [J].植物分類學報，1983，21（1）：13-25.

［2］王小蓉，湯浩茹，鄧群仙.中國樹莓屬植物多樣性及品種選育研究進展[J].園藝學報，2006，33（1）：190-196.

［3］王小蓉，湯浩茹，付華清，等.西南地區10種野生樹莓的染色體數與核型研究[J].園藝學報，2008，35（3）：343-350.

［4］陳瑞陽.中國主要經濟植物染色體圖譜：第一冊——中國果樹及其野生近緣植物染色體圖譜[M].北京：萬國學術出版社，1993：263-279.

［5］林盛華，張冰冰，方成泉，等.中國樹莓屬8個種染色體數目與核型[J].園藝學報，1994，21（4）：313-319.

［6］ Thompson M M.Survey of chromosome numbers in Rubus（Rosaceae:Rosoideae）[J].Annals of the Missouri Botanical Garden，1997，84（1）：128-164.

［7］陳俊，唐曉萍，李登科，等.四倍體葡萄新品種——早黑寶[J].山西果樹，2001（4）：3-4.

［8］郭明慧，裴自友，溫輝芹，等.秋水仙堿誘導四倍體大麥的研究[J].山西農業科學，2007，35（12）：7-9.

［9］吳玉香，賀潤麗，高建平，等.刺果甘草多倍體誘變育種的研究[J].山西農業大學學報：自然科學版，2004（2）：24-25.

［10］韓毅科，杜勝利，王鳴，等.黃瓜染色體加倍研究[J].天津農業科學，2002，8（2）：2-5.

［11］胡玉林，謝江輝，郭啟高.秋水仙素誘導GCTCV-119香蕉多倍體[J].果樹學報，2006，23（3）：462-464.

［12］陳緒中，羅正榮.鄂柿1號離體葉片秋水仙素誘導和再生植株倍性鑒定[J].果樹學報，2005，22（5）：554-556.

［13］蔣洪恩，劉孟軍.秋水仙堿誘導棗多倍體的研究[J].園藝學報，2004，31（5）：647-650.

［14］陳俊，李登科，李太保，等.葡萄多倍體化學誘變育種方法[J].中外葡萄與葡萄酒，1997（2）：26-27.