葡萄胚挽救技术优化及无核和玫瑰香味新种质创制

【目的】研究葡萄玫瑰香味性状,为无核香味葡萄育种提供重要的材料基础,探究亲本基因型、胚发育形态以及生长调节剂对胚萌发的影响,进一步优化无核×玫瑰香味组合胚挽救体系,并结合分子标记技术初步对杂交后代进行无核性状鉴定。【方法】利用顶空固相微萃取结合气质联用方法,对10个玫瑰香味和无玫瑰香味葡萄品种的果实香味物质含量进行测定,从中筛选出浓香型品种作为亲本;结合课题组前期研究结果,以6个玫瑰香味品种为父本,5个欧洲无核品种为母本,配置13个杂交组合;无菌条件下,从幼果中剥离杂种胚珠,离体黑暗培养8周,随后将发育的杂种幼胚接种于添加不同激素浓度和比例的胚萌发培养基中,通过优化胚萌发培养基配方,提高幼胚萌发率和成苗率。幼苗经温室炼苗后,将成活的F1代移栽至大田。利用分子标记早期辅助选择具有无核性状的F1代杂种株系。【结果】萜烯类物质是玫瑰香味的主要呈香物质,8个玫瑰香味品种均能检测到萜烯类物质,其总含量为0.0246—1.3824。筛选出‘亚历山大’‘阳光玫瑰’‘玫瑰香’等玫瑰香味物质含量相对较高的品种,可作为杂交亲本,用于创制兼具无核和玫瑰香味新种质;利用胚挽救技术从13个杂交组合获得杂种株系1284个,移栽成活697株;以‘红宝石无核’和‘火焰无核’作为母本的后代成苗率较高,以‘阳光玫瑰’‘爱神玫瑰’‘红亚历山大’为父本的胚挽救成苗较好,其中‘红宝石无核’ב爱神玫瑰’杂交后代胚发育率和成苗率相对较高,分别为48.59%和51.71%;幼胚萌发率以WPM为基础培养基,添加1.0 mg·L^-1 KT+0.5 mg·L^-1NAA+1.0 mg·L^-1 ZT的生长调节剂时较高,达11.33%,高于对照的7.41%;分别利用3种无核相关分子标记GLSP1-569、SCF27-2000和SCC8-1018,对101个株系进行无核性状检测,表明使用不同的标记在27个株系均检测到特异性条带,初步确定以上携带无核特异条带的株系为无核株系。【结论】‘亚历山大’和‘阳光玫瑰’的香味物质含量高,并且与欧洲葡萄杂交后其胚挽救效率高,是合适的香味父本材料;而‘红宝石无核’‘火焰无核’适合作为母本。胚萌发培养时,以WPM培养基添加适当浓度的KT及ZT有较好的促生根效果。通过分子标记对杂交F1代无核性状检测率为26.73%。目前开发的玫瑰香味标记较少,本研究获得的杂种后代可为研究玫瑰香味基因标记提供重要的试材。

无核玫瑰香味葡萄种质创新及胚挽救技术优化

萜类物质是调控葡萄果实香味的主要物质。研究以‘玫瑰香’等8个鲜食葡萄成熟果实为试材,检测萜类物质合成途径关键酶基因在不同葡萄中的表达情况,并以此类基因高表达的玫瑰香味葡萄作父本,通过离体胚挽救创新无核香味葡萄种质资源。针对采样时间与培养基成分,对胚挽救技术进行优化。利用分子标记技术对双亲鉴定,对F1代无核性状进行早期辅助选择。结果表明:萜类物质合成关键酶基因在‘玫瑰香’和‘183’中表达高于其他品种;‘京早晶’及‘Fresno Seedless’做母本时最佳采样时间分别为授粉后42 d和36 d;幼胚离体培养以WPM+0.1 mg/L BR+0.2 mg/L 6-BA作胚萌发培养基,胚萌发率较高。通过无核分子标记鉴定出56个株系具有特异性条带,其中14个株系均能在两种不同无核标记下扩增出特异性条带。

葡萄硫氧还蛋白基因（VvTrx）的克隆、表达和原核表达

硫氧还蛋白（thioredoxin，Trx）是一类高度保守的低分子量蛋白，广泛存在于植物、动物、细菌、酵母中，具有维持生物体内氧化还原平衡和调控生物信号传导等多种功能。该研究克隆了葡萄（Vit／svin@ra）VvTrx基因989bp的gDNA序列（GenBank登录号：EU280166）和561bp的cDNA序列（GenBank登录号：EU280164），

葡萄砧木杂种的耐碱性鉴定

以4个葡萄砧木杂交组合的32个杂种优株及对照品种‘5BB’和‘红地球’盆栽植株为试材,通过浇灌0.5mol/L的Na2CO3与NaHCO3(1:1)混合液进行碱胁迫处理。在碱胁迫0d、5d、10d后,分别调查各植株叶片的碱害严重度,并测定叶绿素含量、相对电导率值、丙二醛含量3项生理指标,综合评价它们的耐碱性。结果表明,随碱胁迫时间的延长,碱害加重,叶绿素含量总体呈降低趋势,相对电导率和丙二醛含量增加。以碱害严重度作为主指标,参考3项生理指标的平均隶属函数值,可将供试材料分为5级:‘HS-5’‘5BB’(CK1)属于高耐碱类型,‘HS-1’‘HS-2’‘HS-6’‘HS-8’‘HS-9’‘HS-11’‘HS-12’‘TH-2’‘TH-3’‘BBS-1’‘BBS-4’‘BBS-5’‘BBS-10’‘BBS-15’属于耐碱类型;‘HS-3’‘TH-1’‘BBS-13’‘红地球’(CK2)属于中等耐碱类型;‘HS-4’‘HS-7’‘TS-1’‘TS-3’‘BBS-2’‘BBS-3’‘BBS-11’属于不耐碱类型;‘HS-10’‘TS-6’‘BBS-6’‘BBS-7’‘BBS-8’‘BBS-9’‘BBS-12’属于极不耐碱类型。