葡萄杂交育种技术简介.doc

葡萄杂交育种技术简介杂交育种是葡萄育种的常规方法，它在提高葡萄品质、抗性、产量等各方面都起到决定性的作用。最早的葡萄品种是通过选择野生葡萄来繁殖的，那些被选择的植株是由葡萄植株之间偶然杂交而来的。然而，人工杂交是通过有目的的控制花粉和选择亲本品种来获得杂交种子。要根据希望得到后代的品种的特性来仔细选择特定的亲本。自50年代初，我国就开始葡萄杂交育种工作1。如利用山葡萄与欧亚种葡萄种间杂交培育出北醇、北玫、公酿一号、公酿二号、熊岳白、左红一等抗寒酿酒葡萄新品种2,3,4，以及欧亚种种内杂交培育出京早晶、早红、早玫瑰等鲜食葡萄品种5。通过几年的实践工作，本文总结出了葡萄杂交育种过程的技术要点，现将具体应用介绍如下，以期为广大的葡萄杂交育种者提供参考依据。1葡萄花朵的类型众所周知，葡萄属于有性繁殖，也就是说，通过杂交得到的每一个单株都是来自母本和父本基因的独一无二的组合。葡萄的花可能是雌花、雄花或两性花。具有两性花葡萄单株在栽培上是首选，因为它们能够自花授粉，每一株葡萄都能结实，而单性花如果未经受精就得不到果实。目前，绝大多数栽培品种是两性花品种。图1.雄花示意图图2.雌花示意图图3.两性花示意图少数的栽培品种和多数的野生葡萄品种是雌株，这些植株的花具有完整的子房、柱头和心室，但是缺乏完整的雄性部分，这些花粉囊产生的花粉一般是不育的，支持花粉囊的花丝经常很短，向下弯曲远离子房，这样的品种要得到果实必须在附近定植雄株或者两性花植株6。由于雄株不能结实，他们不能用于经济性农业，虽然少许用来作为砧木，这些植株的花包含功能性的花粉囊，但是花的中心仅有一小的未发育的子房而且没有柱头和心室，这些葡萄的繁殖是通过被风吹来的别的植株的花粉来完成受精，在北美和亚洲发现许多野生葡萄是雄株。2葡萄亲本的选配原则2.1性状互补 根据育种目标，在综合性状良好的基础上，双亲目标性状要优缺点互补。为了选育单宁、色素含量高等新品种，则宜选择一个亲本含高单宁，另一亲本具有色素含量高的特性，其杂交后代才能分离出高单宁、高色素的后代。2.2性状遗传规律 根据葡萄有关性状的遗传规律，为选育具有香味浓郁的葡萄新品种，双亲应具有浓郁香味，至少双亲之一的香味是浓的或比较浓的等等。2.3品种的地理起源 选择不同地理起源的品种进行杂交，后代具有较强的杂种优势。2.4 正反交不同效应 这属于细胞质遗传的性状，母本比父本对后代产生的影响更大，通常把具有最需要性状的品种作母本。2.5开花、授粉和结实特点 山葡萄和秋葡萄的花期比欧洲葡萄的花期要早半个月左右，而毛葡萄又比欧洲葡萄晚半个月左右，为了克服这一点，最好选择花期早的种或品种作父本，采集花粉，贮存备用。此外，极早熟的品种的种子萌芽率低，一般不宜作母本，无核品种只能做父本，雌能花品种仅能做母本。3花粉的收集葡萄花粉的生活力与花蕾所处的为有关，基部的萌芽率高，花粉管也长，中部的次之，顶部花粉的萌发率最低，花粉管也最短。所以采集花粉时应该采集中上部的花粉。如果父本与母本同时开花，通过收集一些正在开花花束的花粉，那么这一步就会很容易完成。如果开花时间不同那就需要别的途径。如果雄株开花非常早，收集和贮藏花粉是非常重要的，可以烘干整个花束1-2天，然后抖动使花粉落在一张玻璃板上，或者别的平滑的表面上，用剃刀片刮下花粉装入小瓶中。如果雄株开花晚于雌株，那么花粉必须收集、烘干，贮存在-20冰箱中，下一年才能做杂交。贮存的花粉通常仍就保持生活力，但是与新鲜的花粉相比，生活力较差。另一个方法就是在父本早于母本开花开的地方颠倒杂交组合，用父本做母本，母本做父本，但前提是父本和母本必须均是两性花。4母本的准备工作在应用所选父本花粉授粉之前，应防止母株意外授粉，在花开之前，每个小花都有被一个小帽子盖住，简称藓帽，虽然这个藓帽最终会自动干缩脱落，但是在进行杂交之前1-2天必须去掉藓帽，防止两性花品种的自花授粉。多数情况下，在除去藓帽的同时也能除去花粉囊，这一过程称作去雄。在整个花束被去雄后，要等上1-4天才能继续工作（天气冷凉时时间长些，天气暖和时短些），主要是为了花的雌性部分进一步成熟而获得最佳的感受能力，这可以通过柱头上有水珠出现来显示。在这段时间内，花束要套袋处理，防止外源花粉对其授粉，花束上的纸袋要一直套在上面直到他们准备授粉。图4含苞的花束示意图5摘帽去雄示意图6摘帽去雄后花束示意5杂交杂交是很简单的事情，就是用毛刷把花粉蘸到去雄的柱头上。如果亲本同时开花，将带有花粉的花束对着去过雄的母本花束轻轻的抖动即可。如果花粉被收集的早或是贮藏过的，可以使用一个绘画用的毛刷，注意使用不同的花粉时，毛刷和手必须用75%的酒精消毒。花粉被完全使用到花束上后，注意要刷到每一个花朵，再把纸袋套回花束，既为了防止其它花粉源进行授粉，也是保护正在发育的果实防止鸟和自然因素的破坏。纸袋在收获季节也是杂交花束的位置的一个标志，果实采收后从单个浆果中取出杂交种子。图7用毛刷授粉示意 图8授粉后套袋示意 图10实生苗示意6杂交种子层积把种子放在水中，没有生活力的种子漂浮水面，捞出后丢掉，剩下的清理掉果肉、晾干，贮存于-20下。把种子随同稀释的杀菌溶液通过滤纸，装进塑料袋中并放进5的冰箱中保存三个月。如果不经过这一低温处理，种子的萌发率很低而且萌发后的长势很不均匀。当然还有许多其它的层积方法，一些研究者利用过氧化氢或者赤酶酸来减少层积所需要的时间，以增加萌发概率。7播种三月份，层积后的种子播种于小瓦质盆中，让其在温室中萌发（见图9），霜冻威胁过后，把他们移到户外的受保护的阳畦中，如果有低于冰点的温度到来，可以用草苫子进行覆盖御寒。到六月份，温度升高适合葡萄幼苗的生长时，把实生苗定植在户外苗圃中，进行正常的生长管理。8筛选一旦顺利获得实生苗，一个长期的观察筛选是必不可少的，实生苗定植的越多，评价他们花费的时间越长，发现有潜力的优秀品系的机会就会越多。