葡萄是世界上大宗水果之一。長(zhǎng)期以來(lái),雜交育種、胚培養(yǎng)一直是葡萄選育新品種的主要方式。但由于葡萄雜交種子具有明顯的休眠特性,需要長(zhǎng)時(shí)間(3-4個(gè)月)的冷層積過(guò)程才能解除休眠,這導(dǎo)致種子、離體胚發(fā)芽率低,嚴(yán)重影響了育種速度和效率。因此,在葡萄育種中需要探索新的方法來(lái)縮短種子萌發(fā)時(shí)間和提高種子萌發(fā)率,縮短葡萄育種周期,提高育種效率。
2025年7月,北京市農(nóng)林科學(xué)院林果所葡萄研究室在《Horticultural Plant Journal》期刊上發(fā)表了題為“Advancing grape breeding through an in vitro embryo germination technique without cold stratification”的文章,創(chuàng)造性提出了一種葡萄雜交種子離體胚萌發(fā)技術(shù)。種子收獲后,無(wú)需對(duì)種子進(jìn)行前置冷藏層積,使用簡(jiǎn)單的機(jī)械技術(shù)破壞葡萄種胚的外圍組織,從而獲取完整的胚,將胚通過(guò)離體培養(yǎng),在較短的時(shí)間內(nèi)獲得葡萄幼苗,從而加快了整個(gè)葡萄育種過(guò)程。本研究為葡萄離體胚體外培養(yǎng)促進(jìn)萌發(fā),以及克服種子萌發(fā)障礙提供了理論依據(jù)和可操作利用的技術(shù)。
根據(jù)葡萄種胚所處空間位置的特點(diǎn),本研究使用指甲鉗簡(jiǎn)單剪除葡萄種子的喙,破壞葡萄種胚附近的種皮和胚乳,獲取完整的種胚,然后將種胚置于胚萌發(fā)培養(yǎng)基進(jìn)行離體培養(yǎng),種胚子葉變綠后轉(zhuǎn)移至生根培養(yǎng)基中,生根后根據(jù)組培苗的生長(zhǎng)狀態(tài)選擇煉苗。
與常規(guī)的葡萄種子萌發(fā)方法作比較,離體胚萌發(fā)技術(shù)無(wú)需種子進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月的層積,只需大約一個(gè)月時(shí)間即可成苗。并且相比常規(guī)方法,發(fā)芽率有極大地提高。
北京市農(nóng)林科學(xué)院林業(yè)果樹(shù)研究所葡萄研究室助理研究員劉振華,聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生宋婧和王燕助理研究員為共同第一作者,中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)關(guān)平印副教授和葡萄研究室孫磊研究員為共同通訊作者。論文第一署名單位為北京市農(nóng)林科學(xué)院林業(yè)果樹(shù)研究所。該工作得到了北京農(nóng)林科學(xué)院青年基金(項(xiàng)目編號(hào):QNJJ202301),北京農(nóng)林科學(xué)院林果研究所青年基金(項(xiàng)目編號(hào):LGJJ202202),北京市農(nóng)林科學(xué)院杰科專(zhuān)項(xiàng)(項(xiàng)目編號(hào):JKZX202402)以及北京市自然科學(xué)基金(項(xiàng)目編號(hào):6242019)的資助。
原文鏈接
https://doi.org/10.1016/j.hpj.2024.04.012
