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潘一乐 孙晓霞 张美波
(中国农业科学院蚕业研究所 212018)
植物细胞经秋水仙碱处理后,由于阻止了细胞内染色体的有丝分裂因而使染色体加倍。
应用秋水仙碱处理桑树的种子、幼芽、新梢,使其染色体加倍,从而进行桑多倍体的育种研究工作。日本桑育种家关博夫首先开展了桑的多倍体诱导研究,我国在这方面研究起步虽较晚,但在这十多年中,浙江、广东,四川、陕西、江苏、
新疆及我所的育种工作者均先后进行了桑的细胞学研究和桑的多倍体诱导,经过众多育种工作者的努力,各地均诱导出一批优良桑品种的四倍体桑,为开展桑树三倍体育种提供了丰富多彩的素材,在短短的时间内,我国的桑多倍体育种研究工作取得了较大的突破和可喜的进展。
育71一1是我所通过有性杂交而选育成的桑树新品种,该品种产叶量高,比湖桑32号提高20%以上,叶质较优,万头蚕茧层量比湖桑32号提高5%左右。当今的育种目标,在高产的前提下,优质应是主攻目标,如何进一步提高青育71-1的叶质,是值得思索的问题,而多倍体桑,尤其是4倍体桑较2倍体桑优,所以我们以育71一1为材料,通过秋水仙碱处理,以获得育71一1的4倍体桑植株。
一、材料与方法
材料为育71—1的二年生幼树,处理方法为:
1、滴下法:在桑芽处在脱苞到燕目前,用脱胎棉球蘸上0.2%积水仙碱,过于幼芽上端,每日上、下午各滴一次,注意棉球保湿,连续处理
6-7天即可。
2、浸渍法:将桑树新梢弯曲,把梢端部浸人 0.2%秋水仙碱溶液中,处理24小时后用清水洗新梢,并把弯曲的新梢摆直,为防止新梢受暴晒而枯萎,注意遮阴。
二、结果
1、诱导率
桑芽及新梢经秋水仙碱处理后,由于药液的毒害作用,均使桑芽和新梢生长受到抑制,叶片枯焦,肥厚向下卷曲,生长极为缓慢。用滴下法处理的52个桑芽,当年外表仅见到畸形叶后
又恢复正常生长,于次年剪伐后,有两根处理枝条基部长出的枝叶,叶幅加宽,叶肉变厚,叶色加深,经染色体检查为4倍体。浸渍法处理了310个新梢,当年V1枝上长出的叶片向下卷曲,节间弯短,有三个新梢长出的叶片,叶子变宽,增厚,叶色加深,次年剪伐后,从处理的枝基部又长出的新梢中又发现两根变异株,外表上似四倍体,经镜检为4倍体。
2、叶片大小组织结构的比较
育71一1四倍体桑与其二倍体叶片外形上比较,四倍体桑叶片增大,叶肉增厚,叶色加深,尤其叶幅增宽,叶厚四倍体比二倍体增加18%,叶幅增加16%(见表 2)。
叶片组织结构上,育71-1四倍体桑,栅状组织显著增厚,海绵组织薄壁细胞较大而排列疏松。
3、花性变异
育71—1的二倍体桑开雌花,至今尚未见雄花,而育71-1四倍体桑的三年生幼树,发现两株开雄花,估计随着树龄的增加雄花还会增加,这样为开展三倍体育种,提高杂交孕性和种子的结实性、出苗率均有好处。
三、讨论
在桑树育种研究中,桑树育种的目标,除高产和抗逆性强外,笔者认为优质即质量育种应是当今桑树育种的主攻目标,育种工作者都知道,一般提高桑叶的叶质比提高桑叶的产量难度要大得多,因而诱导优良桑树品种的四倍体桑,再通过与二倍体桑有性杂交培育优良的三倍体品种是提高桑叶叶质的重要途径。
1、应进一步提高四倍体桑的诱导率,据杨今后等报道以2PPmBA配置的0.2%为中心的
秋水仙碱注射无性系桑的膨芽或生长点为最
佳,简便、实用、诱导率高,这是一条成功的经验,值得借鉴与应用。
2、加快优良三倍体品种的选育,缩短育种周期,诱导四倍体的目的是为了培育优良的三倍体品种,选配好杂交组合,提高杂交孕性、种子结实性是至关重要的。
3、加强育种工作者的交流和育种素材的交换,采取异地花粉杂交,例如采用湖桑类型的二倍体作母本与广东桑的四倍体作父本杂交,由于地理位置与生态上差异较大,有可能加快优良三倍体桑树新品种的选育步伐。
4、积极利用现有的多倍体的种质资源,进行多倍体育种的研究。
5、应加强多倍体的叶质鉴定工作,以生物鉴定为主(养蚕鉴定),化学成分分析为辅,从而尽快选育出叶质好的多倍体桑品种。
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