陳 一,李春楠
(杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,浙江杭州 310016)
文獻著錄格式:陳一,李春楠.矮牽牛多倍體誘導(dǎo)試驗與快速鑒定[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,57(3):361-363.
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矮牽牛多倍體誘導(dǎo)試驗與快速鑒定
陳 一,李春楠
(杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,浙江杭州 310016)
文獻著錄格式:陳一,李春楠.矮牽牛多倍體誘導(dǎo)試驗與快速鑒定[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,57(3):361-363.
摘 要:用不同濃度的秋水仙素溶液處理矮牽牛種子,結(jié)果發(fā)現(xiàn),B3種子經(jīng)秋水仙素處理后出苗率普遍下降,從存活率上來看,以0.10%濃度處理的種子存活率較高,達到45%以上,在誘導(dǎo)率上各處理隨秋水仙素濃度增加略有上升,但差異不明顯,結(jié)合出苗率、存活率與誘導(dǎo)率,以0.10%秋水仙素處理48 h的效果最佳。流式細(xì)胞儀鑒定矮牽牛倍性準(zhǔn)確率達96.7%,不僅省時、高效,而且還可以快速、直觀地檢測出非整倍體,可以用于矮牽牛植株的早期快速倍性鑒定。
關(guān)鍵詞:矮牽牛;秋水仙素;流式細(xì)胞儀
矮牽牛(Petunia hybrida Vi1m.)原產(chǎn)南美,屬茄科,矮牽牛屬。因其花大、色彩豐富和花期長等特點而應(yīng)用廣泛,素有“花壇之王”的美譽[1]。自1803年Jusseau確定了矮牽牛屬以來,已確定的矮牽牛大約30種。商業(yè)上常根據(jù)花的大小以及重瓣性將矮牽牛分為大花單瓣類、豐花單瓣類、多花單瓣類、大花重瓣類、重瓣豐花類、重瓣多花類和其他類型(不屬于以上類型的均歸為其他類型)。20世紀(jì)80年代后期,我國沿海地區(qū)分別從美國、日本和荷蘭等國大量引進栽培,遍布全國各地。目前,市場上對矮牽牛的需求量越來越大,杭州市矮牽牛年用量在2 000萬盆左右,是重要的花壇草花之一。
矮牽牛目前國內(nèi)外普遍栽培的類型有二倍體及四倍體2種倍性[2]。一般二倍體花10 cm以下,而四倍體大花單瓣型花徑達10~15 cm,且花期長,花色豐富,是觀賞價值較高的盆栽花卉。20世紀(jì)50年代初,日本、美國等國家先后人工誘導(dǎo)矮牽牛多倍體獲得成功,并培育出許多優(yōu)美的多倍體類型新品種。秋水仙素是多倍體誘導(dǎo)的有效試劑,為了明確秋水仙素誘導(dǎo)矮牽牛種子適宜的濃度和處理時間,本試驗對秋水仙素處理矮牽牛種子的發(fā)芽率和存活率做了統(tǒng)計。DNA流式細(xì)胞儀測定法是運用流式細(xì)胞儀直接測定細(xì)胞的DNA含量,從而快速鑒定出植株倍性水平。目前,已被成功地用于甘藍類[3]、大白菜[4]、青花菜[5]、非洲菊[6]等植株的倍性鑒定上。本試驗以矮牽牛為材料,采用DNA流式細(xì)胞儀測定法對植株進行了快速鑒定,統(tǒng)計誘導(dǎo)率,以期為矮牽牛染色體倍性的早期鑒定提供一種快速、簡易、實用而又可靠的批量檢測方法。
1.1試驗材料
供試材料為杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院園藝所矮牽牛高代自交系B3。
1.2多倍體誘導(dǎo)方法
處理方法為種子浸漬法,在培養(yǎng)皿中用秋水仙素水溶液浸泡種子,處理采用0.1%,0.2%,0.3% 3個濃度梯度,24,48和72 h 3個時間梯度,處理溫度為20℃,每個處理種子數(shù)量為200粒,取出水洗后,再用蒸餾水浸沒24 h,播種于200孔穴盤中,對照采用蒸餾水浸種72 h。
1.3多倍體鑒定方法
用美國Beckman Cou1ter公司生產(chǎn)的DNA流式細(xì)胞儀進行分析鑒定。以誘導(dǎo)存活的B3矮牽牛各處理播種苗為材料,切取0.5 cm2嫩葉置培養(yǎng)皿中,加入萃取裂解緩沖液,快速切碎并使碎片完全浸于萃取液中,避光靜置萃取2~5 min,再加染色緩沖液快速混勻,避光靜置5~8 min,后過濾到樣品管內(nèi)獲得單細(xì)胞懸浮液。將樣品管插入分析儀,約20 s后分析儀自動形成代表該樣品倍性的DNA含量峰值圖。以用根尖染色法鑒定倍性為二倍體(2n =14)B3矮牽牛植株作對照,每個處理測定30株樣品,重復(fù)2次。隨后抽取經(jīng)DNA流式細(xì)胞儀倍性鑒定的植株材料30株,用根尖染色體計數(shù)倍性鑒定法進行跟蹤分析,分析DNA流式細(xì)胞儀鑒定結(jié)果準(zhǔn)確性。
1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計
多倍體誘導(dǎo)處理后在育苗溫室播種放置,一對真葉期時統(tǒng)計出苗數(shù),計算出苗率,移栽期時統(tǒng)計存活數(shù),計算存活率。統(tǒng)計流式細(xì)胞儀鑒定的矮牽牛倍性,計算誘導(dǎo)率。
2.1多倍體誘導(dǎo)處理
如表1所示,各處理與對照相比出苗率都有降低。除對照的出苗率達84.0%以外,以0.3%秋水仙素處理72 h的出苗率最高,達71.5%,0.1%秋水仙素處理72 h的出苗率最低,為56.0%。其他各處理的出苗率差異不大,說明不同秋水仙素濃度和處理時間對矮牽牛B3種子的出苗率影響不大。從存活率的結(jié)果來看,0.1%秋水仙素的3個不同處理時間下存活率較為接近,在50%左右,其中以48 h處理的存活率最高,達51.5%;0.2%秋水仙素的3個時間處理的存活率分別為43.0%,33.0%和35.0%,均低于0.1%秋水仙素處理;0.3%秋水仙素的3個時間處理的存活率更低,分別為20.5%,23.5%和24.5%。說明不同濃度秋水仙素處理對矮牽牛B3種子的存活率有較大的負(fù)作用;在3個不同濃度的處理中,秋水仙素的濃度越高,B3種子的存活率越低,同樣濃度的不同處理時間之間B3種子的存活率差別不大,說明秋水仙素的處理時間不是B3種子存活率的主要影響因素。
2.2多倍體鑒定結(jié)果
對B3的植株染色體倍性鑒定結(jié)果統(tǒng)計如表2所示,分離峰示例如圖1所示。隨機抽取經(jīng)DNA流式細(xì)胞儀倍性鑒定的植株材料30株,用根尖染色體計數(shù)倍性鑒定法進行跟蹤分析,其中29株與DNA流式細(xì)胞儀鑒定結(jié)果一致。說明流式細(xì)胞儀測定法的倍性鑒定準(zhǔn)確率達到96.7%。從表2可以看出,隨著處理濃度的提高,誘導(dǎo)率略有上升,其中0.3%秋水仙素處理24 h的誘導(dǎo)率最高,達30.0%,不同處理時間對誘導(dǎo)率的影響不大。
表2 秋水仙素對矮牽牛B3誘導(dǎo)率的影響
圖1 不同倍性矮牽牛流式細(xì)胞儀測定的分離峰
在發(fā)生誘導(dǎo)的矮牽牛流式細(xì)胞儀分離峰圖中,有約1/5的樣品與對照呈倍性關(guān)系(圖1),但大部分誘導(dǎo)植株不呈倍性關(guān)系,說明在誘導(dǎo)過程中加倍植株不同倍性細(xì)胞嵌合產(chǎn)生了混倍體。
試驗證明,用秋水仙素水溶液浸漬矮牽牛種子誘導(dǎo)多倍體較易獲得成功,但秋水仙素的濃度對矮牽牛種子的發(fā)芽與存活有較強的抑制作用,結(jié)合出苗率、存活率與誘導(dǎo)率來看,以0.1%秋水仙素處理48 h的效果最好,其存活率達51.5%,為各處理最高,誘導(dǎo)率也達到26.7%。
混倍現(xiàn)象是多倍體誘變中經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象,在本試驗中也得到了證實。誘變種子或幼苗頂端分生組織細(xì)胞都是多層細(xì)胞,被誘變加倍的可能性不同,也有多倍與未加倍細(xì)胞同時存在同一個體中生長發(fā)育,因而形成植株的混倍現(xiàn)象。DNA流式細(xì)胞儀測定法測定出單個細(xì)胞核內(nèi)DNA含量,且其DNA含量變異可在分布圖上直觀地看出。測定取
作者簡介:陳 一(1982—),男,農(nóng)藝師,從事花卉育種工作,E-mai1:chenyi17@126.com。
基金項目:杭州市科技計劃項目(20130932H04)
收稿日期:2015-10-25
中圖分類號:S681.6
文獻標(biāo)志碼:B
文章編號:0528-9017(2016)03-0361-03
DOI:10.16178/j.issn.0528-9017.20160321