谭敏 李晓梅 贺晋瑜 刘政海 董志刚 黄丽萍 荀志丽 王敏 马小河 赵旗峰

收稿日期：2023-12-26中文收稿日期

基金項目：现代农业产业技术体系国家葡萄产业技术体系（CARS-29-yc-5）；山西农业大学生物育种工程项目（YZGC032）

第一作者简介：谭  敏（1987-），女，硕士，助理研究员，主要从事葡萄栽培生理及遗传育种研究。E-mail：min.tan@sxau.edu.cn

*通信作者：赵旗峰（1975-），男，研究员，硕士导师，主要从事葡萄遗传育种及种质资源鉴定评价研究。E-mail：gssqfzhao@163.com

摘  要：【目的】常规杂交育种是葡萄新品种选育的重要方法，通过对15年的鲜食葡萄育种资料进行整理汇总，分析研究不同倍性亲本选择及不同亲本杂交组合配置与杂交种子萌芽率之间的关系，为鲜食葡萄育种实践工作提供参考和借鉴。【方法】以山西农业大学果树研究所2003—2018年间进行常规杂交的45个鲜食葡萄组合为研究对象，对其亲本选择、杂交组合配置和杂交种子萌发率等进行分析。【结果】1）不同倍性亲本选择及不同亲本组合配置，杂交种子萌发率不同。2）以‘瑰宝作为父本时，杂交种子的萌发率高。3）45个杂交组合中，不同年份、相同父母本杂交种子萌发率不同。4）45个杂交组合中，玫瑰香和红地球是良好的母本材料；瑰宝是良好的父本材料；美人指不是理想的亲本材料。【结论】选择二倍体品种做母本与四倍体品种杂交比用四倍体品种做母本与二倍体品种杂交时更容易获得种子；以四倍体为父母本时，很难得到杂交后代。

关键词：鲜食葡萄；亲本组合；杂交种子萌发率

文章编号：2096-8108（2024）02-0001-06  中图分类号：S663.1  文献标识码：A

Relationship Analysis of Hybrid Seed Germination Rate of Fresh Grape with Parent and Its Combination

TAN  Min，LI  Xiaomei，HE  Jinyu，LIU  Zhenghai，DONG  Zhigang，HUANG  Liping，XUN  Zhili，WANG  Min，MA  Xiaohe，ZHAO  Qifeng*

（Pomology Institute， Shanxi Agricultural University， Taiyuan Shanxi 030031，China）

Abstract：【Objective】Conventional cross-breeding is an important method for the selection of new grape cultivars. The relationship between different ploidy parents were analyzed by the configuration of different parent hybrid combinations， and the germination rate of hybrid seeds of 15 years on table grape breeding，which provided reference for the practical work of table grape breeding. 【Methods】The 45 combinations of table grape were collected between 2003 to 2018， which grown in the breeding vineyards of Pomology Institute， Shanxi Academy of Agricultural Sciences. The selection of parents， hybrid combination configuration and hybrid seed germination rate were analyzed. 【Results】1）The germination rate of hybrid seeds was different in different ploidy parents selection and combination disposition. 2） The germination rate of hybrid seeds was high when ‘GuiBao was used as the male parent. 3）Among the 45 cross combinations， the seed germination rate of different years and the same parents were different. 4）Among the 45 cross combinations， Muscat Hamburg and Red Globe were good female materials， Guibao was a good paternal materials， and Meirenzhi was not an ideal parental materials. 【Conclusion】It is easier to obtain seeds by crossing diploid cultivars as a female parent than tetraploid cultivars as female parent with diploid cultivars. It is difficult to obtain offspring by crossing tetraploid cultivars as parents.

Keywords：table grape; parent combinations; germination rate of hybrid seeds

葡萄是我国的大宗果树树种之一。据国家统计局统计，2021年我国葡萄栽培产量达到1 419.54万t，位居柑桔、苹果、梨之后排第4位［1］。培育优良品种是葡萄产业健康可持续发展的基础。20世纪50年代末60年代初至今，我国已经自主育成了402个葡萄新品种，其中，育种技术以传统杂交育种方式为主，共有269个新品种，育成品种中鲜食葡萄占82.8%［2］。目前，我国自主选育的一系列名优鲜食葡萄品种已应用于生产并形成一定规模，如：香妃、京早晶、早黑宝、巨玫瑰、无核翠宝、户太八号、醉金香、天工墨玉、泽香、郑州早红、紫甜无核、新雅和新郁等［3-5］。尽管如此，我国大面积栽培的巨峰、红地球、夏黑、金手指、红巴拉多、阳光玫瑰等鲜食葡萄品种均来源于国外引种［6］。因此，我们有必要加大葡萄育种工作力度，逐步缩短与国外发达地区育种工作的差距。

截至目前，我国鲜食葡萄的育种方向主要集中在大粒、抗病、早熟、耐贮运、无核和具有香味等方面［7］。育种方式仍以常规杂交为主，并且结合葡萄特定育种目标辅以化学诱变、胚挽救和分子标记辅助育种等技术手段。陈俊等［8］将二倍体瑰宝与二倍体早玫瑰的杂交种子用秋水仙素进行诱变处理，通过连续多年细胞学显微镜镜检和田间选择育成了欧亚种四倍体葡萄新品种早黑宝。蒋爱丽等［9］以二倍体无核品种喜乐为母本与四倍体品种巨峰杂交，经胚离体挽救培养育成沪培1号。潘学军、纪薇、王刚和路凤珍等［10-13］对葡萄胚挽救苗移栽技术进行了研究，发现适龄健壮胚挽救苗蘸取适量生根粉并移栽至配比合适的营养基质中炼苗能提高葡萄胚挽救苗成活率。郭海江等［14］利用葡萄无核、抗黑痘病和抗炭疽病基因标记，对多个胚挽救杂交后代进行了抗病性辅助选择。张剑侠等［15］利用无核分子标记对胚挽救杂交后代进行早期鉴定，从中筛选出了无核杂种。前人关于鲜食葡萄育种方式和育种技术手段等作了大量研究，而关于杂交种子的形成及萌发等方面的研究比较少。以有性繁殖为主的植物，其种子发育、成熟以及由种子转化成幼苗的过程是杂交育种工程中最关键的环节，直接决定了种群能否实现更新和壮大［16］。通过对15年的鲜食葡萄育种资料进行整理汇总，分析研究不同倍性亲本选择及不同亲本杂交组合配置与杂交种子萌芽率之间的关系，为今后进一步有效开展鲜食葡萄育种实践工作提供参考和借鉴，以便提高育种效率，加速育种进程。

1  材料与方法

1.1  试验材料

试验材料选自山西农业大学果树研究所葡萄种质创制与利用创新团队育种圃。选取了2003—2018年的45个鲜食葡萄杂交组合种子萌发率进行研究。其中，杂交亲本组合代号为年份加当年杂交组合排列序号（见表1）。

1.2  试验方法

1.2.1  种子层积处理

试验数据采集于2003年—2018年，在当年10月份于葡萄果实成熟期采下果实，放于阴凉干燥处贮存后熟；11月份取出浸泡，人工搓掉其果肉、果皮，将种子表面褐膜洗脱后晾干，用清水漂洗数次，冲洗干净后于室内自然风干；12月底进行层积处理。

1.2.2  种子催萌

每年3月下旬取出沙藏层积的种子，清水冲洗干净后，在温度25℃、湿度50%的气候箱中进行催芽。催芽期间，每天用自来水冲洗一次，以防止种子发霉和保湿，以种子开裂露白或长根为萌芽标准记下不同杂交组合当天发芽的种子数，最终根据累计发芽种子数，计算种子萌芽率。

1.3  统计分析

利用Excel 2019进行数据分析。

杂交种子萌发率=发芽种子粒数÷种子总粒数×100%

2  結果与分析

2.1  二倍体与二倍体葡萄杂交其杂交种子萌芽情况

24个二倍体杂交组合杂交种子萌发情况如表2所示。不同年份不同亲本组合的杂交种子萌发率为5.89%～91.86%，平均值为39.31%。以瑰宝为父本的6个杂交组合种子萌发率为32%～91.86%，平均值为73.07%；其中，美人指×瑰宝（2013-14）杂交种子萌发率最低为32%。以瑰宝为母本的14个杂交组合种子萌发率为5.89%～51.89%，平均值为23.13%，较以瑰宝为父本时的杂交种子萌发率低；其中，以无核葡萄品种为父本时，8个杂交组合种子萌发率平均值为28.40%；以有核葡萄品种为父本时，6个杂交组合种子萌发率平均值为19.31%，较以无核葡萄为父本时种子萌发率低，其中又以瑰宝×美人指的杂交种子萌发率分最低，平均值为12.90%。以克瑞森无核为父本的4个杂交组合：玫瑰香×克瑞森无核（2004-5）杂交种子萌发率高达91.23%、而以瑰宝为母本，克瑞森无核为父本的3年杂交种子萌发率平均值仅为20.40%。以玫瑰香为母本的2个杂交组合，玫瑰香×瑰宝（2004-3）杂交种子萌发率为86.20%；玫瑰香×克瑞森无核（2004-5）杂交种子萌发率为91.23%。由此说明，玫瑰香是理想母本。以红地球为母本的4个杂交组合，以红地球×瑰宝（2010-4）的杂交种子萌发率65.34%最高，红地球×玫瑰香（2003-1）的杂交种子萌发率也达到了57.92%。而红地球×无核翠宝（2016-7、2018-13）的杂交种子萌发率分别只有15.94%、16.12%，并无大的差异；综上，以红地球为母本时，无核翠宝并不是理想父本。

在葡萄育种中，正反交产生的不同细胞质遗传效应，也是提高葡萄育种效率的有效方法。比较瑰宝×达米娜（2010-2）与达米娜×瑰宝（2010-1），瑰宝×红地球（2010-3）与红地球×瑰宝（2010-4），瑰宝×美人指（2014-15、2015-20、2016-8、2017-14）与美人指×瑰宝（2013-14）3组正反交组合发现：3组正反交组合，均以瑰宝作为父本时，杂交种子的萌发率高。

依据以上相关分析结果，可以发现瑰宝是良好的父本材料；玫瑰香、红地球是良好的母本材料；瑰宝×美人指与美人指×瑰宝、红地球×无核翠宝都不是理想的杂交组合。另外，不同年份、相同父母本种子萌发率不同。

2.2  二倍体与四倍体葡萄杂交其杂交种子萌芽情况

表3、4分别是利用二倍体做母本、四倍体做父本的8个杂交组合及四倍体做母本、二倍体做父本的6个杂交组合所获得的杂交种子萌发情况。以二倍体葡萄为母本，四倍体葡萄为父本的8个组合杂交种子萌发率为1.06%～53.41%，平均值为19.89%（见表3）；以四倍体葡萄为母本，二倍体葡萄为父本的6个组合杂交种子萌发率为0～9.49%，均未超过10%，平均值为2.27%（见表4）。以玫香宝为母本的2个组合：玫香宝×红地球（2017-9）种子萌发率为0，玫香宝×克瑞森无核（2012-14）仅萌发了1粒种子，种子萌发率为0.11%（见表4）；而以玫香宝为父本的4个杂交组合种子萌发率均高于做母本时的种子萌发率，平均值为20.80%，说明玫香宝适宜做父本（见表3）。以红地球为母本的4个组合杂交种子萌发率均超过10%，平均值为27.40%（见表3）；而以红地球做父本时，玫香宝×红地球（2017-9）种子萌发率为0（见表4），说明红地球适宜做母本。

瑰宝×四倍体红地球连续2年杂交的种子萌发率2015-19为3.12%、2016-9为6.90%，均未超过10%，说明这两个组合并不是理想的杂交组合（见表3）。美人指×玫香宝（2016-10）、晚黑宝×美人指（2015-24）这两个组合的杂交种子萌发率分别为1.06%、1.43%，说明美人指亦不是二倍体和四倍体杂交组合理想的亲本选择（见表3）。以早黑宝为母本、二倍体无核葡萄品种做父本的2个杂交组合中，早黑宝×无核白鸡心（2012-13）杂交种子萌发率为9.49%；早黑宝×克瑞森无核（2012-11）杂交种子萌发率为2.60%；这2个杂交组合可做进一步研究（见表4）。

依据以上相关分析结果，可知以二倍体葡萄为母本，四倍体葡萄为父本时易获得杂交种子。红地球是良好的母本材料；玫香宝是良好的父本材料；美人指不是理想的亲本选择材料。在表3、4中同样，可以发现，不同年份、相同父母本种子萌发率不同。

2.3  四倍体与四倍体葡萄进行杂交其杂交种子萌芽情况

表5是以四倍体玫瑰香型葡萄品种早黑宝（欧亚种早熟四倍体）、玫香宝（欧美杂交种早熟四倍体）、晚黑宝（欧亚种晚熟四倍体）为母本，以四倍体红地球（欧亚种晚熟四倍体）为父本的7个四倍体杂交组合种子萌发情况。7个组合杂交种子萌发率均极低，为0～2.63%，平均值仅为0.78%。同时从表5中可以看到，在不同年份相同父母本种子萌发率亦不同。

3  讨论与结论

本文通过研究45个鲜食杂交组合，4种倍性杂交组合（二倍体×二倍体、二倍体×四倍体、四倍体×二倍体、四倍体×四倍体）的杂交种子萌发率，对亲本选择、杂交组合配置与杂交种子萌发率的关系进行分析。结果表明，葡萄不同倍性品种间杂交，杂交后代种子获得及杂交种子萌发率难易程度不同。以二倍体葡萄为父母本的24个杂交组合杂交种子萌发率为5.89%～91.86%，平均值最高，为39.31%；以二倍体葡萄为母本，四倍体葡萄为父本的8个杂交组合杂交种子萌发率为1.06%～53.41%，平均值为19.89%；以四倍体葡萄为母本，二倍体葡萄为父本的6个杂交组合杂交种子萌发率为0～9.49%，平均值为2.27%；以四倍体为父母本的7个杂交组合杂交种子萌发率极低，为0～2.63%，平均值为0.78%。从以上研究结果可以看出，一是选择二倍体品种做母本与四倍体品种杂交比用四倍体品种做母本与二倍体品种杂交时更容易获得种子，这与徐海英、郭印山等［17-18］研究结果相同。二是以四倍体为父母本时，很难得到杂交后代。这可能一方面与四倍体本身存在胚 、胚乳败育和胚珠退化现象，得不到成熟种子有关；另一方面可能与四倍体种子相对较大，种皮厚且坚硬，水分不容易进入，不易萌发有关［19］。关于不同倍性亲本间杂交亲和性问题，根据Endosperm Balance Number（EBN）假说，在杂种的胚乳中，只有当父本与母本的基因组成比例为2∶1时，胚乳才能正常发育，形成健全的种子，否则父母本染色体组成比例发生紊乱，胚乳发育中途停滞，造成胚的败育［20］。由此看来，多倍体常规杂交育种方法的最大障碍是杂交亲本亲和力差、坐果率低、杂种胚早期败育或胚乳解体，获得的杂交种子生活力低，以至于很难得到杂交后代。在今后工作中，我们将就如何合理选择亲本、配置杂交组合和运用胚培养技术等育种工作继续进行研究。

品种资源是葡萄新品種选育的关键，丰富的资源可以提高培育新品种的机率，降低成本。本文中，利用频次最高的杂交亲本是瑰宝，其主要被作为父本材料。瑰宝［21］是我所自主选育的晚熟优良鲜食品种，肉质甜脆并具浓郁的玫瑰香味，品质极佳。目前，我们以瑰宝为亲本，已自主选育了包括3个四倍体葡萄新品种（早黑宝、秋黑宝、晚黑宝）［8，22-23］，6个二倍体葡萄新品种（秋红宝、早康宝、丽红宝、无核翠宝、晶红宝、翠香宝）等在内的9个鲜食葡萄新品种［24-29］。因此，如何进一步发掘我国自育品种资源的价值，提高育种材料利用率，培育出更多的优良品种也是育种工作的重要任务。同时，在以后的杂交工作中应该扩大亲本选择范围，集合更多的优异葡萄种质资源进行杂交组合配置，从而丰富鲜食葡萄种质资源。

本文中相同父母本不同年份的杂交组合杂交种子形成与萌发率不同，相同父母本正反交杂交种子形成与萌发率也不相同，这与前人研究结果一致［30］。这说明杂交种子的形成与萌发率受到了亲本倍性、正反交、外界环境条件等的影响，所以杂交亲本的选择与种子层积处理、萌发温湿度环境因子控制等同样至关重要。

中文致谢

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