4x-2x杂交创制马铃薯新种质
2015-09-01黄超李歌歌叶龙柳俊蔡兴奎
黄超,李歌歌,叶龙,柳俊,蔡兴奎
遗传育种
4x-2x杂交创制马铃薯新种质
黄超,李歌歌,叶龙,柳俊,蔡兴奎*
(华中农业大学园艺林学学院/华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室/国家蔬菜改良中心华中分中心,湖北武汉430070)
以二倍体马铃薯‘USW4’和Solanum chacoense杂交产生的F1株系‘XD-3’为材料,检测其2n花粉产率和花粉活力。研究结果表明,‘XD-3’能产生2n花粉,2n花粉产率约7.7%,且花粉活力较高,达74.75%。在此基础上,开展了4x-2x杂交,进行了4个不同的杂交组合,平均杂交结实率为36.5%,但平均种子数/浆果仅0.67粒。4个不同的杂交组合共获得19个杂交后代,2对父本特异的SSR引物检测结果表明,有14个株系可以确认为真杂种;杂种植株的倍性检测结果表明,7个为三倍体,7个为四倍体。大量三倍体的产生为n花粉的直接利用提供了一条新思路。
马铃薯;2n花粉;4x-2x杂交;三倍体
在马铃薯资源中,74%野生种和近缘栽培种为二倍体[1]。二倍体野生种具有抗病、抗虫、抗霜冻、抗干旱等突出的目标性状。因此是改良马铃薯普通栽培种极其有用的资源。育种家们尝试将二倍体与四倍体进行杂交,但是二者的胚乳平衡数(Endosperm balance number,EBN)不同。马铃薯普通栽培种的EBN是4,而大多数二倍体野生种的EBN是2,在开展4x-2x杂交时,其胚乳平衡数比值为4:1,偏离了2:1,根据Johnston等[2]提出的假说,如果胚乳中母本和父本的EBN比值不等于2:1,就会发生胚乳退化现象,很难或者不能产生有性后代。因此,将马铃薯普通四倍体与二倍体野生种直接杂交很难获得成功。
马铃薯2n配子的发现为利用二倍体野生资源,扩大栽培种的遗传基础提供了可能。……
