甘彩霞，何云啟，崔磊，梅雪飛，梅時(shí)勇

（湖北省農(nóng)科院經(jīng)濟(jì)作物所，武漢，430064）

蘿卜（Raphanus sativus L.）是我國(guó)栽培的主要蔬菜作物之一，其為十字花科蘿卜屬一、二年生草本植物。原產(chǎn)我國(guó)，各地均有栽培，品種極多，常見(jiàn)有白皮蘿卜、紅皮蘿卜、青皮蘿卜等。以根供食用，鮮食生食均可，種子含油42%，可用于制肥皂或作潤(rùn)滑油。種子、鮮根、葉均可入藥，可下氣消積。生蘿卜含淀粉酶，能助消化[1]。

苤藍(lán) （Brassica oleracea var.carlorapa D.C.）又名球莖甘藍(lán)，俗名擘藍(lán)、玉蔓青，為十字花科蕓薹屬一、二年生草本植物。其為甘藍(lán)的變種，食用部分為肉質(zhì)球莖，質(zhì)脆嫩，可鮮食及腌制。苤藍(lán)依球莖的色澤可分為綠白色、綠色及紫色3種；依生長(zhǎng)期的長(zhǎng)短可分為小型的早熟種和大型的晚熟種。長(zhǎng)江流域生長(zhǎng)期較短，應(yīng)栽培早、中熟品種。苤藍(lán)適應(yīng)性強(qiáng)，易栽培，耐貯藏、運(yùn)輸。其生物學(xué)物征、特性，栽培管理技術(shù)，均與甘藍(lán)相似[2]。蘿卜和苤藍(lán)均為根用蔬菜，但兩者的風(fēng)味不同，到目前為止，還沒(méi)有兩者遠(yuǎn)緣雜交研究方面的報(bào)道。為此，本試驗(yàn)對(duì)兩者進(jìn)行屬間雜交，初步研究雜交親和性的表現(xiàn)，以及對(duì)雜種胚搶救培養(yǎng)方法進(jìn)行探討。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以7株蘿卜DH303A雄性不育系（2n=18）植株為母本， 分別掛牌標(biāo)記為 A、B、C、D、E、F、G 株，以苤藍(lán)為父本。試驗(yàn)在湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜科技研究中心基地完成。

1.2 試驗(yàn)方法

①雜交方法 在母本抽薹后開(kāi)花前進(jìn)行單株隔離，防止與其他十字花科植株串粉；開(kāi)花后取父本有粉花朵對(duì)母本進(jìn)行重復(fù)授粉，掛牌標(biāo)記雜交組合、花朵數(shù)和授粉時(shí)間。授粉后跟蹤觀察莢的生長(zhǎng)發(fā)育情況，并測(cè)量雜種莢的長(zhǎng)度和橫徑。

②雜種胚搶救 遠(yuǎn)緣雜交中，雜種胚往往是敗育的，因而需要對(duì)雜種胚胎進(jìn)行胚搶救，需要在胚胎敗育之前獲取離體胚胎，根據(jù)觀察所得經(jīng)驗(yàn)，取授粉后3～7 d的莢，進(jìn)行胚胎搶救。其胚胎搶救的培養(yǎng)基如下，誘導(dǎo)培養(yǎng)基：MS+2，4-D 2.0mg/L+KT 0.5 mg/L+蔗糖3%+瓊脂0.6%；繼代培養(yǎng)基：MS+2，4-D 2.0mg/L+KT 0.5mg/L+蔗糖 3%+瓊脂 0.6%；分化培養(yǎng)基：MS+IAA 0.5 mg/L+KT 1.5 mg/L+蔗糖3%+瓊脂0.6%；生根培養(yǎng)基：MS+NAA 0.2mg/L+IAA 0.5mg/L+蔗糖3%+瓊脂0.6%。

胚搶救過(guò)程如下，a.取材。考慮到目的材料的含水量，非雨天在10：00以后采莢，雨天一般在14：00后取材。采取授粉后3～7 d的正常生長(zhǎng)莢，連同果柄一同摘取。

b.材料處理。將材料置于燒杯中，加清水將材料清洗片刻，切除果柄備用。在超凈工作臺(tái)上將材料置于小燒杯中，用75%酒精浸泡30 s，再用0.1%HgCl2溶液浸泡8min，最后用無(wú)菌水沖洗3次，每次3min。

c.接種。將莢果置于滅菌牛皮紙上，剝出胚珠接種于誘導(dǎo)培養(yǎng)基上。

d.培養(yǎng)。將接種后的培養(yǎng)基置于溫度25℃、光照時(shí)間16 h/d、光照強(qiáng)度2 000～3 000 lx的培養(yǎng)室中進(jìn)行培養(yǎng)。30 d左右，誘導(dǎo)出胚性愈傷組織。然后將胚性愈傷組織轉(zhuǎn)移到繼代培養(yǎng)基上培養(yǎng)。15 d左右，將愈傷組織接種到分化培養(yǎng)基上。待綠芽長(zhǎng)到2～3 cm時(shí)，轉(zhuǎn)到生根培養(yǎng)基上培養(yǎng)。

e.煉苗。打開(kāi)瓶口，在培養(yǎng)室煉苗2～3 d，轉(zhuǎn)到自然條件下煉苗2～3 d。

f.移栽。洗去小苗表面的培養(yǎng)基，移栽到小盆里，成活后移栽到大田。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘿卜×苤藍(lán)雜交親和性表現(xiàn)

將苤藍(lán)的花粉授在蘿卜的柱頭上后，觀察雜種莢的生長(zhǎng)發(fā)育情況。授粉后第2天花瓣和雄蕊脫落；第3天莢有膨大跡象；第4天可見(jiàn)莢較明顯膨大；第5天莢明顯膨大；第6天可見(jiàn)子房微凸起；第7天部分莢在膨大部分出現(xiàn)黃綠色，其他莢繼續(xù)膨大；第8天可見(jiàn)大部分黃莢，初步分析，黃綠莢的出現(xiàn)可能就是胚胎敗育的開(kāi)始，黃莢為完全敗育莢；第9天黃莢開(kāi)始萎蔫，并且數(shù)量增多。

蘿卜與苤藍(lán)共雜交1 739朵花，第2天結(jié)莢數(shù)為1 651個(gè)，占授粉花數(shù)的95%，第3天的結(jié)莢率為88%，說(shuō)明此期授粉和受精過(guò)程是親和的，而且親和性很高。同時(shí)也觀察到從第3天開(kāi)始出現(xiàn)胚敗育，隨時(shí)間的延長(zhǎng)，敗育率逐漸提高，到第9天，已有75%的胚敗育，第10天，胚胎敗育率達(dá)84%，而到第12天，雜交莢全部死亡，敗育率達(dá)100%。表1的結(jié)果說(shuō)明，蘿卜和苤藍(lán)雜交后的不親和性發(fā)生在胚珠的形成過(guò)程中。

2.2 蘿卜×苤藍(lán)雜交莢生長(zhǎng)速率

授粉后測(cè)量30個(gè)莢的長(zhǎng)度和橫徑，取其平均值，觀察雜交莢的生長(zhǎng)。由表2可知，莢長(zhǎng)在第2～5天生長(zhǎng)快，增長(zhǎng)率在17.2%～33.8%，隨后生長(zhǎng)非常緩慢；莢橫徑的快速生長(zhǎng)期是在授粉后第2～4天，隨后生長(zhǎng)非常緩慢，速度趨于緩慢。至第7天，大部分莢開(kāi)始敗育，甚至生長(zhǎng)趨于停止。

2.3 蘿卜×苤藍(lán)雜種胚培養(yǎng)成苗率

本次胚胎搶救試驗(yàn)按照授粉后莢生長(zhǎng)時(shí)間梯度設(shè)置4組，每組4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)取目的材料即胚珠30粒。由表3可知，自然條件下，雜交莢生長(zhǎng)期為4 d的胚珠經(jīng)離體培養(yǎng)，成苗率為3.3%；生長(zhǎng)期為5 d和6 d的胚珠經(jīng)離體培養(yǎng)，成苗率為5%；生長(zhǎng)期為7 d的胚珠經(jīng)離體培養(yǎng)，成苗率為1.6%。因此，以第5天和第6天胚珠離體培養(yǎng)的成苗率較高。

3 結(jié)論與討論

①蘿卜與苤藍(lán)雜交的不親和性發(fā)生在胚珠發(fā)育過(guò)程中。造成胚胎敗育的原因有多種，但從目前有關(guān)的研究成果看，這些原因大致可歸納為七類：胚囊發(fā)育異常、胚乳發(fā)育異常、幼胚起源、營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)失調(diào)、內(nèi)源激素、酚類物質(zhì)、某些酶活及基因調(diào)控。歸納起來(lái)它們大多有一個(gè)共同的特征，即這些胚較之親本產(chǎn)生了幅度過(guò)大的變異，導(dǎo)致變異胚要么自身生長(zhǎng)不協(xié)調(diào)而死亡、要么自身和親本不協(xié)調(diào)而死亡[3～10]。十字花科植物之間進(jìn)行屬間、種間的雜交時(shí)，往往出現(xiàn)胚珠的不育現(xiàn)象[11～15]。在莢果長(zhǎng)到一定程度以后就會(huì)黃化，即雜種胚胎已經(jīng)開(kāi)始敗育，本試驗(yàn)中也獲得類似的結(jié)果。

表1 蘿卜×苤藍(lán)雜交若干天后的結(jié)莢數(shù)

表2 蘿卜×苤藍(lán)雜交莢生長(zhǎng)速率統(tǒng)計(jì)

表3 蘿卜×苤藍(lán)雜種胚培養(yǎng)成苗率

②雜交莢莢長(zhǎng)快速生長(zhǎng)期是在授粉后的第2～5天，而橫徑快速生長(zhǎng)期是在授粉后第2～4天。

③雜種胚適宜的搶救期是在授粉后第6天、第7天。不同物種胚胎搶救的最佳時(shí)間不一樣，陳樹(shù)忠等[16]對(duì)甘藍(lán)型油菜和羽衣甘藍(lán)雜交子房培養(yǎng)的研究結(jié)果表明，取授粉后第10天子房培養(yǎng)獲得種子成功率較高。

孟金陵[17]曾對(duì)蕓薹屬及近緣種屬植物遠(yuǎn)緣雜交不親和性問(wèn)題作過(guò)比較全面的專門綜述，并對(duì)甘藍(lán)型油菜與近緣種屬植物遠(yuǎn)緣雜交時(shí)花粉雌蕊相互作用作了研究。這對(duì)于探討克服油菜與其近緣種屬植物遠(yuǎn)緣雜交不親和性障礙、提高雜種獲得率均具有理論和實(shí)際意義。胡大有等[18]認(rèn)為蘿卜與油菜的遠(yuǎn)緣雜交存在嚴(yán)重的生殖障礙，本次試驗(yàn)也遇到了雜交不親和的障礙，我們采用重復(fù)授粉法提高其親和性。目前關(guān)于蕓薹屬植物與蘿卜之間遠(yuǎn)緣雜交不親和性障礙的研究報(bào)道很少，原因尚不清楚，需要進(jìn)一步的研究。

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