葡萄是世界上大宗水果之一。长期以来,杂交育种、胚培养一直是葡萄选育新品种的主要方式。但由于葡萄杂交种子具有明显的休眠特性,需要长时间(3-4个月)的冷层积过程才能解除休眠,这导致种子、离体胚发芽率低,严重影响了育种速度和效率。因此,在葡萄育种中需要探索新的方法来缩短种子萌发时间和提高种子萌发率,缩短葡萄育种周期,提高育种效率。
2025年7月,北京市农林科学院林果所葡萄研究室在《Horticultural Plant Journal》期刊上发表了题为“Advancing grape breeding through an in vitro embryo germination technique without cold stratification”的文章,创造性提出了一种葡萄杂交种子离体胚萌发技术。种子收获后,无需对种子进行前置冷藏层积,使用简单的机械技术破坏葡萄种胚的外围组织,从而获取完整的胚,将胚通过离体培养,在较短的时间内获得葡萄幼苗,从而加快了整个葡萄育种过程。本研究为葡萄离体胚体外培养促进萌发,以及克服种子萌发障碍提供了理论依据和可操作利用的技术。
根据葡萄种胚所处空间位置的特点,本研究使用指甲钳简单剪除葡萄种子的喙,破坏葡萄种胚附近的种皮和胚乳,获取完整的种胚,然后将种胚置于胚萌发培养基进行离体培养,种胚子叶变绿后转移至生根培养基中,生根后根据组培苗的生长状态选择炼苗。
与常规的葡萄种子萌发方法作比较,离体胚萌发技术无需种子进行长达3个月的层积,只需大约一个月时间即可成苗。并且相比常规方法,发芽率有极大地提高。
北京市农林科学院林业果树研究所葡萄研究室助理研究员刘振华,联合培养硕士研究生宋婧和王燕助理研究员为共同第一作者,中国农业大学关平印副教授和葡萄研究室孙磊研究员为共同通讯作者。论文第一署名单位为北京市农林科学院林业果树研究所。该工作得到了北京农林科学院青年基金(项目编号:QNJJ202301),北京农林科学院林果研究所青年基金(项目编号:LGJJ202202),北京市农林科学院杰科专项(项目编号:JKZX202402)以及北京市自然科学基金(项目编号:6242019)的资助。
原文链接
https://doi.org/10.1016/j.hpj.2024.04.012
日期:2025-07-18