作者：伊华林
摘要：新品种的选育和推广对柑橘产业的发展具有举足轻重的作用。在柑橘类果树中，由于存在多胚性干扰、重要栽培品种雌/雄性器官败育、童期长等障碍，一方面杂交育种亲本来源受到了限制，另一方面使杂交育种这一实现遗传物质重组最有效的育种方式育种效率大大降低。原生质体融合技术有效克服了这些障碍，迄今通过这一技术已得到250多例柑橘体细胞杂种。不仅使近缘属中的有利性状如抗寒、抗热、抗虫和抗病等能够转移到柑橘属重要栽培种或品种中；而且还获得了雌/雄性器官败育和花期不遇等种质间的体细胞杂种，极大地丰富了柑橘属基因库。 三倍体果树具有无籽、果大等特点，是生产者与育种者均向往的类型。四倍体与二倍体杂交是获得三倍体类型的一种主要方式。柑橘体细胞杂种为异源四倍体，与同源四倍体不同，它们具有两个亲本的遗传物质，与二倍体杂交，其后代变异可能更为广泛，能获得具有三亲遗传物质组合的后代，这为选育性状更为优良的三倍体品种提供了优异亲本。在已获得的250多例柑橘体细胞杂种中，有近一半是优良接穗品种间的融合，其主要目的就是为通过倍性杂交获得无籽的三倍体柑橘类型提供有价值的亲本材料。 自然进化形成的物种对环境、气候等具有高度的适应性，在人工杂交或者天然杂交中，其遗传信息都能随机地传递给后代。柑橘体细胞杂种是经过人为措施将两个具有不同遗传背景的种质遗传信息结合在一起，不同亲本的遗传物质传递给后代的机会是否均等，有什么规律，至今还未见相关报道。本研究的目的就是利用体细胞杂种[哈姆林甜橙(Citrus sinensis Osbeck)+粗柠檬(C. Jambhiri Luss)]为父本与二倍体有籽单胚品种宜本杂四号(C. reticulata Blanco×C. ichangensis Swingle)杂交，获得一个有性群体，从后代探寻体细胞杂种双亲性状的传递规律。主要研究结果如下: 1、通过流式细胞仪分析，获得的92株有性后代植株中有13株二倍体，79株三倍体，三倍体比率为85.9%，二倍体比率为14.1%，与染色体计数方法观测的结果基本一致。 2、有性后代植株叶长、叶宽、叶面积平均值低于双亲，叶厚与双亲接近，而气孔长、宽与密度介于双亲之间。有性后代植株叶长、叶宽、叶面积、叶厚及气孔长、宽与密度变化范围与杂交双亲对应的参数呈交叉现象，有性后代除叶厚变异范围较小外，其它参数变异范围都较大，由于二倍体与三倍体植株叶面积及叶气孔密度差异较大，导致有性后代总体叶面积与叶气孔密度变异范围极大。经次数资料的适合性测验即x2测验，叶形、叶尖缺刻的有无及翼叶形状分离符合1:1的分离规律。将二倍体、三倍体后代植株分别作为独立的组群，通过平均数假设测验，发现：二倍体组群与三倍体组群的叶长差异极显著、叶宽差异显著、!叶厚没有差异。气孔长与密度差异极显著，而气孔宽差异显著。但二倍体单株与三倍体单株在叶长、叶宽、叶厚及叶气孔大小与密度没有明显分组，观测值有交叉。在观测气孔时还发现：三倍体植株气孔偏长，而二倍体植株气孔偏圆，二倍体的气孔形态指数为1.17(21.73/18.51)，三倍体的气孔形态指数为1.28(24.71/l9.30)；3、对生长势正常植株与生长势较为衰弱植株的体细胞有丝分裂行为进行观察，发现：正常分裂细胞的比率分别为97.7%和96.9%，经次数资料的独立性测验，细胞分裂正常与否与树势无关。4、迄今有14株三倍体和1株二倍体有性后代植株开花，其中2株三倍体植株结果3个。通过花粉染色活性和花粉萌芽力检测初步证明：三倍体植株一般没有花粉育性，二倍体和三倍体有性后代的花粉染色活力、花粉萌芽率都大大低于其二倍体与四倍体亲本。所结果实2个无籽，1个有1粒种籽，果实具有母本及父本融合双亲的综合性状。已开花的有性后代花器官74.0%正常，有26.0%出现柱头退化现象，与融合亲本之一‘粗柠檬’相似。有性后代无论是三倍体还是二倍体其正常花比例较为接近，三倍体平均值为73.0%，且三倍体不同植株之间变异幅度不大，二倍体为76.0%，均居于双亲之间。所有开花的有性后代植株花朵前期均为粉红色，与宜昌橙及粗柠檬相似，随着花朵的开放，紫红色逐渐褪去，呈现出白色花朵，与IB4及HR的各自亲本之一华农本地早橘与哈姆林甜橙相似。有性后代花朵开放时，三倍体花药呈白色萎缩状，与温州蜜柑近似，二倍体花药也呈萎缩状，但呈较淡的淡黄色。5、从154条10bp引物中筛选出了31个扩增产物带型清晰、多态性及重复性好，可用于杂种鉴定及遗传分析的引物。通过RAPD及SSR技术鉴定，获得的92株有性后代，无论是二倍体还是三倍体均为三亲杂种。采用RAPD方法，以筛选出的31个多态性良好的引物对有性后代及亲本的总DNA进行扩增，对扩增的标记进行x2测验，结果表明：柑橘二倍体与异源四倍体体细胞杂种杂交，不仅父本与母本的特异标记数总体上是随机传递给后代的，而且父本融合双亲的单个特异标记一般也是随机传递给后代的。将二倍体植株与三倍体植株分别作为独立组群，发现：①融合双亲之一哈姆林甜橙或粗柠檬与母本的共有标记二倍体植株组群平均数大于三倍体组群，而IB4、Hm和RL三亲特异标记及三亲共有标记、融合双亲共有标记、单株植株所含总的亲本标记数及植株多态性水平均是三倍体植株组群平均值大于二倍体组群平均值。通过2个组群平均数的假设测验，上述各类亲本标记的平均数在二倍体植株组群与三倍体植株组群间不存在显著差异。这进一步说明标记在有性后代中的分配是随机的，亲本标记数在后代中的传递与倍性无关。②二倍体与三倍体组群内植株间含亲本总标记数、亲本特异标记数、亲本间共有标记数及多态性水平变异幅度明显降低，即整齐度提高。利用NTSYSpe软件(Vesroin2.10e)计算92株有性后代植株及相关亲本间的遗传距离，用UPGMA法作成遗传聚类树状图，有性后代及相应亲本可聚为3类：第1类与融合亲本之一哈姆林甜橙聚为一类，含15株有性后代植株，占有性后代植株总数的16%；第2类与母本宜本杂四号聚为一类，含16株有性后代植株，其中有7株二倍体植株；第3类与父本体细胞杂种=哈姆林甜橙+粗柠檬8聚为一类，含61株有性后代植株和融合亲本之一粗柠檬，占有性后代植株总数的66%。聚为第3类的植株，又分为3组，其中有15株有性后代植株与粗柠檬聚为一组。总体上，以异源四倍体体细胞杂种为父本与二倍体杂交，大多数有性后代与父本的遗传关系更密切。6、以多态性较强的内切酶/胞质探针组合对部分有性后代及相应亲本总DNA进行RFLP分析。结果表明：无论是线粒体探针，还是叶绿体探针，有性后代植株杂交谱带的带型均表现与母本一致，说明柑橘胞质基因与其它绝大多数植物种类一样遵循母系遗传的特性。
关键词：异源四倍体,柑橘体细胞杂种,有性后代,遗传分析,随机分配,RAPD
文献注录：伊华林. 异源四倍体柑橘体细胞杂种有性后代遗传与变异研究 [D]. . .
报/刊名：《》，发表于
文献类型： [D]
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