秋水仙素和胺磺靈除草劑誘導小型西瓜四倍體研究

趙勝杰，劉文革，閻志紅，何楠，劉鵬

（中國農業科學院鄭州果樹研究所，河南鄭州，450009）

秋水仙素和胺磺靈除草劑誘導小型西瓜四倍體研究

趙勝杰，劉文革，閻志紅，何楠，劉鵬

（中國農業科學院鄭州果樹研究所，河南鄭州，450009）

用0.2%秋水仙素水溶液和不同濃度胺磺靈除草劑滴苗處理誘導小型西瓜四倍體。結果表明，用秋水仙素處理，誘變頻率基因型間差異較大，高的可以達到26.3%，低的僅有1.4%。胺磺靈誘導小型西瓜四倍體有一定的效果，但整體誘導頻率不高。

秋水仙素；胺磺靈；小型西瓜；四倍體；誘導

誘變小型西瓜四倍體是培育優質小型無籽西瓜的前提。目前誘變西瓜同源四倍體多用秋水仙素處理種子或幼苗[1~3]，也有利用秋水仙素或二硝基苯胺類除草劑離體誘導西瓜四倍體的報道[4~7]。本試驗擬分別采用秋水仙素和胺磺靈除草劑滴苗處理誘導小型西瓜四倍體，以篩選胺磺靈適宜的誘變濃度，比較二者誘變頻率的差異，并獲得小型西瓜四倍體用于育種。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為13個小果型西瓜自交系，均由中國農業科學院鄭州果樹研究所選育，品種名稱見表1。

1.2 試驗處理

2009年3 月5日進行種子催芽，次日播于營養缽，3月18日剔除幼苗生長點，開始處理。秋水仙素和胺磺靈均采用滴管滴苗處理，每天早晚各1次，連續處理6 d，秋水仙素濃度為0.2%，胺磺靈設30，60，90 μmol/L 3個梯度。5月10日移栽大棚，伸蔓后初步觀察植株的器官形態，陸續拔掉未發生變異的植株，保留變異植株并自交授粉，最后通過果實和種子性狀觀察并結合實驗室鑒定四倍體植株，并計算誘導頻率。

2 結果與分析

2.1 秋水仙素處理

除zgs-13，其余12份小果型材料均誘變成功，誘變頻率基因型間差異較大（表1）。誘變成功率較高的材料有zgs-1、zgs-5和zgs-9，誘變頻率分別為21.3%、20.0%和26.3%，zgs-6、zgs-7、zgs-8、zgs-11和zgs-12誘變頻率相對較低，分別為1.4%、3.7%、6.9%、6.9%和5.3%。zgs-13可能是種子未發育成熟，發芽極差，僅存活4株幼苗，未能誘變出四倍體。從表1可以看出，各基因型材料經秋水仙素處理后均有不同程度的死苗，其中zgs-3和zgs-6藥害最為嚴重，死苗率將近或超過處理苗數的一半，分析原因可能是這些材料苗期植株太弱或發生徒長，導致耐藥性降低造成的。

2.2 胺磺靈處理

胺磺靈處理各個濃度均有四倍體發生 （表2），材料zgs-1中，30 μmol/L濃度誘變頻率最高，達到11.1%，90 μmol/L濃度效果最差，處理的90株苗中僅發現2株四倍體變異。材料zgs-10中，60 μmol/L濃度較為合適，處理的90株苗中有8株誘變成功。胺磺靈處理也會產生一定的藥害，從表2可以看出，濃度越高，死苗數越多。

3 小結與討論

本試驗的研究結果表明，秋水仙素對于各種基因型的小果型西瓜材料均能起到染色體加倍的作用，基因型間誘變頻率有一定的差異。胺磺靈誘變西瓜四倍體也有一定的效果，但整體誘變頻率不高。李相濤等[8]以秋水仙素為對照，通過設計不同濃度梯度的胺磺靈溶液田間整株誘導西瓜四倍體，研究認為20 μmol/L濃度的胺磺靈誘變效果較好，可替代傳統的秋水仙素誘變劑。本試驗中胺磺靈整株誘導西瓜幼苗得到的誘變頻率相對較低，可能是誘變材料、環境、作用時間和藥劑濃度等差異造成的。胺磺靈田間整株誘導西瓜四倍體的適宜濃度和處理方法還需要進一步的摸索。本研究小組通過組織培養手段將西瓜幼苗子葉直接接種在含30 μmol/L胺磺靈的液體培養基上，發現四倍體誘變頻率可以達到30%以上[6]，為高效利用胺磺靈除草劑，代替傳統的秋水仙素誘導西瓜四倍體摸索出了一條新的途徑。

表2 胺磺靈誘變小果型西瓜四倍體

[1]Tan S Y,Huang X Q,Liu J W,et al.Raising the frequency of inducing tetraploid watermelon by treating of colchicine [J].Acta Horticulturae,1995,402:18-22.

[2]劉文革，閻志紅.植物離體組織染色體加倍誘導同源四倍體[J].植物學通報，2005，22（增刊）：29-36.

[3]張瑛，周如美，李愛民，等.秋水仙素浸根法誘導優質小型西瓜四倍體試驗初報[J].長江蔬菜，2009（8）：11-13.

[4]Li Y,Whitesides J F,Rhodes B.In vitro generation of tetraploid watermelon with two dinitroanilines and colchicine[J].Cucurbit Genetics Cooperative Report,1999, 22:38-40.

[5]Zhang X P,Rhodes B B,Whitesides J F.Determination of watermelon p loidy level using flow cytometry[J].Cucurbit Genet Coop Rep,1994,17:102-105.

[6]閻志紅，劉文革，趙勝杰，等.利用二硝基苯胺類除草劑離體誘導西瓜四倍體[J].園藝學報，2008，35（11）：1 621-1 626.

[7]周謨兵，林友毫，彭金光，等.利用秋水仙素組培技術誘導四倍體西瓜的研究[J].長江蔬菜，2007（9）：43-44.

[8]李相濤，王建利，姚忠臣，等.抗微管除草劑胺磺靈誘導西瓜四倍體試驗研究[J].北方園藝，2009（10）：98-100.

Study on Induction of Tetraploid Mini Fruit Watermelon Using Colchicine and Oryzalin

ZHAO Shengjie,LIU Wenge,YAN Zhihong,HE Nan,LIU Peng
(Zhengzhou Fruit Research Institute,CAAS,Zhengzhou,Henan 450009)

Tetraploid mini fruit watermelon were induced using 0.2%colchicine and oryzalin with different concentration. The results showed that there was significant difference on tetraploid induction rate among different genotypes.The maximum could reached 26.3%and the minimum was only 1.4%.For oryzalin induction,tetraploid could also happen,but the induction rate was lower.

Colchicine;Oryzalin;Mini watermelon;Tetraploid;Induction

10.3865/j.issn.1001-3547.2010.08.003

現代農業產業技術體系建設專項資金（nycytx-36-01-01-03），國家科技支撐計劃（2006BAD01A7-6-03），河南省重大科技攻關項目（072101110500）

趙勝杰，男，助理研究員，主要從事西瓜多倍體育種。

劉文革，通信作者，電話：0371-65330936。E-mail：lwgwm@163.com

2010-03-18