鄧耀華,周國林,黃新學(xué),汪愛華,姚芳,胡偵華
(武漢市蔬菜科學(xué)研究所,湖北武漢,430065)
武漢市紅菜薹年種植面積近6 666.7 hm2,主要分布在江夏、東西湖、蔡甸、漢南等地。紅菜薹是武漢市重要的優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品,深受市場的歡迎和消費者的喜愛,它在武漢市農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)中占有特殊的分量。但目前紅菜薹生產(chǎn)還存在諸多不足之處,在品種應(yīng)用上常規(guī)種占很大部分,雜交種利用不多;部分雜交種整齊度不高;品種的口感(在有些年份苦味較重)有待改善、抗性(病毒病、軟腐病、霜霉?。┴酱訌姟S捎谶B作等因素的影響,近年來一些地方出現(xiàn)了較嚴(yán)重的紅菜薹根腫病,應(yīng)引起足夠的重視,現(xiàn)實狀況迫切需要育種工作者對紅菜薹進行優(yōu)良種質(zhì)創(chuàng)新。
小孢子培養(yǎng)是一項重要的生物技術(shù)手段,通過這一技術(shù)能夠快速得到大量的紅菜薹純系,大大縮短育種年限,便于隱性基因控制性狀的鑒定篩選,從而能夠快速篩選出具有某一抗性或多種抗性的各類紅菜薹新種質(zhì)。小孢子培養(yǎng)最先應(yīng)用于十字花科作物的油菜、大白菜、小白菜等育種上,在紅菜薹上應(yīng)用不多。武漢蔬菜科學(xué)研究所通過近幾年的紅菜薹小孢子培養(yǎng)工作,研究發(fā)現(xiàn):氣候條件對紅菜薹小孢子培養(yǎng)有十分重要的影響。
供試紅菜薹品種10份,分別是:紫婷11號(C1)、滿堂紅 1 號(C2)、紫婷 3 號(C3)、滿堂紅 3 號(C4)、新紫婷 2 號(C5)、七彩滿堂紅(C6)、怡紅 2 號(C7)、紅運60(C8)、鼎秀紅婷(C9)、豹山紅(C10),種子全部在市場購買。2008年8月25日按品種分別條播,精細(xì)管理,9月20日及時定植,每品種定植60株,11月19日分別從每個品種中選取有代表性的20株移進四周圍網(wǎng)紗,上蓋塑料薄膜的大棚定植,種株傷口及時噴施農(nóng)用鏈霉素防治軟腐病,噴施速克靈預(yù)防菌核病,保障植株成活。2009年早春植株開花后及時取材進行試驗。
小孢子分離與培養(yǎng):開花2~3 d后,于8:30從每份材料的健壯植株上分別取25個2.5~3.5 mm長的花蕾,并隨時記錄每天天氣情況,花蕾先用自來水沖洗,后轉(zhuǎn)到無菌操作臺上用70%的酒精表面消毒30 s,再用0.1%HgCl消毒10 min,無菌水沖洗3次,然后將花蕾置于10 mL的試管中,加入3~4 mL B5提取液,用玻璃棒將花蕾輕輕擠碎,散出小孢子,將小孢子懸浮液用400目(孔徑0.037 mm)濾網(wǎng)過濾,收集濾液于10 mL離心管中,濾液經(jīng)800 r/min離心3 min,棄上清液,再用B5提取液重新懸浮小孢子,再離心3 min,棄上清液,第三次離心用小孢子培養(yǎng)液 (1/2 NLN-13+0.1 mg/L BA+0.05 mg/L NAA)懸浮小孢子,最后將所得純凈的沉淀小孢子用小孢子培養(yǎng)液懸浮。每份材料的小孢子用20 mL的培養(yǎng)液定容,平均分裝至10個60 mm×15 mm的培養(yǎng)皿中,每皿加適當(dāng)濃度的活性炭1~2滴,用parafilm膜封口。將分裝好的小孢子先放在32.5℃的恒溫培養(yǎng)箱中暗培養(yǎng)24 h,再轉(zhuǎn)入25℃的恒溫培養(yǎng)箱中暗培養(yǎng),待出現(xiàn)肉眼可見胚時,移到有散射光的控溫房內(nèi)培養(yǎng),隨時統(tǒng)計各材料的出胚情況,并將出胚結(jié)果與取花蕾時的天氣情況對應(yīng),分析氣候因素對紅菜薹出胚的影響。
10個紅菜薹材料的出胚情況見表1,從中可以看出,隨著氣溫逐步回升,各材料出胚數(shù)逐步升高,C1的變化情況為:2月23日無胚,3月6日無胚,3月10日25個胚;C2變化情況為:2月23日1個胚,2月26無胚,3月6日2個胚,3月10日30個胚;材料C3前期未做,中后期變化情況為:3月6日30個胚,3月10日25個胚;C4變化情況為:2月24日1個胚,3月6日60個胚,3月10日35個胚;C5變化情況為:2月24日4個胚,2月27日1個胚,3月6日無胚,3月10日90個胚;C6變化情況為:2月24日無胚,3月7日10個胚,3月10日100個胚;C7變化情況為:2月25日2個胚,3月5日10個胚,3月7日30個胚,3月11日150個胚;C8變化情況為:2月25日無胚,3月5日8個胚,3月 7日10個胚,3月11日 200個胚;C9變化情況為:2月25日無胚,2月26日無胚,2月27日2個胚,3月 5日2個胚,3月7日2個胚,3月 11日15個胚,3月12日40個胚;C10變化情況為:2月26日無胚,2月27日無胚,3月7日100個胚,3月11日150個胚。
表1 2009年紅菜薹小孢子培養(yǎng)出胚及天氣情況
表1中記錄的溫度值為室外氣溫,而紅菜薹生長在半覆蓋的大棚中,棚中氣溫要比室外高幾度,總的看來,紅菜薹材料小孢子培養(yǎng)反應(yīng)的臨界低溫在10℃以下,在這樣的低溫下進行小孢子培養(yǎng)效果很差,有的沒有反應(yīng),例如C1,有的數(shù)量極少如C2、C7等,且小孢子胚大多不能正常發(fā)育,停滯在心形胚或球形胚階段,子葉形胚很少;當(dāng)棚內(nèi)氣溫穩(wěn)定或略過10℃時,有的材料出胚效果大大提高,如C4,有的卻看不到明顯的改善,如C2;當(dāng)氣溫明顯升到10℃以上時,各材料出胚數(shù)都迅速提高,且小孢子胚發(fā)育也正常得多。
從各材料對氣溫的反應(yīng)情況以及各材料出胚情況來看,紅菜薹小孢子培養(yǎng)不僅受氣溫的影響很大,而且不同紅菜薹材料對氣溫的感應(yīng) (如感應(yīng)溫度、感應(yīng)時間、感應(yīng)區(qū)間)也不同,需要作深入的研究。本試驗的結(jié)果初步表明,當(dāng)氣溫穩(wěn)定達(dá)到10℃以上時即可抓緊進行紅菜薹小孢子培養(yǎng)工作,當(dāng)氣溫達(dá)15℃左右時,所有材料都進入了最佳培養(yǎng)階段。