秋水仙素和胺磺灵除草剂诱导小型西瓜四倍体研究

赵胜杰，刘文革，阎志红，何楠，刘鹏

（中国农业科学院郑州果树研究所，河南郑州，450009）

秋水仙素和胺磺灵除草剂诱导小型西瓜四倍体研究

赵胜杰，刘文革，阎志红，何楠，刘鹏

（中国农业科学院郑州果树研究所，河南郑州，450009）

用0.2%秋水仙素水溶液和不同浓度胺磺灵除草剂滴苗处理诱导小型西瓜四倍体。结果表明，用秋水仙素处理，诱变频率基因型间差异较大，高的可以达到26.3%，低的仅有1.4%。胺磺灵诱导小型西瓜四倍体有一定的效果，但整体诱导频率不高。

秋水仙素；胺磺灵；小型西瓜；四倍体；诱导

诱变小型西瓜四倍体是培育优质小型无籽西瓜的前提。目前诱变西瓜同源四倍体多用秋水仙素处理种子或幼苗[1~3]，也有利用秋水仙素或二硝基苯胺类除草剂离体诱导西瓜四倍体的报道[4~7]。本试验拟分别采用秋水仙素和胺磺灵除草剂滴苗处理诱导小型西瓜四倍体，以筛选胺磺灵适宜的诱变浓度，比较二者诱变频率的差异，并获得小型西瓜四倍体用于育种。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为13个小果型西瓜自交系，均由中国农业科学院郑州果树研究所选育，品种名称见表1。

1.2 试验处理

2009年3 月5日进行种子催芽，次日播于营养钵，3月18日剔除幼苗生长点，开始处理。秋水仙素和胺磺灵均采用滴管滴苗处理，每天早晚各1次，连续处理6 d，秋水仙素浓度为0.2%，胺磺灵设30，60，90 μmol/L 3个梯度。5月10日移栽大棚，伸蔓后初步观察植株的器官形态，陆续拔掉未发生变异的植株，保留变异植株并自交授粉，最后通过果实和种子性状观察并结合实验室鉴定四倍体植株，并计算诱导频率。

2 结果与分析

2.1 秋水仙素处理

除zgs-13，其余12份小果型材料均诱变成功，诱变频率基因型间差异较大（表1）。诱变成功率较高的材料有zgs-1、zgs-5和zgs-9，诱变频率分别为21.3%、20.0%和26.3%，zgs-6、zgs-7、zgs-8、zgs-11和zgs-12诱变频率相对较低，分别为1.4%、3.7%、6.9%、6.9%和5.3%。zgs-13可能是种子未发育成熟，发芽极差，仅存活4株幼苗，未能诱变出四倍体。从表1可以看出，各基因型材料经秋水仙素处理后均有不同程度的死苗，其中zgs-3和zgs-6药害最为严重，死苗率将近或超过处理苗数的一半，分析原因可能是这些材料苗期植株太弱或发生徒长，导致耐药性降低造成的。

2.2 胺磺灵处理

胺磺灵处理各个浓度均有四倍体发生 （表2），材料zgs-1中，30 μmol/L浓度诱变频率最高，达到11.1%，90 μmol/L浓度效果最差，处理的90株苗中仅发现2株四倍体变异。材料zgs-10中，60 μmol/L浓度较为合适，处理的90株苗中有8株诱变成功。胺磺灵处理也会产生一定的药害，从表2可以看出，浓度越高，死苗数越多。

3 小结与讨论

本试验的研究结果表明，秋水仙素对于各种基因型的小果型西瓜材料均能起到染色体加倍的作用，基因型间诱变频率有一定的差异。胺磺灵诱变西瓜四倍体也有一定的效果，但整体诱变频率不高。李相涛等[8]以秋水仙素为对照，通过设计不同浓度梯度的胺磺灵溶液田间整株诱导西瓜四倍体，研究认为20 μmol/L浓度的胺磺灵诱变效果较好，可替代传统的秋水仙素诱变剂。本试验中胺磺灵整株诱导西瓜幼苗得到的诱变频率相对较低，可能是诱变材料、环境、作用时间和药剂浓度等差异造成的。胺磺灵田间整株诱导西瓜四倍体的适宜浓度和处理方法还需要进一步的摸索。本研究小组通过组织培养手段将西瓜幼苗子叶直接接种在含30 μmol/L胺磺灵的液体培养基上，发现四倍体诱变频率可以达到30%以上[6]，为高效利用胺磺灵除草剂，代替传统的秋水仙素诱导西瓜四倍体摸索出了一条新的途径。

表2 胺磺灵诱变小果型西瓜四倍体

[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]刘文革，阎志红.植物离体组织染色体加倍诱导同源四倍体[J].植物学通报，2005，22（增刊）：29-36.

[3]张瑛，周如美，李爱民，等.秋水仙素浸根法诱导优质小型西瓜四倍体试验初报[J].长江蔬菜，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]阎志红，刘文革，赵胜杰，等.利用二硝基苯胺类除草剂离体诱导西瓜四倍体[J].园艺学报，2008，35（11）：1 621-1 626.

[7]周谟兵，林友毫，彭金光，等.利用秋水仙素组培技术诱导四倍体西瓜的研究[J].长江蔬菜，2007（9）：43-44.

[8]李相涛，王建利，姚忠臣，等.抗微管除草剂胺磺灵诱导西瓜四倍体试验研究[J].北方园艺，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

现代农业产业技术体系建设专项资金（nycytx-36-01-01-03），国家科技支撑计划（2006BAD01A7-6-03），河南省重大科技攻关项目（072101110500）

赵胜杰，男，助理研究员，主要从事西瓜多倍体育种。

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

2010-03-18