88个猕猴桃品种(系)及近缘野生种的倍性变异分析

廖光联，陈 璐，钟 敏，黄春辉，陶俊杰，曲雪艳，徐小彪

(江西农业大学 农学院/猕猴桃研究所，江西 南昌 330045)

猕猴桃为雌雄异株的大型落叶木质藤本植物，其果实或果汁含有极高的维生素 C 和丰富的矿物质，具有抗突变和抗癌等药用价值，成年人经常食用猕猴桃鲜果或加工品，可以有效地预防心血管疾病、尿道结石、肝炎等多种疾病的发生，并能有效地降低人体血液中胆固醇的含量[1-6]。猕猴桃原产地分布从赤道(印度尼西亚)至北纬50°N(西伯利亚)，中国是猕猴桃的中心分布区。猕猴桃属有54个种和21个变种，共约75个分类群，其中我国分布就有52个种[7]。目前市场上栽培最广泛为中华猕猴桃和美味猕猴桃，其绝大部分是由实生选种而来，随科技的发展，除传统的实生选种育种外，还有芽变育种、杂交育种、辐射诱变和生物技术育种[8-12]等。通过这些技术可以选育出果实品质优异，树体抗逆性较强的新品种，研究表明，获得的高倍体植株具有较强的抗逆性[13-16]，因此倍性育种也成为育种技术中的重要组成部分。现以项目组前期收集的88份不同品种(系)猕猴桃为供试材料，并结合前人的研究进行倍性测定分析，以期为猕猴桃倍性育种奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料采集与处理

以项目组前期收集的来源于不同品种(系)的88个猕猴桃植株为试验材料(表1)，其中，毛花猕猴桃除“赣猕6号”外，均为近缘野生种。各采集其6-8片幼叶于标记好的自封袋中，迅速放入冰盒并运回实验室处理。

表1 猕猴桃主要品种(系)及近缘野生种来源

续表1 猕猴桃主要品种(系)及近缘野生种来源

续表1 猕猴桃主要品种(系)及近缘野生种来源

测定倍性样品中，中华猕猴桃有52份、毛花猕猴桃有25份、美味猕猴桃有10份、软枣猕猴桃有1份，2X有46份、3X有1份、4X有31份、6X有10份。其中，来源于湖北省果茶所共1份猕猴桃种质，为美味猕猴桃，倍性水平为6X；来源于湖北省吉首市共1份猕猴桃种质，为美味猕猴桃，倍性水平为6X；来源于湖北省园艺所共2份猕猴桃种质，为中华猕猴桃，倍性水平均为4X；来源于江西省奉新县共36份猕猴桃种质，包括29份中华猕猴桃、7份美味猕猴桃，2X有14份、4X有15份、6X有1份；来源于江西省井冈山有1份，为毛花猕猴桃，其倍性为2X；来源于江西省庐山有2份，为中华猕猴桃，其倍性均为4X；来源于江西省南城县有20份，均为毛花猕猴桃且倍性水平均为2X；来源于江西省武宁县有3份，均为中华猕猴桃，倍性水平为4X；来源于江西省信丰县有3份，为中华猕猴桃，2X有1份，4X有2份；来源于江西省宜黄县有7份，中华猕猴桃有4份、毛花猕猴桃有3份，2X有3份，3X有1份，4X有3份；来源于陕西省周至县有2份，为中华猕猴桃和美味猕猴桃，2X有1份，4X有1份；来源于四川省苍溪县有1份，为中华猕猴桃，其倍性为2X；来源于四川省农科院有2份，为中华猕猴桃，均为2X；来源于新西兰皇家园艺研究院有2份，为中华猕猴桃，均为2X；来源于浙江省园艺所有1份，为毛花猕猴桃，其倍性为2X；来源于中科院武汉植物研究所有4份，中华猕猴桃有3份、软枣猕猴桃有1份，2X有1份，4X有2份，6X有1份(表2)。

表2 种质采集位置 、数量及倍性检测结果

1.2 方法

1.2.1 倍性测定 取约0.5 cm2样品幼叶放于平面载玻片上，加入400 μL萃取液，使用尖锐的刀片用力横切样品，并浸泡2～5 min，之后将样品以及液体用过滤网过滤到样品管中，再加入1 600 μL的DAPI染液，避光染色2～5 min后利用CyFlow Cube流式细胞仪进行倍性检测。在测定样品前先以已知倍性的红阳(2X)、金艳(4X)、金魁(6X)为标样，设定好电压、流速等相关指标后开始测定样品倍性。

同时将所有的样品送往中国农业科学院郑州果树研究所，由其委托第三方检测，其检测的仪器为Partec CyFlow Space流式细胞仪，试剂盒为Partec CyStain UV Precise P，标样为红阳(2X)、金艳(4X)、金魁(6X)。

1.2.2 数据处理 根据测定数据统计不同猕猴桃品种(系)间的倍性水平，以及同一品种间不同倍性水平所占的比例，利用Excel 2007制作相应的柱状数据分析图。

2 结果与分析

2.1 不同猕猴桃雄品种(系)株倍性水平统计分析

以红阳、金艳、金魁分别作为2X、4X、6X标样对采集的样品进行倍性测定，在横轴100、200、300出现的主峰分别代表2X、4X、6X(图1)，测试结果与第3方测定数据一致(表3)。

A为‘红阳’；B为‘金艳’；C为‘金魁’A is ‘Hongyang’;B is ‘Jinyan’;C is ‘Jinkui’图1 对照材料流式细胞仪检测图Fig.1 The flow cytometry peak detection of control material

结果表明，供试的52份中华猕猴桃中2X占40.38%，3X占1.92%，4X占55.77%，6X占1.92%，未发现8X；供试的10份美味猕猴桃中4X占20.00%，6X占80.00%，未发现2X、4X；供试的25份毛花猕猴桃栽培种以及近缘野生种均为2X；供试的1份软枣猕猴桃为6X (图2)。

图2 猕猴桃主要品种(系)及近缘野生种倍性统计图Fig.2 Cartogram of ploidy in Actinidia cultivars and wild relatives

2.2 不同猕猴桃雄品种(系)株倍性差异性分析

通过倍性差异分析发现，中华猕猴桃的变异系数为32.71%，美味猕猴桃变异系数为15.06%，毛花猕猴桃变异系数为0%(表4)。结果表明，中华猕猴桃和美味猕猴桃倍性水平多样性丰富，其中，中华猕猴桃变异系数大于美味猕猴桃，而毛花猕猴桃倍性水平单一，均为2X。通过对不同品种间的雌雄株倍性水平分析可知，中华猕猴桃雌株以2X、4X 居多，雄株以2X居多，也有少量的4X、6X；美味猕猴桃中雌株倍性水平包含4X、6X，而雄株则均为6X；毛花猕猴桃雌雄株均为2X。

表4 不同猕猴桃品种(系)倍性差异系数表

3 讨 论

倍性是影响果实品质的重要因素之一，不同倍性的雄株对同一雌株授粉具有不同的表现[17-19]，研究其倍性水平具有重要的生产指导意义。在西瓜上的研究发现，不同倍性西瓜功能性成分方面存在差异，成熟期三倍体或四倍体的番茄红素、L-瓜氨酸、Vc含量高于二倍体[20]。利用秋水仙素[21]、氨磺乐灵[22]进行倍性育种是目前较为常见的方法，其应用于苹果、猕猴桃、梨、百合等植物的染色体加倍已获得成功，倍性育种也必将是选育优良种质的重要途径之一。

猕猴桃倍性水平丰富，此前已有相关研究报道，在中华猕猴桃变种自然居群的个体多为2X和4X[23]，偶有非整倍体的[24]；而美味猕猴桃变种则多为4X和6X，并以6X为主，偶尔有5X和8X出现[25-27]。中华猕猴桃复合体变种间的杂交亲和性较强，成功率较高[28-29]。软枣猕猴桃是猕猴桃属内倍性最为复杂的物种之一[30]，目前发现的物种以4X居多，6X较为少见。本研究与原先报道结果基本一致，其中在中华猕猴桃中发现有3X倍性水平；毛花猕猴桃倍性水平单一，其栽培种“赣猕6号”和近缘野生种则均为2X，未发现其他倍性水平；软枣采样较少，不具有明显的代表性。本试验倍性测定发现中华猕猴桃中有非整倍体品种出现，除外界环境因素外，其极有可能与其花期授粉相关。在美味猕猴桃和毛花猕猴桃则没有发现非整倍体，这也表明中华猕猴桃倍性水平相比于美味猕猴桃和毛花猕猴桃更为丰富。本试验样品部分通过取枝嫁接等方式从各地收集而来，但采集地与来源地的倍性一致，并无变化。试验发现，倍性与植株部分形态特征具有相关性，倍性越高的品种，其树势越强，叶片、枝条等也具有明显的差异，倍性高的品种，其叶片较厚，较宽，枝条粗壮。在西瓜[31]和偃麦草属植物[32]上的研究发现倍性越高，其抗性也越强。毛花猕猴桃倍性水平单一，均为2X，其树势不强，利用倍性育种手段提高其倍性，增加果实单果重，改善果实内外品质是毛花猕猴桃育种的必然趋势；中华猕猴桃倍性水平丰富，但以低倍体为主，提高其倍性，增强抗病能力，延长贮藏期，可以大大增加产量，实现猕猴桃高产优质；美味猕猴桃虽倍性水平较高，但其果实成熟期晚，随市场的变化能力弱。倍性育种可以极大地丰富猕猴桃的倍性水平，通过倍性育种等培育高倍性毛花猕猴桃及中华猕猴桃，提高经济价值，改善果实内外品质已是必然趋势。

4 结 论

本研究结果表明，中华猕猴桃倍性水平多为2X和4X，有少量的非整倍体出现；而美味猕猴桃倍性则多为4X和6X，并以6X为主；毛花猕猴桃多为2X，未见其他倍性水平报道。其中，中华猕猴桃和美味猕猴桃倍性水平变异系数丰富，且中华猕猴桃高于美味猕猴桃。开展猕猴桃倍性水平分析对于提高果实品质，丰富猕猴桃物种，培育优异猕猴桃种质具有重要的指导意义。