多倍体育种技术在园艺作物生产中的应用

多倍体育种技术在园艺作物生产中的应用

唐梦阳（四川农业大学）

摘要：目前多倍体育种技术在园艺作物的育种工作中逐渐占据了重要地位。本文阐述了多倍体育种技术在园艺作物技术中起到的重要作用及其产生的途径、相关特性征及其多倍体育种在园艺作物中的应用。

关键词：园艺作物；多倍体育种；特征以及应用

在自然界中多倍体很常见，相关数据显示，在高峰植物中多倍体占据65%以上，高等植物中小麦、棉花、马铃薯以及甘蔗都是天然的多倍体植物。一半以上的被子植物都是多倍体，75%以上的禾本科植物都是多倍体。由此可见，多倍体植物的出现是动植物逐步走向高级的重要因素，同时也是多样物种形成的原因之一。

1.多倍体技术的特点和原理 

所谓多倍体育种技术就是通过人工方式让染色体增倍，因为多倍体植物的染色体加倍，植物从细胞到器官相比，二倍体植物的植株更大，尤其是叶子、花朵以及果实这些营养器官会出现明显的增大，同时多倍体植株有很强的抗逆性，对变化的自然环境适应能力很强，实际中会减少损失，带来经济效益。

在园艺作物中使用多倍体育种技术，在无性繁殖的植物种类中的作用和价值尤其显著。因为通常情况下，相比较于二倍体植物，多倍体植物开花比较多，果实也比较大，植株的叶片也比较厚，在运输和贮藏的过程中多倍体植株损坏小，因此多倍体植株不仅在观赏方面存在一定价值，因其抗逆性也存在经济价值以及商业价值。

2.多倍体诱导材料 

2.1综合性状比较好的二倍体

多倍体之所以有遗传性，是因为原有的低倍体材料拥有遗传性，而在染色体加倍的过程中，会增强原来的性状，并不会出现新性状。一定要选择综合性状比较好的二倍体，避免因为细胞不均衡的分配造成的植株不育。

2.2通过远缘杂交诱导异源多倍体

远缘杂交会让2种细胞的染色体组合，组合后染色体会加倍，由此形成异源多倍体。使用这种方式能避免后代的不育，也能在一定程度上提高植株的结实率，在后代中选择优良的个体培育新品种。

2.3使用杂合程度比较高的二倍体作为诱导材料

选择这种材料是因为遗传上有很强的可塑性，也有很多样的遗传基础，在诱导其染色体加倍过程中会有很大的成功可能。以往的试验可以看出，相比较于纯合二倍体，杂合程度比较高的二倍体培养出同源多倍体的几率更高，结得果实更多。

2.4选择收获营养器官的植物

同源多倍体植物结果不多，种子比较干瘪，但是其营养器官通常比较饱满，因此这种类型的植物比如瓜果类、无性繁殖的植物、花卉都比较适合用作同源多倍体的诱导材料。

3.诱导多倍体的方法 3.1物理方法

使用物理方法诱导多倍体，常用办法包括机械损伤、电子辐射、利用离心力、改变温度等。除此之外，X射线也会使染色体加倍，但是射线会给染色体造成创伤，大大降低诱导的成功性。利用温度骤降的办法，人们成功诱导出了四倍体小麦、四倍体玉米以及硬粒小麦。但是物理方法诱导成功率比较低，近年来化学方法也逐渐发展进步，所以物理方法已经基本被化学法替代。

3.2化学试剂方法

使用效果最好的化学试剂是秋水仙素，在细胞的中期，秋水60

仙素能破坏纺锤丝的形成，会造成染色体加倍，由此产生多倍体植株。4.多倍体育种在园艺作物中的应用

现已在1000 多个植物种中获得了人工多倍体。常见的多倍体果树有三倍体苹果、多倍体柑橘、三倍体梨、多倍体葡萄、四倍体金丝小枣等；蔬菜作物多倍体的栽培利用是以四倍体和三倍体为主，人工诱导获得多倍体的蔬菜作物并在生产上大量推广应用的有西瓜、白菜、马铃薯等。已得到多倍体的蔬菜有甜瓜、黄瓜、番茄、马铃薯、不结球白菜、花椰菜、芹菜、萝卜、莴苣、菠菜、辣椒、大白菜、丝瓜、石柏、生姜、茄子、黄花菜等；花卉中常见的有四倍体金鱼草、四倍体麝香百合、君子兰等。

4.1 多倍体育种在果树上的应用

果树中，多倍体类型分属于20科35属400余种 。多倍体的形态和生理效应，如具有巨大的花朵、果实、种子、根、茎、叶以及果实内维生素含量高或不具种子等特征早已被证实。果树在自然条件下都有自发的多倍体，多倍体一般具有生长旺盛、果实大、少籽或无籽、产量高、适应性和抗逆性强等特点。

果树多倍体育种中，柑橘的多倍体育种较为重要。目前柑橘已有三倍体、四倍体、五倍体、六倍体、八倍体、十倍体及非整倍体等多种倍性，但无一多倍体种，这说明多倍体还未成为柑橘的主要进化趋势。获得多倍体柑橘的途径既可通过自然途径产生，如2n配子、有性杂交育种等方式，也可通过人工诱导发生，对柑橘的茎尖、茎段进行组织培养可发现染色体变异普遍存在，有大量的四倍体变异；此外可通过物理方法和化学方法进行诱导。用这些方法，我国育成了多种柑橘多倍体品种，像四倍体十月橘、三倍体沙田柚等。

多倍体葡萄的诱变处理方法及诱变率的高低与秋水仙素浓度、浸渍时间、环境温度、种子生长状态等因素密切相关。多年试验表明，其最佳处理诱变的方法为：首先将层积种子于 3 月初取出冼净，置25 ℃左右条件下催芽，待种子萌发后4～6 d，即胚根长度为1～1. 3 cm 时，用0.4 %～0.6 %秋水仙素溶液浸渍2～3d，处理过程中保持20～25 ℃变温条件，有效诱变率平均为10%以上 ，最佳处理组合可达32.1 % 。

4.2 多倍体育种在蔬菜中的应用

多倍化是植物进化的趋势之一，现有栽培的蔬菜中有很多是多倍体，如马铃薯、山药、韭菜、毛豆、芋、大薯、荠菜等。园艺植物中蔬菜作物的多倍体育种最为广泛，最著名的是三倍体无籽西瓜的选育和应用。多倍体西瓜育种和应用最早始于日本，1939年日本已成功诱变出西瓜同源四倍体，1947 年就配制出三倍体无籽西瓜并用于生产。我国最早的西瓜 多倍体育种开始于江苏省农业科学院，他们成功选育出华东24号西瓜四倍体，并培育出新秋3号三倍体无籽西瓜。

离体无性繁殖在多倍体西瓜育种上的应用主要体现在无性繁殖三倍体西瓜。利用无性繁殖优良四倍体个体，可加速四倍体/ 三倍体育种进程。美国佛罗里达大学早在1991年就利用组织培养繁殖“自交不育”四倍体西瓜并直接用于三倍体无籽西瓜种子生产。四倍体育种中，可利用无性繁殖将优良四倍体单株在短时间内扩增至可进行商品

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金融观察与经济视野

培训模式。

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四、通过创业孵化器来帮助企业构建系统化的创业环境企业在发展之初，资金匮乏、人才短缺、管理机制落后等不完善的措施都是制约企业发展的瓶颈，而在这个阶段企业最需要的便是有利于自身的税收、融资和人才。

通过创业孵化器便可以帮助企业在社会中构建出良好的创业文化环境，这样就可以让企业在创业过程中得到来自全社会的理解与支持，同时，创业资本环境一旦构建完成便可以帮助中小型的企业

参考文献：

[1]陈颉.孵化器对高科技企业创业活动影响的实证研究[J].科技进步与对策.2018（3）:96-100.

[2]陈平.科技型中小企业创业投资管理——基于中自孵化器公司经验的思考[J].高科技与产业化.2016（4）:39-40.

[3]雷引娣.企业孵化器在创业过程中的功能与作用探微[J].山西高等学校社会科学学报.2014（12）:18-21.

得到大量的融资；创业人才环境的建设还可以进一步的缓解企业内部科技人才的缺少问题；创业技术环境的建设可以帮助企业内部员工的钱能得到发展，从而帮助企业培育出各类的技术型人才。此外系统化的创业环境构建还可以将公平性的市场带入到创业企业的发展过程中，这样就可以大幅度的提高中小型科技创业企业的发展效率。

结语

创业孵化器对企业来说是帮助企业成长的公共型科技服务平台，通过创业孵化器与企业之间的互动联系，并可以进行知识与技术的全方位转移，从而帮助企业在创业的过程中获得更多的人才、技术和资金，使我国正在创业中企业走出资源匮乏、人才短缺、技术落后的困局，让我国的草根创业者和大众创业者早日实现自身的梦想。

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种子生产的数量。从而大大缩短育种年限。张兴平等通过组织培养，在西瓜幼胚子叶不定芽再生的前7d，在再生培养基中添加0.05 %秋水仙素，使再生植株的诱导四倍体频率由对照 （不加秋水仙素） 的8%提高至52% ，大大提高了利用组织培养再生四倍体的频率和效率。马国斌等对8 d左右苗龄的茎尖，在含有0.1 %秋水仙素和较低浓度细胞素的液体培养基中处理甜瓜茎尖24～48h ，很好地诱导出四倍体。房超等将西瓜不定芽再生植株接种于加有0.05 %秋水仙素的诱导四倍体培养基上，产生再生芽并进行微繁，确定四倍体植株获得成功。但在组培过程中使用秋水仙素诱导四倍体西瓜，初期会显著抑制不定芽的再生，这给再生能力较差的西瓜二倍体材料诱导四倍体材料产生一定的困难，故寻找有效的诱变替代物是十分必要的。

试管离体诱变技术与常规整体植物的生长点或种子处理相比，不但操作方便易行，诱变率高，所获得的材料可迅速扩大繁殖。利用这一手段诱导四倍体西瓜，其变异频率一般在50%以上，不受季节，有效节约时间。

此外，三倍体芦笋的获得也是蔬菜作物中多倍体育种的又一成就。在辣椒、黄瓜、小白菜、茼蒿等蔬菜作物中也获得了多倍体。

4. 3 多倍体育种在观赏花卉中的作用

多倍体观赏花卉通常具有巨大性、可繁性低、适应性强、光合速率提高等优势。因此多倍体培养是观赏花卉培育新品种的一项常用技术，也是克服远缘杂交不孕常选用的技术之一。诱导多倍体主要采用物理和化学两种方法 ，既可在田间进行直接诱导处理，也可采用组培方式处理。采取组培技术和田间观察筛选相结合的方法可节约多倍体植株的选育成本；采 取辐射和化学诱导相结合的方法可有效提高染色体变异植株的诱变率。倍性育种是获取观赏花卉新品种的最适用技术之一，现已在兰花、百合、金鱼草、萱草、矮牵牛等花卉上取得了优良成果，因此受到育种家的重视。张兴翠等用秋水仙素作诱导剂，在无菌条件下采用浅层浸泡处理药用百合可培养出多倍体。其中以丛生芽浸入0.1%秋水仙碱溶液3d效果最好，诱导率为26.7% ，纯合体比

例大 ，四倍体的植物形态正常 ，表现出多倍体的巨大性。

5.多倍体育种在园艺作物中的应用前景 5.1有利于培育新品种

多倍体植株在遗传性状以及植物性状上产生变化，而在园艺作物中，花的颜色、性状，果实产量、叶片颜色和性状上的变异比较主要，在这些发生变化的植株中，部分能培育成为新的品种。

5.2改善远缘杂交的不亲和性

远缘杂交经常会出现不育植株，染色体加倍能产生异源多倍体，这样不会出现不育后代，使杂种材料物尽其用。

5.3应用于园艺作物中

在园艺作物中应用多倍体育种，能增加果实重量，也能改善果实的质量，由此增加经济效益。蔬菜方面能增加叶片的数量、重量，也会提高蔬菜的品质。花卉方面可提高花卉的质量，增加花卉的产量，提高花卉的观赏性能，增加经济效益。

多倍体育种在园艺作物中越来越显示其重要性 ，但也有其一定的，如孕性低、变异率较低等缺点 ，有待进一步改善。园艺作物中多倍体育种的作用愈加重要，逐渐成为园艺作物育种中的重要方式。人们应该对这种技术多加改善，使其发挥更好的作用。

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