请教专家一个葡萄杂交育种的设想的可行性？

草原

能不能有意识的把同期开花的两个或者两个以上的品种，混种一起，取种籽直播，从实生苗中选育出新品种？

重庆谢承林

最好还是取花粉来授粉，种在一起你怎么知道哪一串是其他花授粉的，没准还是一个品种，得出新品种的可能不大

草原

谢谢老师；我还想请教一下葡萄花粉怎么保存，保质期是多久？谢谢。

草原

请教：假设用广西的单性花毛葡萄雌树，和其他同期开花的优质杂花异树的葡萄品种混种，取毛葡萄的种籽直播，是否有机会获得杂交品种？

牛牛

试过金星无核杂交巨峰。

一品黄山

植物远缘杂交的障碍及其克服



植物的远缘杂交是指种以上分类单位的生物类型之间的杂交，包括同属植物的种间杂交和不同属植物的属间杂交。通过植物的远缘杂交可将其它种的有益性状(如抗病、抗虫、抗逆性强、优质)的基因资源导入栽培种，在作物、蔬菜和花卉育种中广泛应用。因而它是育种工作的一个重要领域。但是远缘杂交的亲本之间其遗传关系相对较远，在杂交过程中会出现各种障碍，不能得到杂种或杂种不能继续繁育，其表现有杂交不亲和、杂种衰亡和杂种不育。



1 远缘杂交不亲和



1．1 远缘杂交不亲和的表现



杂交的不亲和是指2个可育的种进行授粉后其杂交的障碍发生在受精之前，主要表现有异种或异属的花粉在母本柱头上不能萌发或只萌发一部分，一般见于三核花粉粒和干型柱头的植物中。另一种表现是花粉在母本柱头上能够萌发，但其花粉管不能正常生长，花粉管变粗或前端分叉甚至破裂，一般见于二核花粉粒和湿润柱头的植物中。第3种情况是花粉管能够正常生长到达胚囊，但它释放的精子不能和卵细胞融合形成杂种合子，这种现象在禾本科植物中常见。



1．2 远缘杂交不亲和的机理



同植物的自交不亲和一样，杂交不亲和也是柱头与花粉相互作用而识别的过程。当异种或者异属的花粉落到柱头上后，如果花粉与柱头间的形态学上不相适应，1个种特有的大花粉粒落到另1个种只适于小花粉粒的柱头上则难以获得萌发所需的大量水分；或者是大花粉粒上有限的萌发孔不能有效地与柱头乳突细胞接触而吸水。花柱细胞和柱头的物理、化学性质，如花粉萌发和花粉管生长所需糖的成分及浓度、渗透压等都可能使异种花粉或花粉管不适应而被雌蕊拒绝。



成熟花粉粒壁上的蛋白质根据存在的部位分为内壁蛋白和外壁蛋白。外壁蛋白是由花药绒毡层合成的一种特异蛋白质，在花粉发育过程中被贮存在花粉粒的外壁中，在孢子体不亲和的系统中，对柱头与花粉的识别起主要作用。如果属不亲和性质，则柱头乳突细胞产生胼胝质，使花粉粒在柱头上不能吸水萌发。花粉粒的内壁蛋白是由花粉粒本身制造的，在配子体不亲和系统中起识别作用。如果属不亲和性质则表现为花粉管生长缓慢或生长停止变为畸型。



有些远缘杂交不亲和表现为配子不亲和，即花粉管到达胚珠后释放的精细胞不能和雌配子融合。这种情况下经常发生假受精现象，即精细胞未进入卵细胞或者精细胞虽然进入卵细胞中但是未能和卵核融合，但却促进了卵核的分裂，形成孤雌生殖的现象。



1．3 远缘杂交不亲和的克服方法



在雌蕊的蕾期，由于柱头上起识别作用的蛋白质尚未合成，此时用成熟花粉授粉，可以躲过它们之间的识别反应而使授粉成功。对于已形成识别蛋白的柱头，可以用有机溶剂(如己烷、乙酸乙酯等)处理柱头、或者通过机械损伤、热处理等方法破坏柱头的表膜。另外用蒙导花粉授粉法，即用已被杀死的亲和花粉混和在不亲和的花粉中给成熟雌蕊授粉，以蒙骗柱头的识别反应，使不亲和花粉能够萌发完成受精。多次授粉法，用不亲和的花粉给雌蕊多次授粉，当柱头上的识别蛋白被消耗完以后再授以同种花粉则可以萌发。对于因花粉管生长长度不够而不能到达胚囊释放配子的远缘杂交不亲和，可以利用截短花柱的方法来克服。还可以利用试管受精的实验胚胎学途径，即在无菌条件下对置于培养基上的雌蕊及裸露的胚珠授粉，使花粉管在培养条件下到达胚囊完成受精。



2 杂种衰亡



2．1 杂种衰亡的表现



杂种衰亡是指异种或异属植物进行杂交时花粉能在柱头上萌发到达胚囊释放精细胞完成受精过程，但以后的发育出现了障碍，其表现有胚和胚乳不能正常发育。有的是胚的发育受到抑制，有的是胚乳过早解体从而使胚的发育过程中因不能得到充足的营养而“饿”死；第2种情况是杂种胚的前期发育正常，但是在杂交种子接近成熟时杂种胚败育；第3种情况是杂种有胚，但不发芽或者形成的幼苗弱小畸形，苗期死亡不能形成植株。



2．2 杂种衰亡的原因



从营养的角度上来说，杂种胚发育过程中要不断从胚乳和母体组织吸收营养物质。如果营养物质的来源及运输途径发生障碍，则发生杂种衰亡。其表现有：(1)如果胚珠和母体的其它部分之间营养物质运输通路被阻，则胚珠不能正常发育形成种子；(2)如果珠被、珠心和胚囊相连接的营养物质运输途径被阻，则母体营养物质在胚珠中积累但不能进入胚囊，使胚和胚乳不能正常发育。如果胚和胚乳之间的营养物质运输通路被阻，就会产生胚乳正常发育而胚因缺乏营养死亡或畸形。同时杂种的胚和胚乳也可相互影响，如胚正常发育过程中胚乳提前解体，使胚因缺乏营养而死亡；有时杂种胚的存在也能促进胚乳的解体。



2．3 杂种衰亡的克服方法



杂种胚如果是在其发育的后期败育(一般是心形胚以后)，可将幼胚从胚囊中取出放在培养基上进行人工培养，从而克服因胚乳不能正常发育或营养物质向胚运输的通路被阻引起胚缺乏营养造成的杂种衰亡。也可以从外部补充活性物质如奈乙酸溶液处理子房可以弥补内源活性物质的不足而得到杂交种子。



当2个种之间存在着严重的不可交配时，可以寻找与2个亲本都能杂交的另1个物种作为桥梁进行3个种之间的杂交，使不能直接杂交的两种的基因组最终组合在一起。还可通过培育健壮的杂交亲本，使杂交亲本的雌雄配子体贮存丰富的营养物质以利于胚的发育。



3 杂种不育



3．1 杂种不育的表现



杂种不育是指远缘杂种的第1代植株或者是第2代、第3代植株虽然生长正常，但是由于亲本种的基因组之间不协凋或者一个亲本的基因组与另一个亲本的细胞质之间不协调而不能生殖的现象。其主要表现有杂种植株的雌雄蕊异常；杂种植株的雌雄配子发育不正常；杂种的雌雄配子不能融合。



3．2 杂种不育的原因



(1)基因不育



由于植物的基因型不同造成的不育称为基因不育，可分为二倍体不育和单倍体不育。二倍体不育是由于二倍体组织中一些基因活动使生殖器官的发育至减数分裂过程发生异常造成的。单倍体不育是由杂种减数分裂后配子所携带的基因使配子或配子体在形成时出现异常。



(2)染色体不育 由于染色体结构上的差异，使这些染色体在减数分裂过程中不能联会或不均衡联会，形成的配子不育，有时还出现染色体不育和基因不育综合作用的情况。



(3)细胞质不育 杂种一代不育常是由于1个种的细胞质与另1个种的某些基因之间相互作用引起的。



(4)杂种的基因组是由差异较大的基组物质组合的结果，其生理机能往往不协调。因而在其生长发育过程中受到不良环境条件的影响也更大。外界环境对其减数分裂至配子形成过程影响的结果往往造成杂种不育。



3．3 克服杂种不育的方法



(1)以异源多倍体途径克服染色体不育。染色体不育是由于不同种之间染色体结构上缺乏同源性或者存在倒位、易位等结构引起的。当染色体加倍形成异源多倍体后每条染色体均有1条与自己结构完全相同的染色体，因而在减数分裂时能正常配对形成可育的配子。



(2)对于由基因引起的杂种不育，可因亲本的基因型不同而有很大差异。因此可以通过寻找广亲和的品种来克服。

草原

谢谢良师益友们。我一直在想:能不能培育一类管理接近自然，果品一流，最少用农药或者不用农药的酿酒葡萄和鲜食葡萄？今年我已引进高山葡萄，下一步准备引进毛葡萄做一些杂交培育尝试；育种其实深奥，但魅力无穷。如果花粉可以邮寄的话，阳台一族也可育种的。

一品黄山

你的目标够厉害，先把以上基础理论读懂再去做吧

草原

谢谢老师指教。

草原

谢谢老师指教。

masterdg

额…… 这个别的不说，工作量很大！不过我想应该可行！

ps：6楼说的远缘杂交不亲和性的问题在同一种间应该不存在吧？

释迦

杂交葡萄，比杂交水稻还难些吗？我觉得应该不会吧。呵呵

草原

老师这是我今天交的作业，我从本地的深山老林里找到两种育种材料：刺葡萄；毛葡萄。

草原

草原

农村创业

呵呵！有创意

一品黄山

贝达是美洲种（种）与河岸葡萄（种）的杂交后代，是种间杂交。我国有几个山河系的品种，是山葡萄（种）与河岸葡萄（种）的杂交后代，也属于种间杂交。左优红等一些酿酒品种，是山葡萄（种）与欧洲种（种）的杂交后代，也属于种间杂交。巨峰是大粒康拜尔（种）与森田尼（种）的杂交后代，属种间杂交。种间杂交是亲和的，但不是所有都亲和，能不能亲和要具体尝试去做就知道了。为什么不亲和，如何克服不亲和上面都很详细。属间杂交不亲和，这种更远缘的杂交会带来更大的突破。






这个圆叶葡萄属的植物就是很好的种质资源，果粒巨大，抗性好，如能跟真葡萄属植物融合，将带来突破。而恰恰属间杂交不亲和，这就需要长期大量的积累才有可能实现。

一品黄山

杂交葡萄，比杂交水稻还难些吗？我觉得应该不会吧。呵呵
释迦 发表于 2011-4-21 23:01

果树多是高度杂合体，能否成功要靠运气、实生群体。
水稻能否成功主要靠种质资源。

绿洲农庄

谢谢大家分享

草原

谢谢老师；我设想的还是用广西的单性花毛葡萄雌树，和好几个优质双性花葡萄树混种，让它自然选择花粉配对；如果毛葡萄结果，应该是有杂交种子的，育出实生苗观察性状；可能会得到单性和双性花品种；如果选单性花的品种，可以在以后的不管是生产还是育种一律和其他品种混种就行了。