专利名称：一种利用染色体嵌合原理选育特异鸡冠花的方法
技术领域：
本发明涉及的是特色花卉的选育方法，特别是一种利用染色体嵌合原理选育特异鸡冠花的方法。
背景技术：
神奇的大自然创造了世间万物，包括挺拔的树木，美丽的鲜花等丰富多彩的植物。一般地说，每一种植物都具有稳定的一定数目的染色体，它们只长一样的叶，开同一种颜色的花。但是，有时也可以见到一些叶色镶嵌，一花多色的特异植物，如金边瑞香、彩纹矮牵牛和嵌合大丽花。它们是植物嵌合体，由带有不同遗传物质的细胞组成植物体，同时表现出二种以上相对性状来。
嵌合体形成主要有四种原因。一是病毒感染，二是染色体嵌合，三是基因变异的效应，四是嫁接接合部嵌合。由于嵌合体花卉具有叶色镶嵌、一花多色的特点，是一种特异花卉，具有很好的艺术价值和观赏价值。为了满足市场的需求，广大园艺育种家及生产者都在想方设法大量培育特异花卉。
但是，目前嵌合体在花卉育种生产中应用还存在着四个难题。
一是自然界中产生嵌合体的现象相当少见；二是常规条件下自然产生的嵌合体繁殖速度慢；三是绝大多数嵌合体在种子繁殖的情况下不能保持嵌合体特点；四是极少数能以种子繁殖保持嵌合体特点的品种的遗传特性不清，不利于进行特异花卉的嵌合体新品种选育。因此，在目前现有技术的条件下，难于大量培育嵌合体的特异花卉，特别是用其种子繁殖更难。
发明内容
本发明的目的是提出一种利用染色体嵌合原理，采取γ射线诱变处理杂交选育方式、能大量培育特异鸡冠花的方法。
本发明是这样实现的。利用染色体嵌合原理选育特异鸡冠花，需经过以下五个选育阶段a.利用自发突变产生嵌合体植株为母株；b.应用γ射线处理嵌合体植株母株的种子；c.通过培育比较选择选育出稳定的特异鸡冠花嵌合体；
d.利用自由杂交、定位采种的方式获得种子；e.通过有针对性杂交培育出系列嵌合体特异鸡冠花新品系。
本发明操作过程为1.利用自发突变产生嵌合体植株为母株。
选中1株自然发现的特异鸡冠花，它同时开着红花和黄花，而且具有黄色的茎秆上呈现红色条纹，着生全绿、全红和红绿镶嵌的叶片，是一株典型的植物嵌合体。对其培育采种。
2.应用γ射线处理扩大变异范围。
将收获的嵌合体鸡冠花种子经Co60γ射线(20-40krad)处理后在1/2MS培养基中无菌萌发出苗，经壮苗培养(1/2MS+6BA0.2～0.5mg/l+IAA1～2mg/l+水解乳蛋白100mg/l+蔗糖1％+琼脂0.7％pH5.8～6.0)后移植，使具有一定嵌合特点的鸡冠花植株发生叶片皱缩，植株变矮，花色鲜艳，嵌合特点更突出等变异。
3.通过比较选择选育出稳定的鸡冠花嵌合体。
从γ射线处理获得变异株中采收种子，经3代种植比较选择后，获得出现嵌合体频率高(50～70％)，茎、叶、花序嵌合特点更明显的株系。
4.利用自由杂交定位采种的方式获得种子以保持嵌合体的特色花卉特性。
为使鸡冠花嵌合体具有红色和黄色基因杂合，让着生于鸡冠花嵌合体同一花序中的红花和黄花自由授粉形成杂合体；应该尽量在靠近红黄交界处及附近收获种子。这样播下的种子才会有很高的嵌合体频率。
5.有针对性杂交培育出系列特异鸡冠花的嵌合体品系。
最先自发突变产生的鸡冠花嵌合体是高秆、冠状花序的嵌合体。为了适应不同园艺种植的需要，尤其是盆栽欣赏的要求，将鸡冠花嵌合体与矮秆鸡冠花、穗状鸡冠花分别杂交，经过5～7代选育，从而培育出矮秆鸡冠花嵌合体和散穗鸡冠花嵌合体，构成了高秆、矮秆、冠状和穗状等四个系列的特异鸡冠花新品系。
运用植物生理学和细胞遗传学方法分析和确定鸡冠花嵌合体的嵌合形成机理如下。
以正常红花鸡冠花品种的叶片，黄花鸡冠花品种的叶片为对照，以嵌合体鸡冠花的全绿叶、全红叶、嵌合叶、嵌合叶中的红叶块、嵌合叶中的绿叶块为材料，经浸提水溶液后在751分光光度计中比色观察发现，正常红花鸡冠花与黄色鸡冠花的颜色差别在于红花品种含有苋红素，而黄花品种缺少，嵌合体混合叶片、红色叶片、嵌合叶红叶块中都含有苋红素。这说明，嵌合体鸡冠花的嵌合体特性的生理机制在于嵌合体鸡冠花在不同叶片中具有的苋红素合成的差异。
以正常鸡冠花品种为对照，观察嵌合体鸡冠花的根尖细胞染色体和花粉母细胞减数分裂发现，正常鸡冠花的染色体数目是2n＝2x＝36，花粉母细胞减数分裂正常。嵌合体鸡冠花的根尖细胞染色体数目由2n＝2x-2＝34，2n＝2x-1＝35，2n＝2x＝36等混合细胞所组成，而其花粉母细胞减数分裂的前期I出现微核，中期I出现落后染色体，后期I出现落后染色体，未期I出现微核。二分体和四分体均出现有微核等单体遗传现象。说明鸡冠花嵌合体发生的细胞遗传机制是嵌合体由少2条染色体、少1条染色体和正常染色体数目的细胞共同组成。在红色和黄色基因杂合的情况下，少1～2条染色体的细胞里由于缺少了红色基因对黄色基因表达的掩盖，从而表达出黄色基因的产物，可使嵌合体鸡冠花中既表现出红色，又表现出黄色的嵌合体特征。
本发明与普通的鸡冠花相比具有如下优点普通鸡冠花有黄花品种，红花品种，冠状花品种和穗状花品种，一个品种的植株上只开一种颜色的花。利用本发明形成的特异鸡冠花在同一冠状花序中既开红花又开黄花，在花、茎、叶上也是红黄镶嵌，非常美丽。
以鸡冠花嵌合体为亲本分别与矮秆鸡冠花、穗状鸡冠花杂交、经多代选择后，获得了矮秆鸡冠花嵌合体，穗状鸡冠花嵌合体，从而形成了高秆冠状鸡冠花嵌合体，高秆穗状鸡冠花嵌合体，矮秆冠状鸡冠花嵌合体，矮秆穗状鸡冠花嵌合体等系列品系，既丰富了花卉市场，又满足了观赏要求。
利用本发明产生的种子可以大量繁殖生产特异鸡冠花。
具体实施例方式
下面以实施例对本发明进一步说明。
1.利用自发突变产生嵌合体植株为母株。
1983年夏天，发明人在华中农业大学校园的路边发现1株特异鸡冠花，它同时开着红花和黄花，而且具有黄色的茎秆上呈现红色条纹，着生全绿、全红和红绿镶嵌的叶片，是一株典型的植物嵌合体。因而，除进行特征描述外，并单独采收种子。1984年春播种子后，获得30多株嵌合体鸡冠花，再分株单独收种。
2.应用γ射线处理扩大变异范围。
将1984年收获的嵌合体鸡冠花种子的300粒经Co60γ射线(20-40krad)处理后在1/2MS培养基中无菌萌发出苗，经壮苗培养(1/2MS+6BA0.2～0.5mg/l+IAA1～2mg/l+水解乳蛋白100mg/l+蔗糖1％+琼脂0.7％pH5.8～6.0)后移植，使具有一定嵌合特点的鸡冠花植株发生叶片皱缩，植株变矮，花色鲜艳，嵌合特点更突出等变异。
3.通过比较选择选育出稳定的鸡冠花嵌合体。
从γ射线处理获得变异株中采收种子，经3代种植比较选择后，获得出现嵌合体频率高(50～70％)，茎、叶、花序嵌合特点更明显的株系5个。
4.利用自由杂交定位采种的方式获得种子以保持嵌合体的特色花卉特性。
用植物生理学和遗传学方法分析鸡冠花嵌合体形成的机理，明确了鸡冠花嵌合体的生理学原因在于同一嵌合体植株中不同叶色、花色的叶片和花朵中苋红素存在与否的差别；其细胞遗传原因是嵌合体植物同时具有34、35、36条染色体的细胞，在红黄基因杂合的情况下，少1～2条染色体的细胞里缺少红花基因对黄花基因的掩盖作用，从而植株表现出红黄镶嵌两种颜色。
因此为使鸡冠花嵌合体具有红色和黄色基因杂合，让着生于鸡冠花嵌合体同一花序中的红花和黄花自由授粉形成杂合体；应该尽量在靠近红黄交界处及附近收获种子。这样播下的种子才会有很高的嵌合体频率。
5.有针对性杂交培育出系列特异鸡冠花的嵌合体品系。
最先自发突变产生的鸡冠花嵌合体是高秆、冠状花序的嵌合体。为了适应不同园艺种植的需要，尤其是盆栽观赏的要求，将鸡冠花嵌合体与矮秆鸡冠花、穗状鸡冠花分别杂交，经过5～7代选育，从而培育出矮秆鸡冠花嵌合体和散穗鸡冠花嵌合体，经多年的努力，成功地培育了高秆、矮秆、冠状和穗状等四个系列的特异鸡冠花新品系。
权利要求
1.一种利用染色体嵌合原理选育特异鸡冠花的方法，其特征在于需经过以下五个选育阶段a.利用自发突变产生嵌合体的植株为母株；b.应用γ射线处理嵌合体植株母株的种子；c.通过培育比较选择选育出稳定的特异鸡冠花嵌合体；d.利用自由杂交、定位采种的方式获得种子；e.通过有针对性杂交培育出系列嵌合体特异鸡冠花新品系。
全文摘要
本发明提出一种利用染色体嵌合体原理，采取γ射线诱变处理杂交选育方式、能大量生产特异鸡冠花的方法。利用染色体嵌合体原理选育特异鸡冠花，需经过以下五个选育阶段a.利用自发突变产生嵌合体植株为母株；b.应用γ射线处理嵌合体植株母株的种子；c.通过培育比较选择选育出稳定的特异鸡冠花嵌合体；d.利用自由杂交、定位采种的方式获得种子；e.通过有针对性杂交培育出系列嵌合体特异鸡冠花新品系。利用本发明形成的特异鸡冠花在同一冠状花序中既开红花又开黄花，在花、茎、叶上也是红黄镶嵌，非常美丽。
文档编号A01H1/02GK1395823SQ0213890
公开日2003年2月12日 申请日期2002年8月9日 优先权日2002年8月9日
发明者蔡得田, 陈冬玲 申请人:湖北大学