专利名称：以紫色基因为标志性状的三倍体丹参的自然杂交制种方法
技术领域：
本发明涉及三倍体丹参杂交制种技术，特别是一种以紫色基因为标志性状的三倍体 丹参的自然杂交制种方法，具体以紫色基因为标志性状的自然杂交制种方法。
背景技术：
三倍体是唯一具有自然界存在的两大优势，即多倍体优势和杂种优势的物种。三倍 体是多倍体中倍性最低的多倍体，但它具有多倍体所有属性。其起源为2nXn或nX2n 杂交产生，所以也具有由杂交产生的杂种优势。因此，近年来有关三倍体及其优势利用 倍受人们关注。人类很早以来就开始利用三倍体，如香蕉，大花郁金香，水仙花等都是 自然产生的三倍体，已有数百年的历史，至今仍兴盛不衰。自20世纪初人工创造的三倍 体西瓜、三倍体糖用甜菜在生产上广泛应用以来，现在不仅有多种果树如苹果，梨，枇 杷等成功培育成三倍体，而且，在动物上，如鱼，虾，蟹，鲍鱼等也成功地培育成三倍 体，使三倍体成为遗传改良、种质创新的新热点。但上述三倍体都是通过人工杂交或2n 配子加倍形成的，通过大面积杂交制种产生的三倍体还未见报道。
乃參(SalviamiltiorrhzaBunge)的根是一种传统的活血化瘀中药，在临床上被广泛 用于冶疗冠心病、心绞痛、缺血性中风等疾病。我国丹参药材产量，自70年代中期以来， 己供不应求。栽培丹参成为市场供应的主要来源。然而，我国丹参种质资源的发掘、创 新和新品种定向培育有大量研究工作亟待开展。至今，全国还没有一个统一的栽培丹参 优良品种，各地栽培的丹参都是由野生直按变栽培，缺少遣传改良。通过三倍体丹参杂 种优势利用，可以大大提高栽培丹参的药材产量，可以满足我国丹参药材的大量需求。
中国专利200710061227.7公开了丹参三倍体的培育方法。它是人工选取未完全成 熟的优良丹参种子放入含有秋水仙碱的1/2MS培养基中诱变培养；然后转入正常1/2MS 培养中培养，取幼苗的根尖，染色体前处理后进行染色体倍性鉴定，染色体数目2n-4x =32的幼苗为丹参四倍体；以四倍体丹参为母本，二倍体乃参为父本进行杂交，收获得 到的种子为三倍体丹参植株。三倍体丹参根部药材产量可以提高30%以上。三倍体丹参 有花但不结种子，减少了营养消耗，通过无性繁殖，三倍体丹参杂种优势可以保持10年 以上，三倍体丹参抗病性，抗逆性增强，适应性强，全国各地均可种植。通过三倍体新 品种产生的杂种优势，可以大幅度提高栽培丹参药材产量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以紫色基因为标志性状的三倍体丹参的自然杂交制种 方法。它是一种以紫色基因为标志性状的非人工杂交的三倍体丹参自然杂交制种的方法， 不但节省劳力，而且可以进行较大面积的杂交制种，对三倍体丹参推广，提高我国丹参 药材产量和质量具有重要意义。
本发明提供的一种以紫色基因为标志性状的三倍体丹参的自然杂交制种方法包括 以下步骤
1) 第一年以四倍体白花丹为母本，与耒自不同地区的二倍体紫花丹参父本；
2) 春天或当年秋天常规农时种植季节将父本、母本丹参在大田中隔行种植，适吋 进行中耕除草按常规方法进行田间管理；
3) 在花期期间，调节父、母本花期相遇；
4) 引野生大黄蜂或家养蜜蜂传粉，达到杂交传粉的目的；
5) 收获四倍体白花丹参植株上开紫花的结的种子，称作F1杂种种子；
6) 第二年春天或当年秋天柿种F1杂种种子，按常规方法进行ffl间管理，早期鉴別 和筛选三倍体丹参。
所述的大田隔行种植是按1: l模式隔行种植，每亩3000-4000株。
所述的调节父、母本花期相遇是六月20闩至七月20闩花期来临时剪掉先JP花亲 本花序的办法或四倍体白花丹参母本晚种植4-7天，来调节花期，使父、母本花期一致。
所述的杂交传粉是上午10点前和下午4点后，引野生大黄蜂或家养蜜蜂来采蜜， 随之完成传粉，达到杂交授粉目的；
所述的早期鉴別和筛选是在苗期进行三倍体丹参的早期鉴別和筛选，茎、叶、叶柄 基部均微显紫色或开紫花的为三倍体丹参植株。
四倍体白花丹参植株上结的种子，其中2/3(65%以上)为三倍体丹参种子，1/3(25-30 %)为四倍体丹参种子；紫色是其显著标志，苗期带紫色，三倍体丹参均丌紫花。因为 二倍体丹参花粉(n花粉)比四倍体丹参花粉(2n花粉)优先萌发，使4x早X2x^—3x 的机率》4xX4x—4x。
Fl杂种开紫花的均为三倍体丹参，开白花的仍为四倍体丹参；三倍体丹参在苗期， 茎、叶、叶柄基部微带紫色，以此可以在苗期进行三倍体丹参的早期鉴別和筛选。
杂交制种一般要通过自交系、雄性不育系、化学杀雄、自交不亲和、人工杂交等方 法来获得杂交一代种子。而三倍体必需通过4xX2x或2xX4x杂交产生，在没有四倍体 雄性不育系时，不能进行三倍体大面积制种。本发明提出的"自然杂交制种法"系非人 工杂交制种，也不是靠化学杀雄或雄性不育系，而是依据丹参花的特殊结构，靠昆虫传 粉达到杂交制种的目的。试验证明，既使是在二倍体与四倍体混合花粉同时存在情况下， 二倍体丹参花粉(n花粉)比四倍体丹参花粉(2n花粉)优先萌发受精，使三倍体乃-参 获得率超过四倍体丹参的获得率。再通过紫色标志性状进行三倍体丹参的鉴别与筛选， 可以保证三倍体丹参达到100%。
本发明提出的依据紫色标志性状的三倍体丹参自然杂交制种法，是一种非人工的杂 交制种方法，不必进行人工去雄，降低了制种的劳动程度，节省劳力，降低了生产成本， 且亲本与杂交种分离准确，能杜绝人工混杂，因此生产出的种子纯度高。本发明可以进
行较大面积的杂交制种，对三倍体丹参推广，提高我国丹参药材产量和质量具有重要意 义。三倍体丹参是继三倍体糖甜菜之后，利用根部杂种优势最理想的材料，不但可以通 过多种无性繁殖方法进行推广，而且也可以通过本项发明进行较大规模的杂交制种，扩 大生产规模，这是三倍体甜菜所不具备的。因此，本项发明不但解决了三倍体丹参杂交 制种问题，而具填补了三倍体自然杂交制种的空白，紫色标志性状在三倍体丹参杂交制 种和幼苗鉴定中的首次应用。
图1为四倍体白花丹参。 图2为二倍体紫花丹参。
图3为三倍体丹参自然杂交田间种植图，4x早2x^1: 1。 图4丹参杂种F1，开紫花的均为三倍体，开白花的为四倍体丹参。
具体实施例方式
下面以实例进一歩说明本发明的实施情况实例1。 在天津蓟县丹参实验基地，按常规方法进行种植与田间管理。
1) 以本地四倍体白花丹参为母本，与来自山西省中条山地区野生二倍体紫花丹参 为父本，适时在ffl间父、母本按l: l种植；每亩3500株。
图l为四倍体白花丹参。图2为二倍体紫花丹参。图3为三倍体丹参自然杂交ffl间
种植图，4X早2X$1: 1，图中左边一行为四倍体白花丹参，右边一行为二倍体紫花丹参。
2) 按一般常规方法进行田间管理，适时进行中耕除草；
3) 二倍体紫花丹参(父本)于六月25至七月10日开花，比四倍体母本丹参提早 4-5天，为调节两者花期相遇，人工剪掉先开花的二倍体父本花序，使父、母本花期相遇；
4) 花期间，每天在上午10点前和下午4点后，引家养蜜蜂来采蜜并有一定数量的 野生大黄蜂，完成传粉，达到杂交授粉目的。
5) 适时进行中后期ffl间管理，收获四倍体白花丹参植株上丌紫花的结的种子，只 收获四倍体白花丹参植株上结的种子，有65%以上的种子为三倍体丹参，约35%为四倍 体白花丹参，开紫花的结的种子称作F1杂种种子。
6) 第二年春天适时柿种F1杂种种子，按常规方法进行田间管理，早期鉴別和筛选 三倍体丹参。在苗期观察，三倍体丹参，茎、叶、叶柄基部都微显紫色。在花期进行三 倍体筛选开紫花的均为三倍体丹参。开白花的仍为四倍体丹参。图4丹参杂种F1，开 紫花的均为三倍体，丌白花的为四倍体丹参。
权利要求
1、一种三倍体丹参的自然杂交制种方法，其特征在于包括以下步骤1)第一年以四倍体白花丹为母本，与末自不同地区的二倍体紫花丹参父本；2)春天或当年秋天常规农时种植季节将父本、母本丹参在大田中隔行种植，适时进行中耕除草按常规方法进行田间管理；3)在花期期间，调节父、母本花期相遇；4)引野生大黄蜂或家养蜜蜂传粉，达到杂交传粉的目的；5)收获四倍体白花丹参植株上开紫花的结的种子，称作F1杂种种子。6)第二年春天或当年秋天抪种F1杂种种子，按常规方法进行田间管理，早期鉴別和筛选三倍体丹参。
2、 按照权利要求1所述的三倍体丹参的自然杂交制种方法，其特征在于所述的大田 隔行种植是按l: l模式隔行种植，每亩约3000-4000株。
3、 按照权利要求1所述的三倍体丹参的自然杂交制种方法，其特征在于所述的调节 父、母本花期相遇是六月20日至七月20日花期来临时剪掉先开花亲本花序的办法或 四倍体白花丹参母本晚种植4-7天，来调节花期，使父、母本花期一致。
4、 按照权利要求1所述的三倍体丹参的自然杂交制种方法，其特征在于所述的杂交 传粉是上午10点前和下午4点后，引野生大黄蜂或家养蜜蜂来采蜜，随之完成传粉，达 到杂交授粉目的。
5、 按照权利要求1所述的三倍体丹参的自然杂交制种方法，其特征在于所述的早期 鉴別和筛选是在苗期进行三倍体丹参的早期鉴別和筛选，茎、叶、叶柄基部均微显紫色 或开紫花的为三倍体丹参植株。
全文摘要
本发明涉及一种以紫色基因为标志性状的三倍体丹参的自然杂交制种方法，以四倍体白花丹参为母本，二倍体紫花丹参为父本；在田间，父、母本按1∶1模式种植；靠野生大黄蜂和家养蜜蜂传粉；在四倍体白花丹参母本植株上结的种子，约有2/3为三倍体丹参，1/3为四倍体白花丹参；杂种开紫花的均为三倍体丹参，开白花的全是四倍体丹参；三倍体丹参在苗期，茎、叶、叶柄微带紫色，本发明不必进行人工去雄，降低了制种的劳动程度，节省劳力，降低了生产成本，且亲本与杂交种分离准确，产出的种子纯度高。本发明可以进行较大面积的杂交制种，易于进行推广。
文档编号A01H5/00GK101390492SQ20081015284
公开日2009年3月25日 申请日期2008年11月6日 优先权日2008年11月6日
发明者李秀兰, 力 陈 申请人:南开大学