专利名称：人工辅助授粉培育彩色马蹄莲新品种的方法
技术领域：
本发明涉及一种彩色马蹄莲人工辅助授粉培育新品种的方法，属于新品种选育技术领域。
背景技术：
彩色马蹄莲是天南星科“份⑶朋)马蹄莲属(Zan tdeschia)的七个种中除白花马蹄WZantdeschia aeiAiopica)外其它6个种及其杂交种O AjArii/a)的总称。彩色马蹄莲由于花形独特、形态高雅、色彩艳丽，有“彩色百合”和“二十一世纪花卉之星”之美誉， 是国际上最具发展潜力的球根花卉之一。我国马蹄莲研究始于上世纪90年代，研究内容集中在引种筛选、组培快繁、种球繁育与贮藏、开花调节及盆花生产等方面。在育种技术及新品种培育方面开展的工作极少， 仅在彩色马蹄莲倍性育种方面有研究报道。国际上现有品种主要由荷兰、新西兰、美国、日本等国家培育，我国马蹄莲育种工作刚刚起步，目前生产用的品种均为国外品种，而且大多是10年前引入的，存在品种陈旧、退化严重和切花出口难等一系列问题，马蹄莲育种现状与产业快速发展需求极不匹配。有人在开展马蹄莲育种尝试，但至今未见杂交育种相关研究报道，建立杂交育种技术、培育新品种已迫在眉睫。
发明内容
本发明针对我国彩色马蹄莲育种技术体系尚未建立且缺乏新品种等现状，提供一种彩色马蹄莲人工辅助授粉培育新品种的方法，对杂交育种关键技术环节进行研究，以建立彩色马蹄莲杂交育种技术体系和获得自主知识产权新品种。本发明通过下列技术方案完成一种人工辅助授粉培育彩色马蹄莲新品种的方法，其特征在于经过下列各步骤
A.分别选出4 5cm的彩色马蹄莲种球，作为母本和父本进行种植；
B.在步骤A的彩色马蹄莲母本植株长至佛焰苞刚展开且雄蕊尚未吐花粉时，切去花烛上部雄花，待雌花柱头分泌出粘液时，从步骤A的父本种植植株上采集雄花当天吐出的花粉，对雌花柱头进行人工授粉；
C.将步骤B授粉植株的佛焰苞剪至只留下2 3cm基部，或者将整个佛焰苞向后翻卷，以露出雌花，之后将雌花套袋5 7天，去除套袋后，继续生长至植株枯萎倒伏且果穗变
D.采收步骤C的果实，并将果实内种子脱粒后，在8 12°C温度下贮藏到次年的2 3月份，取出，依次用100mg/L的NaOH以及50 100mg/L的赤霉素分别浸种20 30分钟后，将种子播种在泥炭基质中培育实生苗，其间保持基质湿润；
E.待步骤D的种子苗长到高度为4 5cm，并具有3 4片真叶时，移栽到大棚内的种植基质中，种植基质体积比为红土 腐殖土 =1:1，并控制种植密度为20cmX20 25cm， 生长期间按常规方法管理，直至植株枯黄，清除枯叶，让种球在田间自然条件下留地至下一年开春；
F.开春时对留地种球进行浇水，生长期间按常规方法管理，直至种球萌芽，并在6 7月份开花，从开花植株中筛选优良单株，而未开花植株继续生长至秋天休眠后，清除枯叶，种球留地自然移冬，待下一年开春时，对留地种球浇水，并按常规管理至种球萌芽，并在 6 7月份开花，继续从开花植株中筛选优良单株，未入选后代淘汰；
G.待步骤F选出的优良单株叶片完全枯黄时，挖取种球，并将种球于温度为20 25°C， 湿度为70 80%的条件下催芽，直至芽长至0. 5cm以上时，取0. 5 1. Ocm2的带芽组织块， 进行洗涤和消毒；
H.将步骤G的消毒后带芽组织块接种到MS+ BA2. 0 4. Omg/L + GAO. 2mg/L+琼脂 6. 5g/L+白糖30g/L的诱导培养基中，培养50天后，得到丛状芽，将丛状芽分切后转接在 MS + ΒΑ0. 5 1. 0mg/L+NAA0. 5mg/L+琼脂6. 5g/L+白糖30g/L的继代培养基中，每20 30天继代培养一次，待苗高3 km时将单株苗接种在MS + NAAO. 3+IAA0. 2+琼脂6. 5g/ L+白糖30g/L的生根培养基中，培养20天后获得优株组培苗，出瓶移栽种植，生长期间按常规方法管理，直至开花，即可得到彩色马蹄莲新品种。所述步骤E、F、H的常规管理方法是浇水做到间干间湿，种植的前1个月保持基质湿润，待植株开始休眠时减少浇水，叶片开始变黄后停止浇水；在定植前20天用遮光率为 60%的遮阴网遮盖，之后逐步增加光照强度，2个月后解除遮阴；每月喷施质量浓度为0. 3 0. 5%的复合肥溶液一次；用稀释600 800倍的农用链霉素溶液和蔬尔壮每月交替灌根。所述步骤F的筛选优良单株是选择花色纯正、叶色绿、长势好、不感病、产量高的单株。所述步骤G中的洗涤和消毒是用适量常规洗涤剂清洗带芽组织块后，用清水漂净，在质量浓度为0. 15 0. 2%的升汞溶液中消毒40钟，再在质量浓度为2 3%的次氯酸钠溶液中消毒20 30分钟，再用无菌水漂洗3次。所述步骤H中的诱导、继代和生根培养条件是温度为M ^TC、光照强度为 2000 2500Lx、光照时间为8 10小时/天。本发明与现有技术相比，具有下列优点和效果采用上述方案，即对母本去雄、人工辅助授粉、佛焰苞处理及套袋、种子催芽、后代快速成球培育、优良单株筛选，同时还涉及优株繁育。尤其通过及时去雄和雌花的套袋处理技术，避免自交和非选定父本杂交造成杂交后代退化及背景不清现象，提高了杂交育种效率，并获得真实杂种。另外采用碱(NaOH) 与激素(GA3)依次浸种处理方法显著提高种子萌芽率，这是因为彩色马蹄莲种子具有坚硬的外种皮，加上球根花卉种子具有一定的休眠特性，如果按常规方法直接播种，则出苗时间长，种子霉烂严重，出芽率低，而且不整齐。采用本发明的方法，在播种30天后，种子开始萌芽，45天时平均萌芽率达82. 1%，50天时平均萌芽率达85. 1%，最高的达到93. 7%，与现有技术相比，平均萌芽率提高20. 1%。采用种球留地自然移冬方式，减少了采挖和种植环节，降低繁球成本，缩短育种周期；与每年冬季采收种球相比，减少种球采收贮藏成本，种子苗在下地种植后第二年和第三年开花分别达25 35%和88. 5%，成球周期缩短6个月以上。本发明主要针对去雄和杂交方法、种子催芽、杂交后代提早开花技术展开研究，不仅提高杂交育种效率，缩短育种周期，而且获得真实杂种。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步描述。实施例1
A.分别以彩色马蹄莲品种“卡曼”和“黑森林”作为母本和父本，选用km的种球，于3 月份进行种植；
B.在步骤A的彩色马蹄莲母本植株生长至佛焰苞刚展开且雄蕊尚未吐花粉时，切去花烛上部的整个雄花，切口下部留有雄花的，要用镊子仔细摘除雄花，待雌花柱头分泌出粘液时，从步骤A的父本植株上采集雄花当天吐出的花粉，对雌花柱头进行人工授粉；
C.将步骤B授粉植株的佛焰苞剪至只留下3cm基部，以露出雌花防止霉烂，再将雌花套袋6天，去除套袋，继续生长至植株枯萎和果穗变黄；
D.待步骤C的植株倒伏且果穗变黄时，采收果实，并将果实内种子进行脱粒后，在12°C 温度下贮藏到次年的2月份，取出，依次用100mg/L的NaOH以及100mg/L的赤霉素分别浸种30分钟后，将种子播种在泥炭基质中培育实生苗，其间保持基质湿润；
E.待步骤D的种子苗长到高度为5cm，并具有3片真叶时，移栽到大棚内的种植基质上，该基质体积比为红土 腐殖土 =1:1，控制种植密度为20cmX 22cm，进行下列管理饶水做到间干间湿，种植的前1个月保持基质湿润，待植株开始休眠时减少浇水，叶片开始变黄后停止浇水；在定植前20天用遮光率为60%的遮阴网遮阴，之后逐步增加光照强度，2个月后解除遮阴；每月喷施质量浓度为0. 5%的复合肥溶液一次；用稀释800倍的农用链霉素溶液和蔬尔壮每月交替灌根；待植株叶枯后清除枯叶，种球留地，并在田间自然条件下留地移冬至下一年开春；
F.开春时对留地种球进行浇水，按与步骤E相同的管理浇水、施肥和病害防治，直至种球萌芽，并在6月份开花，从开花植株中选出花色为紫红色的优良单株；未开花的植株则继续生长至秋天休眠后，停止浇水，清除枯叶，种球留地移冬，待下一年开春时，对留地种球浇水，并按与步骤E相同的管理进行浇水、施肥和病害防治，直至种球萌芽，并在7月份开花， 继续从开花植株中筛选具有特异或优良性状，主要指花色纯正、叶色绿、长势好、不感病、产量高等的优良单株，未入选的后代则淘汰；
G.待步骤F选出的优良单株叶片完全枯黄时，挖取其种球，并将种球于温度为20°C， 湿度为75%的条件下催芽，直至芽长至0. 5cm以上时，取0. 5cm2的带芽组织块，进行下列洗涤和消毒用适量常规洗涤剂清洗带芽组织块后，用清水漂净，在质量浓度为0. 2%的升汞溶液中消毒40钟，再在质量浓度为m的次氯酸钠溶液中消毒25分钟，再用无菌水漂洗 3次；
H.将步骤G的消毒后的带芽组织块接种到MS+ BA2. Omg/L + GA0. 2mg/L+琼脂6. 5g/ L+白糖30g/L的诱导培养基中，在温度为25°C、光照强度为2500Lx、光照时间为8小时/天的条件下，培养50天后，得到丛状芽，将丛状芽分切后转接在MS + ΒΑ0. 5mg/L+NAA0. 5mg/ L+琼脂6. 5g/L+白糖30g/L的继代培养基中，在温度为25°C、光照强度为2000Lx、光照时间为8小时/天的条件下，每25天继代培养一次；待苗高为4cm时，将小苗接种在MS + ΝΑΑ0. 3+IAA0. 2+琼脂6. 5g/L+白糖30g/L的生根培养基中，在温度为^°C、光照强度为 2200LX、光照时间为8小时/天的条件下，养20天后，得优株组培苗，出瓶移栽种植，并按与步骤E相同的管理进行常规栽培和管理，直至开花，即得到彩色马蹄莲新品种“紫梦”。
实施例2
A.分别以彩色马蹄莲品种“海曼”和“信念”作为母本和父本，选用5cm的种球，于3月份进行种植；
B.在步骤A的彩色马蹄莲母本植株生长至佛焰苞刚展开且雄蕊尚未吐花粉时，及时切去花烛上部的整个雄花，切口下部留有的雄花，要用镊子仔细摘除，待雌花柱头分泌出粘液时，从步骤A的父本植株上采集雄花当天吐出的花粉，对雌花柱头进行人工授粉；
C.将步骤B授粉植株的佛焰苞剪至只留下2cm基部，以露出雌花防止霉烂，再将雌花套袋7天，去除套袋，继续生长至植株的植株枯萎和果穗变黄；
D.待步骤C的植株倒伏且果穗变黄时，采收果实，并将果实内种子进行脱粒后，在10°C 温度下贮藏到次年的3月份，取出，依次用100mg/L的NaOH以及80mg/L的赤霉素分别浸种 20分钟后，将种子播种在泥炭基质中培育实生苗，其间保持基质湿润；
E.移栽到大棚内的种植基质上，该基质体积比为红土腐殖土 =1:1，控制种植密度为20cmX 22cm，进行下列管理浇水做到间干间湿，种植的前1个月保持基质湿润，待植株开始休眠时减少浇水，叶片开始变黄后停止浇水；在定植前20天用遮光率为60%的遮阴网遮阴，之后逐步增加光照强度，2个月后解除遮阴；每月喷施质量浓度为0. 4%的复合肥溶液一次；用稀释600倍的农用链霉素溶液和蔬尔壮每月交替灌根；待植株叶枯后清除枯叶，种球留地，并在田间自然条件下留地移冬至下一年开春；
F.开春时对留地种球进行浇水，生长期按与步骤E相同的管理进行浇水、施肥和病害防治，直至种球萌芽，并在7月份开花，但是从开花植株中未选出优良单株；未开花的植株继续生长至秋天休眠后，停止浇水，清除枯叶，种球留地移冬，待下一年开春时，对留地种球浇水，并按与步骤E相同的管理进行浇水、施肥和病害防治，直至种球萌芽，并在6月份开花，从开花植株中筛选获得花色为桔红色，抗病性良好的优良单株；
G.待步骤F选出的优良单株叶片完全枯黄时，挖取其种球，并将种球于温度为25V， 湿度为70%的条件下催芽，直至芽长至0. 5cm以上时，取1. Ocm2的带芽组织块，进行下列洗涤和消毒用适量常规洗涤剂清洗带芽组织块后，用清水漂净，在质量浓度为0. 15%的升汞溶液中消毒40钟，再在质量浓度为3%的次氯酸钠溶液中消毒20分钟，再用无菌水漂洗 3次；
H.将步骤G的消毒后的带芽组织块接种到MS+ BA3. Omg/L + GAO. 2mg/L+琼脂6. 5g/ L+白糖30g/L的诱导培养基中，在温度为M°C、光照强度为2200Lx、光照时间为8小时/天的条件下，培养50天后，得到丛状芽，将丛状芽分切后转接在MS + BAl. 0mg/L+NAA0. 5mg/ L+琼脂6. 5g/L+白糖30g/L的继代培养基中，在温度为M°C、光照强度为2200Lx、光照时间为8小时/天的条件下，每20天继代培养一次；待苗高3cm时，将小苗接种在MS + ΝΑΑ0. 3+IAA0. 2+琼脂6. 5g/L+白糖30g/L的生根培养基中，在温度为^°C、光照强度为 2000LX、光照时间为8小时/天的条件下，培养20天后，得优株组培苗，出瓶移栽种植，并按常规进行栽培和管理，直至开花，即得到彩色马蹄莲新品种“嘉年华”。实施例3
A.分别以彩色马蹄莲品种“白羊座”和“黑马杰”作为母本和父本，选用km的种球， 于3月份进行种植；
B.在步骤A的彩色马蹄莲母本植株生长至佛焰苞刚展开且雄蕊尚未吐花粉时，及时切去花烛上部的整个雄花，切口下部留有的雄花，要用镊子仔细摘除，待雌花柱头分泌出粘液时，从步骤A的父本植株上采集雄花当天吐出的花粉，对雌花柱头进行人工授粉；
C.将步骤B授粉植株的整个佛焰苞向后翻卷，以露出雌花防止霉烂，再将雌花套袋5 天，去除套袋后，继续生长至植株的植株枯萎和果穗变黄；
D.待步骤C的植株倒伏且果穗变黄时，采收果实，并将果实内种子进行脱粒后，在8°C 温度下贮藏到次年的2月份，取出，依次用100mg/L的NaOH以及50mg/L的赤霉素浸种30 分后，将种子播种在泥炭基质中培育实生苗，其间保持基质湿润；
E.待步骤D的种子苗长到高度为km，并具有4片真叶时，移栽到大棚的种植基质中， 该种植基质体积比为红土 腐殖土 =1:1，控制种植密度为20CmX25Cm，进行下列管理饶水做到间干间湿，种植的前1个月保持基质湿润，待植株开始休眠时减少浇水，叶片开始变黄后停止浇水；在定植前20天用遮光率为60%的遮阴网遮阴，之后逐步增加光照强度，2个月后解除遮阴；每月喷施质量浓度为0. 3%的复合肥溶液一次；用稀释700倍的农用链霉素溶液和蔬尔壮每月交替灌根。待植株叶枯后清除枯叶，种球留地，并在田间自然条件下留地移冬至下一年开春；
F.开春时对留地种球进行浇水，生长期间按与步骤E相同的管理进行浇水、施肥和病害防治，直至种球萌芽，并在7月份开花，从开花植株中筛选出花色为浅粉色、产量高、植株较矮适宜做盆花的优良单株；
G.待步骤F选出的优良单株叶片完全枯黄时，挖取其种球，并将种球于温度为22°C，湿度为80%的条件下催芽，直至芽长至0. 5cm以上时，取1. Ocm2的带芽组织块，进行洗涤和消毒用适量常规洗涤剂清洗带芽组织块后，用清水漂净，在质量浓度为0. 18%的升汞溶液中消毒40钟，再在质量浓度为2. 5%的次氯酸钠溶液中消毒30分钟，再用无菌水漂洗3次；
H.将步骤G的消毒后的带芽组织块接种到MS+ BA4. Omg/L + GAO. 2mg/L+琼脂6. 5g/ L+白糖30g/L的诱导培养基中，在温度为25°C、光照强度为2000Lx、光照时间为10小时/ 天的条件下，培养50天后，得到丛状芽，将丛状芽分切后转接在MS + BAO. 8mg/L+NAA0. 5mg/ L+琼脂6. 5g/L+白糖30g/L的继代培养基中，在温度为25°C、光照强度为2500Lx、光照时间为10小时/天的条件下，每30天继代培养一次；待苗高3cm时，将小苗接种在MS + NAAO. 3+IAA0. 2+琼脂6. 5g/L+白糖30g/L的生根培养基中，在温度为25°C、光照强度为 2500LX、光照时间为10小时/天的条件下，培养20天后，得优株组培苗，出瓶移栽种植，并按常规进行栽培和管理，直至开花，即得到彩色马蹄莲新品种“胭脂”。
权利要求
1. 一种人工辅助授粉培育彩色马蹄莲新品种的方法，其特征在于经过下列各步骤A.分别选出4 5cm的彩色马蹄莲种球，作为母本和父本进行种植；B.在步骤A的彩色马蹄莲母本植株长至佛焰苞刚展开且雄蕊尚未吐花粉时，切去花烛上部雄花，待雌花柱头分泌出粘液时，从步骤A的父本种植植株上采集雄花当天吐出的花粉，对雌花柱头进行人工授粉；C.将步骤B授粉植株的佛焰苞剪至只留下2 3cm基部，或者将整个佛焰苞向后翻卷，以露出雌花，之后将雌花套袋5 7天，去除套袋后，继续生长至植株枯萎倒伏且果穗变D.采收步骤C的果实，并将果实内种子脱粒后，在8 12°C温度下贮藏到次年的2 3月份，取出，依次用100mg/L的NaOH以及50 100mg/L的赤霉素分别浸种20 30分钟后，将种子播种在泥炭基质中培育实生苗，其间保持基质湿润；E.待步骤D的种子苗长到高度为4 5cm，并具有3 4片真叶时，移栽到大棚内的种植基质中，种植基质体积比为红土 腐殖土 =1:1，并控制种植密度为20cmX20 25cm， 生长期间按常规方法管理，直至植株枯黄，清除枯叶，让种球在田间自然条件下留地至下一年开春；F.开春时对留地种球进行浇水，生长期间按常规方法管理，直至种球萌芽，并在6 7月份开花，从开花植株中筛选优良单株，而未开花植株继续生长至秋天休眠后，清除枯叶，种球留地自然移冬，待下一年开春时，对留地种球浇水，并按常规管理至种球萌芽，并在 6 7月份开花，继续从开花植株中筛选优良单株，未入选后代淘汰；G.待步骤F选出的优良单株叶片完全枯黄时，挖取种球，并将种球于温度为20 25°C， 湿度为70 80%的条件下催芽，直至芽长至0. 5cm以上时，取0. 5 1. Ocm2的带芽组织块， 进行洗涤和消毒；H.将步骤G的消毒后带芽组织块接种到MS+ BA2. 0 4. Omg/L + GA0. 2mg/L+琼脂 6. 5g/L+白糖30g/L的诱导培养基中，培养50天后，得到丛状芽，将丛状芽分切后转接在 MS + ΒΑ0. 5 1. 0mg/L+NAA0. 5mg/L+琼脂6. 5g/L+白糖30g/L的继代培养基中，每20 30天继代培养一次，待苗高3 km时将单株苗接种在MS + ΝΑΑ0. 3+IAA0. 2+琼脂6. 5g/ L+白糖30g/L的生根培养基中，培养20天后获得优株组培苗，出瓶移栽种植，生长期间按常规方法管理，直至开花，即得到彩色马蹄莲新品种。
2.如权利要求1所述的人工辅助授粉培育彩色马蹄莲新品种的方法，其特征在于所述步骤E、F、H的常规管理方法是浇水做到间干间湿，种植的前1个月保持基质湿润，待植株开始休眠时减少浇水，叶片开始变黄后停止浇水；在定植前20天用遮光率为60%的遮阴网遮盖，之后逐步增加光照强度，2个月后解除遮阴；每月喷施质量浓度为0. 3 0. 5%的复合肥溶液一次；用稀释600 800倍的农用链霉素溶液和蔬尔壮每月交替灌根。
3.如权利要求1所述的人工辅助授粉培育彩色马蹄莲新品种的方法，其特征在于所述步骤F的筛选优良单株是选择花色纯正、叶色绿、长势好、不感病、产量高的单株。
4.如权利要求1所述的人工辅助授粉培育彩色马蹄莲新品种的方法，其特征在于所述步骤G中的洗涤和消毒是用适量常规洗涤剂清洗带芽组织块后，用清水漂净，在质量浓度为0. 15 0. 2%的升汞溶液中消毒40钟，再在质量浓度为2 3%的次氯酸钠溶液中消毒 20 30分钟，再用无菌水漂洗3次。
5.如权利要求1所述的人工辅助授粉培育彩色马蹄莲新品种的方法，其特征在于所述步骤H中的诱导、继代和生根培养条件是温度为M ^°C、光照强度为2000 2500Lx、 光照时间为8 10小时/天。
全文摘要
本发明提供一种人工辅助授粉培育彩色马蹄莲新品种的方法，包括对母本去雄、辅助授粉、佛焰苞处理及套袋、种子催芽、后代快速成球培育、优良单株筛选，以及优株繁育等步骤。尤其通过及时去雄和雌花的套袋处理技术，避免自交和非选定父本杂交造成杂交后代退化及背景不清现象，提高了杂交育种效率，并获得真实杂种。采用种球留地自然移冬方式，减少了采挖和种植环节，降低繁球成本，缩短育种周期；本发明的方法能够减少果实霉烂、提高结实率和萌芽率、缩短后代球培育时间，提高杂交育种和获得真实杂种的效率，缩短育种周期。
文档编号A01H1/02GK102379239SQ201110266699
公开日2012年3月21日 申请日期2011年9月9日 优先权日2011年9月9日
发明者吴丽芳, 崔光芬, 段青, 王祥宁, 王继华, 贾文杰, 马璐琳 申请人:云南省农业科学院花卉研究所