一种促进桃胚胎发育的育种方法
【专利摘要】本发明涉及农业领域育种【技术领域】，尤其涉及应用于早熟桃的一种促进桃胚胎发育的育种方法，包括如下步骤：（1）选择三年生以上的桃树；（2）限制所选桃树的根系生长；（3）在所选桃树盛花后进行干旱处理，并控制土壤含水量。与现有技术相比，本发明方法简便，易调控，创新地采取栽培手段有效避免胚败育，实现种胚发育饱满完全，从而获得发育完全的早熟桃成熟种仁，选育出更适合设施栽培的早熟桃新品种；而且，所得杂交种子的种仁播种后，出苗率高；此外在整个培育期间，无需多次喷施生长调节剂，节约经济成本和时间，适于在相关桃育种领域中推广应用。
【专利说明】一种促进桃胚胎发育的育种方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及农业领域育种【技术领域】，尤其涉及应用于早熟桃的一种促进桃胚胎发育的育种方法。
【背景技术】
[0002]在为提前成熟期的桃育种中，通常选择早熟品种做为亲本，后代出现早熟单株的比率较高，从而有利于培育出极早熟品种。利用早熟或极早熟的桃品种作亲本，借助胚培养技术是目前常用的选育早熟桃的育种方法。但桃的极早熟品种或早熟品种的果实发育期常常较短，在胚发育的早期经常发生败育，通过正常的方法获得后代十分困难。因此，胚败育是限制果树杂交育种工作的一个关键问题。
[0003]目前，在克服胚败育的方法中，培养方式多以胚在幼胚尚未败育时转入培养基中，在人为条件下将胚培养成活。在胚培养过程中，通常采用两步法对早熟桃种胚进行培养，提高胚的萌发率和成苗率，具体方法是:第一步，采用SH+6-BA (lmg/L)+IBA (lmg/L)培养基，30天22°C光照培养，促进胚生长发育，使胚长度大于5mm ;第二步，采用WPM培养基，2_5°C低温休眠60天，然后23°C常温光照培养，生长成苗。
[0004]在桃的胚培养技术中，胚龄大小直接影响成苗率的高低和幼苗生长势。早期研究认为，胚的发育指数(P F值，胚长度/种子长度)接近0.7是桃胚培成功的最低值(H esse&Kester, 1955年)。后来的试验中发现，只有发育指数大于0.2的幼胚转入常温培养后，子叶才能迅速生长并转绿，最终可能培养成苗；而发育指数小于0.2的幼胚则不再发育，不转绿，不能成苗。目前普遍认为胚龄越小越难培养，而胚龄越大则存在胚萎缩退化的可能性越大。因此研究延长幼胚发育的方法是极早熟桃胚培养成功的关键。
[0005]对胚败育极早品种的胚挽救迄今为止，只有分化出原始体的胚才能在离体条件下培养成功，球形期以前的胚进行离体培养很难成活。因此，必须加大力度对控制胚胎发育的因子及作用模式和机理、以及对延迟胚败育时期方法的研究。
[0006]杂种胚早期败育一般是由于胚乳发育不正常或杂种胚与胚乳之间生理上的不协调而引起的，在胚败育之前将其取出进行培养并产生杂种植物，已有很多成功的例子。目前在柑橘、葡萄、桃、杏等果树上已获得成功。
[0007]钟晓红研究多胺在沙田袖开花及坐果初期的生理作用时发现，从蕾期到第1次生理落果，幼果内源多胺含量呈下降趋势，但受精幼果比未受精幼果下降速度缓慢，用3种外源多胺喷布花蕾，均促进了花粉管伸长，延缓了胚珠衰老，增强了受精能力，提高了坐果率。所以在生产应用中可以尝试喷施不同的生长调节剂来克服胚败育问题。
[0008]最佳培养时期一般用胚龄或PF值来表示。从授粉开始到剥离胚培养的时间称为胚龄。胚龄或PF值是影响胚抢救成功的关键因素，直接影响到胚培养成苗率的高低和胚培苗的生长势。不同果树对最佳培养时期的要求不同，应该抓住胚发育到最佳状态，但又尚未败育的时期进行培养。
[0009]关于桃胚抢救最适宜胚龄有过许多的报道，说法也不一致，但总体来看胚抢救的技术在不断完善和进步，对胚龄的要求在逐渐变小，Ranmink就曾经诱导盛花后IOd的桃胚珠发育达到12mm;刘焕芳等采用硬核期(PF=0.6)的大樱桃远缘杂种胚进行胚抢救获得成功；有研究表明花后35d是红宝石无核葡萄胚抢救的最佳时期；杨红花等研究发现根据坐果率的变化情况可以判断胚的败育时期，不同胚龄李、杏杂种胚的萌发及生长不同:PF>0.5的杂种胚可以萌发及生长，PF〈0.5的幼胚不能正常萌发。
[0010]桃胚的发芽能力一般与它的大小成正相关关系，果实生育期90-100d以内的桃，由于生长时间短，胚发育不完全，种子在常规播种条件下不能萌发或萌发率极低，果实发育期短于75d的早熟桃种子，由于种胚过小一般难以发芽。植物的胚抢救是将要败育的胚从子房或胚珠内取出。但有些条件下取出胚是技术不允许的，因此，想抢救这些胚，必须培养整个子房或胚珠。
[0011]总体上，在现有的防止桃胚败育的育种技术中，普遍存在技术实施难度大、以及培养步骤繁琐且经济成本高的问题。
【发明内容】
[0012]本发明的目的是，针对现有技术存在的问题，提供一种促进桃胚胎发育的育种方法，采取栽培手段避免胚败育，使果实正常成熟时胚发育饱满，使其种仁发育完全，从而利于选育出更适合设施栽培的早熟桃新品种。
[0013]本发明解决问题的技术方案是:提供一种促进桃胚胎发育的育种方法，包括如下步骤:(I)选择三年生以上的桃树；(2)限制所选桃树的根系生长；(3)在所选桃树盛花后进行干旱处理，并控制土壤含水量。
[0014]进一步地，在本发明促进桃胚胎发育的育种方法的所述步骤(1)中，选择的三年生以上桃树为早熟桃。
[0015]进一步地，在本发明促进桃胚胎发育的育种方法的所述步骤(2)中，限制所选桃树的根系生长于直径40cm、高30cm的塑料盆等容器中。
[0016]进一步地，在本发明促进桃胚胎发育的育种方法的所述步骤(2)中，将所选桃树置于日光温室中栽培。
[0017]进一步地，在本发明促进桃胚胎发育的育种方法的所述步骤(3)中，在桃盛花后10-40天进行干旱处理，控制土壤含水量在40%-60%之间。
[0018]进一步地，在本发明促进桃胚胎发育的育种方法的所述步骤(3)中，在桃盛花后10-40天进行干旱处理，控制土壤含水量在40%-60%之间，浇水量以中午桃树新梢嫩尖萎蔫，晚上嫩尖又恢复生机的状态为标准。
[0019]进一步地，在本发明促进桃胚胎发育的育种方法的所述步骤(3)中，控制土壤含水量的同时，调整室温，保持白天温度最高25°C、夜间温度最低10°C。
[0020]优选地，在所选桃树盛花后桃胚培育的时间为45天-100天。
[0021]优选地，取所育种的种仁进行播种时，先将其保湿休眠后，再进行播种；较佳地，将所育种的种仁在5°C保湿，并保持休眠60天后，进行播种。
[0022]应用本发明促进桃胚胎发育的育种方法，其技术原理是逆境诱导植物生殖生长，有效避免胚败育，使种胚完全发育，获得发育完全的早熟桃成熟种仁，从而选育出更适合设施栽培的早熟桃新品种；种仁经过保湿休眠后，直接播种于营养钵土壤中，发芽成苗，出苗率达90%以上。在整个培育期间，不仅步骤简单，而且在果实膨大前无需施用任何肥料，也无需喷施任何生长调节剂，使经济成本得到大量节约。
[0023]与现有技术相比，本发明的有益效果是:方法简便，易操作调控，创新地采取栽培手段有效避免胚败育，实现种胚发育饱满完全，从而获得发育完全的早熟桃成熟种仁，选育出更适合设施栽培的早熟桃新品种；而且，所得新品种的种仁播种后，出苗率高；此外在整个培育期间，无需多次喷施生长调节剂，节约经济成本和时间，适于在相关桃育种领域中推广应用。
【具体实施方式】
[0024]下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
[0025]下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
[0026]下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0027]下述应用例中所用的桃树品种、肥料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0028]本发明的一种促进桃胚胎发育的育种方法，包括如下步骤:
[0029]( I)选择三年生以上的桃树；
[0030](2)限制所选桃树的根系生长；
[0031](3)在所选桃树盛花后进行干旱处理，并控制土壤含水量。
[0032]在上述实施例中:
[0033]在所述步骤(1)中，桃树品种的选择根据地域及气候环境不同进行相应的选择，优选的三年生以上桃树为早熟桃品种，如春雪等品种；
[0034]在所述步骤(2)中，限制所选桃树的根系生长能够根据实际培养条件进行，其中，优选的方法是将所选早熟桃定植于直径40cm、高30cm的塑料盆等容器中；为保障育种过程中更符合自然生长环境，优选地，将所选桃树置于日光温室中栽培；
[0035]在所述步骤(3)中，在桃盛花后10-40天进行干旱处理，控制土壤含水量在40%-60%之间；优选地，为控制土壤含水量在40%-60%之间，浇水量以中午桃树新梢嫩尖萎蔫，晚上嫩尖又恢复生机的状态为标准；优选地，控制土壤含水量的同时，调整室温，保持白天温度最高25°C、夜间温度最低10°C ；
[0036]为保障桃胚发育饱满完全，依盆栽早熟桃品种的果实发育期，在所选桃树盛花后桃胚培育的时间优选为45天-100天。
[0037]采用所得桃育种进行播种时，先将所得育种的种仁进行保湿休眠后，再进行播种；其中，将所育种的种仁保湿优选在5°C进行，保持的休眠期优选为60天。
[0038]在上述促进桃胚胎发育的育种方法的过程中，在育种开始到果实膨大期间不施用任何肥料，基本营造了瘠薄的土壤环境，只需从果实膨大至成熟期进行正常肥水及栽培技术管理即可，经过上述处理的早熟桃种胚不败育，且发育完全；所得种胚播种，出苗率均达到90%以上。
[0039]下面结合具体应用实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
[0040]应用例I[0041]以3年生盛果期的品种为春雪的桃树为例，采用直径40cm、高30cm的塑料盆盆栽限制其根系生长范围；在桃盛花后第10天至第40天内进行为期30天的干旱处理，控制土壤含水量在40%-60%之间，浇水量以中午桃树新梢嫩尖萎蔫，晚上嫩尖又恢复生机的状态为标准；果实经过85天发育，正常成熟，种仁饱满。
[0042]在上述实施例中，从育种开始到果实膨大期间不施用任何肥料，基本营造了瘠薄的土壤环境，只需从果实膨大至成熟期进行正常肥水及栽培技术管理即可，经过上述处理的早熟桃种胚不败育，且发育完全；砸取种仁，置于冰箱冷藏室内5°C下保湿休眠，休眠期60天，播种于营养钵中，3天发芽，15天出苗，出苗率达90%。
[0043]应用例2
[0044]以4年生盛果期的品种为春雪的桃树为例，采用盆栽限制其根系生长范围，置于日光温室中栽培；在桃盛花后第10天至第40天内进行为期30天的干旱处理，控制土壤含水量在40%_60%之间，浇水量以中午桃树新梢嫩尖萎蔫，晚上嫩尖又恢复生机的状态为标准；调低温室温度，白天最高25°C，夜间温度10°C至15°C，夜间保温顺其自然，果实经过100天发育，正常成熟，种仁饱满。
[0045]在上述实施例中，从育种开始到果实膨大期间不施用任何肥料，基本营造了瘠薄的土壤环境，只需从果实膨大至成熟期进行正常肥水及栽培技术管理即可，经过上述处理的早熟桃种胚不败育，且发育完全；砸取种仁，双仁率10%，置于冰箱冷藏室中5°C下保湿休目民，休眠期60天，播种于营养钵，3天发芽，15天出苗，出苗率达98%。
[0046]应用例3
[0047]以3年生盛果期的品种为春美的桃树为例，采用盆栽限制其根系生长范围；在桃盛花后第10天至第40天内进行为期30天的干旱处理，控制土壤含水量在40%-50%之间，浇水量以中午桃树新梢嫩尖萎蔫`，晚上嫩尖又恢复生机的状态为标准；果实经过90天发育，正常成熟，种仁饱满。
[0048]在上述实施例中，从育种开始到果实膨大期间不施用任何肥料，基本营造了瘠薄的土壤环境，只需从果实膨大至成熟期进行正常肥水及栽培技术管理即可，经过上述处理的早熟桃种胚不败育，且发育完全；砸取种仁，置于冰箱冷藏室内5°C下保湿休眠，休眠期60天，播种于营养钵中，3天发芽，15天出苗，出苗率达93%。
[0049]应用例4
[0050]以3年生盛果期的品种为春美的桃树为例，采用盆栽限制其根系生长范围，置于日光温室中栽培；在桃盛花后第10天至第40天内进行为期30天的干旱处理，控制土壤含水量在40%-60%之间，浇水量以中午桃树新梢嫩尖萎蔫，晚上嫩尖又恢复生机的状态为标准；调低温室温度，白天最高20°C，夜间温度10°C至13°C，夜间保温顺其自然，果实经过96天发育，正常成熟，种仁饱满。
[0051]在上述实施例中，从育种开始到果实膨大期间不施用任何肥料，基本营造了瘠薄的土壤环境，只需从果实膨大至成熟期进行正常肥水及栽培技术管理即可，经过上述处理的早熟桃种胚不败育，且发育完全；砸取种仁，双仁率11%，置于冰箱冷藏室中5°c下保湿休目民，休眠期60天，播种于营养钵，3天发芽，15天出苗，出苗率达96%。
[0052]应用例5
[0053]以3年生盛果期的品种为袖珍早蟠的桃树为例，采用盆栽限制其根系生长范围；在桃盛花后第10-25天内进行为期15天干旱处理，控制土壤含水量在40%-60%之间，浇水量以中午桃树新梢嫩尖萎蔫，晚上嫩尖又恢复生机的状态为标准；果实经过45天发育，正常成熟，种仁饱满。
[0054]在上述实施例中，从育种开始到果实膨大期间不施用任何肥料，基本营造了瘠薄的土壤环境，只需从果实膨大至成熟期进行正常肥水及栽培技术管理即可，经过上述处理的早熟桃种胚不败育，且发育完全；砸取种仁，置于冰箱冷藏室内5°C下保湿休眠，休眠期60天，播种于营养钵中，3天发芽，15天出苗，出苗率达94%。
[0055]应用例6
[0056]以4年生盛果期的品种为袖珍早蟠的桃树为例，采用盆栽限制其根系生长范围，置于日光温室中栽培；在桃盛花后第10-25天内进行为期15天的干旱处理，控制土壤含水量在40%-60%之间，浇水量以中午桃树新梢嫩尖萎蔫，晚上嫩尖又恢复生机的状态为标准；调低温室温度，白天最高23°C，夜间温度10°C至12°C，夜间保温顺其自然，果实经过50天发育，正常成熟，种仁饱满。
[0057]在上述实施例中，从育种开始到果实膨大期间不施用任何肥料，基本营造了瘠薄的土壤环境，只需从果实膨大至成熟期进行正常肥水及栽培技术管理即可，经过上述处理的早熟桃种胚不败育，且发育完全；砸取种仁，置于冰箱冷藏室中5°C下保湿休眠，休眠期60天，播种于营养钵，3天发芽，15天出苗，出苗率达97%。
[0058]应用例7
[0059]以6年生盛果期的品种为中油5的桃树为例，采用盆栽限制其根系生长范围，置于日光温室中栽培；在桃盛花后第10至第40天内进行为期30天的干旱处理，控制土壤含水量在40%-60%之间，浇水量以中午桃树新梢嫩尖萎蔫，晚上嫩尖又恢复生机的状态为标准；调低温室温度，白天最高25°C，夜间`温度10°C至12°C，夜间保温顺其自然，果实经过72天发育，正常成熟，种仁饱满。
[0060]在上述实施例中，从育种开始到果实膨大期间不施用任何肥料，基本营造了瘠薄的土壤环境，只需从果实膨大至成熟期进行正常肥水及栽培技术管理即可，经过上述处理的早熟桃种胚不败育，且发育完全；砸取种仁，置于冰箱冷藏室中5°C下保湿休眠，休眠期60天，播种于营养钵，3天发芽，15天出苗，出苗率达99%。
[0061]本发明不限于上述实施方式，本领域技术人员所做出的对上述实施方式任何显而易见的改进或变更，都不会超出本发明的构思和所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种促进桃胚胎发育的育种方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)选择三年生以上的桃树； (2)限制所选桃树的根系生长； (3)在所选桃树盛花后进行干旱处理，并控制土壤含水量。
2.根据权利要求1所述的促进桃胚胎发育的育种方法，其特征在于:在所述步骤(1)中，选择的三年生以上桃树为早熟桃。
3.根据权利要求1所述的促进桃胚胎发育的育种方法，其特征在于:在所述步骤(2)中，限制所选桃树的根系生长于直径40cm、高30cm的容器中。
4.根据权利要求1所述的促进桃胚胎发育的育种方法，其特征在于:在所述步骤(2)中，将所选桃树置于日光温室中栽培。
5.根据权利要求1所述的促进桃胚胎发育的育种方法，其特征在于:在所述步骤(3)中，在桃盛花后10-40天进行干旱处理，控制土壤含水量在40%-60%之间。
6.根据权利要求1所述的促进桃胚胎发育的育种方法，其特征在于:在所述步骤(3)中，在桃盛花后10-40天进行干旱处理，控制土壤含水量在40%-60%之间，浇水量以中午桃树新梢嫩尖萎蔫，晚上嫩尖又恢复生机的状态为标准。
7.根据权利要求1所述的促进桃胚胎发育的育种方法，其特征在于:在所述步骤(3)中，控制土壤含水量的同时 ，调整室温，保持白天温度最高25°C、夜间温度最低10°C。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的促进桃胚胎发育的育种方法，其特征在于:在所选桃树盛花后桃胚培育的时间为45天-100天。
9.根据权利要求8所述的促进桃胚胎发育的育种方法，其特征在于:取所育种的种仁进行播种时，先将其保湿休眠后，再进行播种。
10.根据权利要求9所述的促进桃胚胎发育的育种方法，其特征在于:将所育种的种仁在5°C保湿，并保持休眠60天后，进行播种。
【文档编号】A01G17/00GK103858726SQ201410131014
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】陈湖, 张立莎, 王召元, 李永红, 常瑞丰, 刘国俭, 李艳霞 申请人:河北省农林科学院昌黎果树研究所