本发明属于花卉种植技术领域，尤其涉及一种矮化桃叶金桂品种种质资源变异体桂花种子辐射育种方法。
背景技术：
花卉产业作为我国农业新的经济增长点，是当今最具活力的产业之一，据世界经济家预测，21世纪最有发展前途的10大行业中，花卉产业被列为第2位。近年来，我国花卉业取得了长足进步，但是与世界各国花卉发展相比，我国的花卉业还缺乏竞争力。我国植物种质资源非常丰富，但真正作为花卉用来观赏及园林绿化方面的种类却很少。随着观赏园艺业的迅速发展，人们对观赏植物的种类和商品特性要求越来越高，常规育种需创造分离群体，经表型性状筛选，实现育种目标需时间较长，育种成本高，在观赏园艺植物育种中应用有限。所以在充分利用我国丰富花卉种质资源的基础上，展开广泛育种途径，深入开展花卉育种工作，培育具有民族特色的名、优、新品种，以实现品种国产化，对促进花卉产业发展具有重要意义。据Ahloowalia等报道，全世界在营养繁殖植物中已培育出465个突变品种，其中大部分是园林植物，包括菊花、大丽花、石竹、海棠、月季等。60Co射线是花卉最常用的辐射诱变源。我国花卉辐射育种起始于上世纪80年代，试验材料涉及月季、菊花、美人蕉、大丽花、叶子花、荷花等约40种植物，并获得了大批具有优良观赏性状，如观赏期长、色彩丰富、花型、株型美观、瓶插寿命长、抗性强的观赏植物新品种。据不完全统计，我国利用辐射诱变育种的方式育成的菊花品种多达50多个。中国农业科学院蔬菜花卉研究所利用γ射线辐照月季枝条、种子，育成20多个月季新品种，辐照瓜叶菊干种子，获得了部分花粉败育的突变体；北京师范大学低能物理研究所用电子束辐射唐菖蒲、菊花和百合后，均获得了花期、花型和花色具有显著商品价值的优良变异株。目前，我国对一些名花，如水仙、梅花、菊花等进行辐射诱变，已获得了一些突变品种。我国关于林木辐射诱变育种的报道目前见于悬铃木、榆树、杉木、华山松及毛白杨等树种。在辐射诱变产生的生物学效应方面的研究有许多报道，用60Co-γ射线植物材料后，辐射产生生理效应表现在叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、类黄酮含量和SOD、CAT活性发生改变。强继业等研究了60Co-γ射线辐射后对球根海棠、蝴蝶兰、仙客来、大丽花生长速率和叶绿素含量的影响，表明低剂量辐射处理的花卉前期生长速率较高，长势优于对照，高剂量辐射处理的花卉后期生长速率高，并对其生长均有一定抑制作用，且抑制作用与处理剂量间呈正相关关系。Banerji B K等1991年研究假俭草(草坪植物单选系)种子60Co-γ射线7％植株矮化，数个株系抗寒性超过对照。同一诱变材料由于基因的差异，产生的变异率也有显著差异。通过对菊花辐射育种的研究表明:辐射诱变后代性状的变异程度以花色最大，其变异谱也最广；其次是花型、花期、叶型和株型，组培苗用电子束辐射处理，从栽植株数与变异株数的比率看，30～50Gy的变异率高，且在这一范围内，剂量越高，变异率越低。用电子束辐射唐菖蒲种球，结果表明后代的花色、花型、花序、开花期等性状均发生较大程度的变异，其变异率为8.7％～30.8％。荷花种藕经γ射线处理后，多数荷花生长受到抑制，致使开花期延迟10～15天，植株高度低于对照10～25cm，但在花色、花型等方面没有发生明显变异；不同辐射材料产生诱变率也有差异，如Broterjes利用菊花花梗、叶片和花瓣作为外植体，适宜剂量为8～10Gy，获得突变体的数量以花梗外植体为最多，其突变率达21％。辐射百合不定芽植株后代变异中，雄性不育变异率最高，变异类型最丰富。育种实践证明，诱变育种具有简便、安全、经济和突变率高的优势，且产生的变异稳定较快，可在短时间内育出新品种。诱变育种的突变率一般可达千分之几，甚至百分之几，比自然突变率高千百倍，并可引起植物形态结构和生理生化多方面的变异，由于观赏植物的色泽、大小、类型易于选择，很多材料在遗传上是高度杂合的，易获得高的突变频率，更适合于人们在培育观赏植物时求新求异的特点。但使用化学剂诱变可带来残留引起环境污染和对人体的毒害，航天诱变则受搭载装置和搭载的种子种类所限，使得进一步提高观赏植物育种的质量、数量受到限制，技术难度较大。因此，辐射诱变成为目前观赏植物品种培育和改良中一种非常重要的方法和手段。园林植物辐射诱变育种虽然取得了一定成绩，但整个研究发展水平仍然滞后于农作物诱变育种。主要表现在利用辐射诱变育种的园林植物种类有限，主要集中在菊花、月季、梅花、水仙等部分植物上，对桂花等多数传统花木尚未开展诱变育种研究工作。桂花(Osmanthus fragrans)为木犀科、木犀属常绿灌木或小乔木，原产西南、中南及东部地区，栽培历史悠久，在淮河以南区域广泛分布，具有适应性强、抗旱耐热、寿命长、主干挺拔、树冠圆满，叶质厚实、冠大荫浓，花朵繁密、花色丰富，花香浓郁、花期长短不一等诸多优点，集绿化、美化、香化于一体，可谓是“形、色、韵、味”俱佳，人们又将其赋予了“崇高、贞洁、荣誉、友好、吉祥”的象征，具有很高的观赏价值，深受国人喜爱，于1987年被评选为中国传统十大名花。桂花喜光又能耐阴，可利用性强，它能够抗二氧化硫、氟化氢，对氯气、粉尘、烟雾的抗性均比较强，是不可多得的抗污染树种。在园林绿化的配置中，一直被作为骨干树种而得到广泛的应用。近年来，桂花不仅作为重要的园林绿化花木被世界各地广泛引种栽培，而且还被用于香精香料食用研究和开发芳香油生产，被列为花卉产业的重要发展对象。然而，根据全国各地对桂花资源及品种进行的广泛调查和整理，确认我国现有桂花品种154个，分属4个品种群，品种间差异多在花色、花期，而营养器官色相差异较小，株型也缺少变化。长期以来，由于忽视对观赏植物多样性的保护与研究，对桂花的育种研究较少，常规杂交育种由于桂花花小，操作复杂、结实率较低，主要采用实生选种与芽变选种，然而，均存在变异率低、变异谱窄的不足，不利于新品种培育。国内外报道桂花辐射育种的研究至今未见报导。
随着观赏园艺业的迅速发展，人们对观赏植物的种类和商品特性要求越来越高，迫切需要更多更好的新、奇、异、罕花卉新品种(如矮化、彩色叶、花期长、花色繁多、抗性强等)的出现来代替原有品种。因此，桂花品种急需改良和丰富，桂花辐射育种愈发显示出其重要价值，为提高诱变效率，扩大变异谱，创造更多满足园林绿化需要的观叶、观花、观型桂花品种类型，迫切需要开展桂花诱变育种的生物学效应研究，探讨桂花诱变育种技术，是当前桂花产业化发展亟待解决的课题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种矮化桃叶金桂品种种质资源变异体桂花种子辐射育种方法，旨在解决常规杂交育种由于桂花花小，操作复杂、结实率较低，主要采用实生选种与芽变选种，均存在变异率低、变异谱窄的不足，不利于新品种培育的问题。
本发明是这样实现的，一种矮化桃叶金桂品种种质资源变异体桂花种子辐射育种方法，所述矮化桃叶金桂品种种质资源变异体桂花种子辐射育种方法包括以下步骤：
步骤一，选取标记金桂树冠外围中上部果实，待表皮呈酱紫色时采集，采后人工去皮洗净，获得纯净种子；种子贮藏；
步骤二，种子诱变处理，照射方法：急性外照射，剂量率1.5Gy/min，批处理种子400-500粒；处理部位：未萌发湿藏种子；
步骤三，自然温室中采用穴盘播种繁殖，基质配比为草炭+河沙+壤土按2:1:1体积比混合。
进一步，所述种子贮藏：基质河沙，湿度60％，置通风良好、排水通畅的冷凉环境。
进一步，所述种子诱变处理，金桂辐射最高临界剂量为123Gy；最适辐射剂量≤92Gy。
进一步，在播前置于25℃、相对湿度85％的智能催芽室内进行催芽；待种子萌芽时进行播种，播种时间控制在8月底至9月初；播种深度为种子横向粒径的3倍，经常喷水保持基质湿润。
本发明提供的矮化桃叶金桂品种种质资源变异体桂花种子辐射育种方法，筛选出具有高辐射诱变效应的矮化桃叶桂花品种种质资源变异体；获得金桂品种桂花种子的辐射最高临界剂量为123Gy；最适辐射剂量≤92Gy。确立了桂花种子辐射变异的早期鉴定的形态指标为株高与叶形变异、生理指标为成形叶片叶绿素含量。本发明首次构建桂花种子辐射育种方法，获得桂花品种种质资源变异体，试验统计表明，辐射处理金桂幼苗叶形变异率达13.6％±5.23以上，在观赏植物育种领域未见报道。矮化、桃形叶变异，整体株型紧凑；金桂对照品种平均高度108.5cm，变异体植株生长高度30.2cm，是对照植株高度的27.8％，比对照降低了72.2％，呈极显著差异；变异体植株整体正常功能叶长宽比大于3:1，叶型为桃叶状；对照植株整体正常功能叶长宽比小于3:1，叶型为椭圆状。
本发明的突变频率高；育种进程快，后代变异性状能较快稳定；能大幅度改良观赏性状。
附图说明
图1是本发明实施例提供的矮化桃叶金桂品种种质资源变异体桂花种子辐射育种方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
本发明实施例提供的矮化桃叶金桂品种种质资源变异体具有植株低矮、叶形狭窄、株型紧凑，集株高和叶形变异于一体。
如图1所示，本发明实施例提供的矮化桃叶金桂品种种质资源变异体桂花种子辐射育种方法包括以下步骤：
S101：选取标记金桂树冠外围中上部果实，待表皮呈酱紫色时采集。采后人工去皮洗净，获得纯净种子；种子贮藏：基质河沙，湿度60％，置通风良好、排水通畅的冷凉环境；
S102：种子诱变处理，照射方法：急性外照射，剂量率1.5Gy/min，批处理种子400-500粒；处理部位：未萌发湿藏种子；金桂辐射最高临界剂量为123Gy；最适辐射剂量≤92Gy；
S103:自然温室中采用穴盘(规格5X10)播种繁殖，基质配比为草炭+河沙+壤土按2:1:1体积比混合。在播前置于25℃、相对湿度85％的智能催芽室内进行催芽。待种子萌芽时进行播种，播种时间控制在8月底至9月初。播种深度为种子横向粒径的3倍，经常喷水保持基质湿润。
下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步的描述。
1.种子采集与贮藏
(1)种子采集：选取标记金桂树冠外围中上部果实，待表皮呈酱紫色时采集。采后人工去皮洗净，获得纯净种子。
(2)种子贮藏：沙藏法。基质湿度60％，置通风良好、排水通畅的冷凉环境。
2.种子诱变处理
照射方法：急性外照射，剂量率1.5Gy/min，批处理种子400-500粒。
处理部位：未萌发湿藏种子。
适宜剂量选择：试验分析表明，金桂田间出苗率半致死剂量为92.39Gy，实验室发芽试验半致死剂量为123.81Gy，因此，金桂辐射最高临界剂量为123Gy；最适辐射剂量≤92Gy。
3.辐射处理种子育苗
自然温室中采用穴盘(规格5X10)播种繁殖，基质配比为草炭+河沙+壤土按2:1:1体积比混合。在播前置于25℃、相对湿度85％的智能催芽室内进行催芽。待种子萌芽时进行播种，播种时间控制在8月底至9月初。播种深度为种子横向粒径的3倍，经常喷水保持基质湿润。
4.田间观察与测评
出苗后幼苗生长约10-15cm时，移植于露地试验区，与同期未辐射种子幼苗为对照，用游标卡尺定期测量植株高度；同时，与对照相比，定期观察辐射处理桂花叶部变异，叶形、叶色、叶质、叶脉、叶缘呈现差异。采用SPAD-502叶绿素仪测定成形叶叶绿素相对含量。
5.数据分析与桂花突变体选择
将田间调查所得数据以处理为单位求平均数，采用DPS v7.05软件进行单因素方差分析，差异极显著并结合田间观察，生长稳定者，视为变异体。
下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步的描述。
1方法
辐射处理、实验观察法、实验分析、统计分析
2技术路线
实验材料采集—实验材料辐照处理—田间种植与观察—数据统计与分析
3实验方案及可行行分析
(1)实验材料采集与辐射处理
以永川兴龙湖公园定点观察结实的金桂品种当年采收种子为实验材料。照射处理采用四川农科院钴源，照射剂量参照相关树种辐射育种剂量，分别设为50、100、150、200、250Gy，以不照射种子为对照，每个处理500粒种子，4次重复。
(2)辐照材料的种植及田间测评
将处理材料在播前置于25℃、相对湿度85％的智能催芽室内进行催芽。待种子萌芽时进行播种。各处理随机排列种植，4次重复。其它按常规方法进行管理。适时调查记录各处理的发芽率、出苗率、株高、分枝数、主茎叶片数、定位叶片大小与叶色、单株根条数、长度等形态指标，与对照进行挂牌比较计算变异率。
(3)数据统计与分析
以不同辐射量X为自变量，不同剂量下的出苗率为因变量，利用SPSS软件得出直线回归方程Y＝a+bx来计算桂花种子的半致死剂量。将形态观察指标与对照进行方差分析，以变异率达显著水平的形态指标作为早期诱变鉴定指标。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。