专利名称：番木瓜新品种快速选育的方法
技术领域：
本发明涉及植物新品种快速选育方法的改进，具体是番木瓜新品种快速选育的方法。
背景技术：
番木瓜(Carica papaya L.)是一种在热带、亚热带地区广泛栽培的果树，有生长快、结果早、产量高、品质好的优点，是世界上第四大畅销水果。番木瓜用途广泛，全株可以利用，尤其它含有丰富的木瓜蛋白酶、木瓜凝乳酶、番木瓜碱。经济一体化促使番木瓜生产朝规模化、商品化的方向发展，因此，在不断变化的市场中，优良新品种的迅速获得是保持市场竞争力的关键。
番木瓜属于用种子繁殖的草本果树，常采用杂交法以及大田选择自然变异株等方法培育新品种。番木瓜的植株性别复杂(有雌、雄及两性株)，用常规的种子繁殖不能保证植株的株性稳定。在新品种选育过程中，无论是杂交后代还是变异株的自交后代都会出现性状分离。番木瓜又易受病虫害的侵害，特别是番木瓜花叶病毒，严重影响了番木瓜的生产和利用，所以有必要选育耐病能力强、株性稳定的新品种。
为了获得能将优良性状稳定遗传的后代，传统的方法是将杂交后代连续多年进行大田表证试验，从而筛选出既符合选育指标要求又能稳定遗传的优良新品种。但是，这种方法因工作量大而限制了杂交配对数量和自交、回交试验的株数，通常需8～10年才有可能获得一种新的优良品种。
番木瓜因采用有性繁殖而导致性状分离，在实际工作中常常遇到表现优良性状的单株，其种子苗后代中因未出现能完全保留母株优良性状的单株，导致试验中断，从而大大降低成功率，这是造成番木瓜新品种选育难度大、时间跨度长的主要因素。选育出的新品种还可能因时间跨度长，在迅速变化的市场中已不具竞争力。因此传统的番木瓜选育方法存在成功率低，时效性差等缺点。
如果将传统的选育种手段与组培无性繁殖技术相结合，就可以使优良单株的性状稳定地遗传给后代，从而大大加快新品种选育的进程，并获得大量性状一致的组培苗。由于番木瓜组培瓶苗的根系吸收能力差，造成移栽成活率比较低，从而影响组培技术在番木瓜工厂化育苗中的应用，制约了优良新品种的大面积推广。
由于霜冻的危害，在华南地区大田种植番木瓜必须避开霜害期，即要求在2月底至3月上旬期间(气温15℃以上)定植大田，才可保证十月初开始进入采收期，因为在一月中旬之前的采收期长短直接影响果农的实际收益。然而，要在2～3月份定植的番木瓜组培苗，需要在12月～1月份进行组培瓶苗的移栽，而此时期的低温气候，不适宜番木瓜组培苗根系的生长，导致移栽成活率很低，严重影响组培工厂化育苗技术在生产中的应用，致使选育出的优良新品种无法迅速得到推广应用。为了适应市场需要，有必要寻找新的快速选育番木瓜新品种的方法。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种适应番木瓜生产发展的需要，根据市场变化快速选育出优良新品种的新方法。
本发明所说的番木瓜新品种快速选育的方法采用的技术方案按以下四个程序完成(1)选择优良性状的单株；(2)组培快速育苗；(3)大田表证试验；(4)选择能稳定遗传优良性状的单株作为新品种。再将此新品种的母株，进行组培工厂化育苗。
所说的(1)选择优良性状的单株方法是选择优良的番木瓜品种作父、母本进行杂交，选取杂交后代中具有优良性状的单株，或直接选取大田种植中具有优良性状的变异单株。
所说的(2)组培快速育苗方法是a.取上述母株的侧芽作外植体，按CN1481674A专利所公开的方法进行组培无性繁殖，培养出根、茎、叶完整，根系发达的番木瓜组培瓶苗；b.番木瓜组培瓶苗处理将吲哚丁酸用水配成400mg/L的溶液，黄泥研磨成粉状并筛去沙粒，按照黄泥粉吲哚丁酸溶液重量比为2∶1的比例混合成糊状黄泥浆，将番木瓜组培瓶苗用清水洗净基部的培养基，再将瓶苗的基部点蘸糊状黄泥浆后，假植于由计算机控制温、湿度，铺设有地热线的智能控制练苗床；c.练苗组培瓶苗假植于炼苗床后，控制温度在15～30℃，空气湿度为80～90％，15～25天后幼苗达到5～8cm高(6片叶)，即可将苗移入营养杯，营养杯的基质可以用大田泥土8份、沙2份(体积份)组成，也可以用泥土8份、珍珠岩2份(体积份)组成，也可以用市售的营养土等。
d.杯苗的培育将上述营养杯置于温室内，控制温度5～35℃，按常规的苗圃管理方法培养一个月以上就可定植大田进行表证试验。
智能控制练苗床的设置方法优选采用在温室内架设一定面积的苗床，以纱网铺底，在苗床上每间隔≥15cm的距离铺设≤600瓦功率的地热线，地热线通过电子温控器连接在计算机上，当温度低于15℃时会自动通电加温，20℃即断电；将珍珠岩椰糠按照体积比为4∶1的比例混匀后铺在装有地热线的苗床上，厚度为15cm，在苗床的中轴线上方≥50cm处安装带有微喷头的水管，水管的一端通过电磁阀接上自来水，电磁阀的电源开关由计算机控制；将电子智能叶片(购自国防科技大学的产品)插在苗床中央，并与计算机相连；电子智能叶片能实时地监测苗床微环境的温、湿度，并转化成数字信号传给计算机；苗床上方安装有遮光率不大于50％的遮阳网。
为了更好控制苗床的温、湿度，使组培苗的出根率达到80％以上，而且根系生长良好，控制练苗床的计算机参数可设定为(1)黑夜时间设定为18时至次日7时；(2)根原基形成期设定苗床微环境的湿度90％，植物类型设定为阴性，时间设定为5～10天；(3)根系生长期设定苗床微环境的湿度80％，植物类型设定为中性，时间设定为10～15天。
(4)温度设定为15～30℃。
由于本发明在苗床上铺设地热线使番木瓜幼苗的根部保持在15℃以上，即使在寒冷的季节番木瓜幼苗的根系也能正常生长。
本专利采用智能控制苗床，由于智能叶片实时“感知”苗床微域环境因子的变化，能及时通过间歇弥雾补充叶片和基质蒸发的水分，使组培苗叶片保持湿润，基质的湿度维持在70～75％，而人工控制由于喷雾的水量不能随环境因子变化而迅速反应，基质湿度变化大，使组培苗常常处于“旱”和“涝”的环境，影响根系的生长，与人工控制的苗床相比，组培瓶苗的出根率提高46％，达到极显著差异水平。
本发明因采用信息技术控制练苗床微环境的温、湿度，能显著提高组培苗的出根率，可以在较短的时间内获得大量优良新品种种苗。在大田选取优良番木瓜成龄两性株的侧芽作为外植体，进行无性繁殖组培苗，并利用冬季的11～1月份进行育苗，经过两个月的培育，可以使瓜农在春季的2～3月份进行大田种植，从而可以在当年的10份开始收获番木瓜。
另外，本发明的番木瓜组培瓶苗处理时瓶苗的基部采用点蘸含吲哚丁酸的黄泥浆，使练苗期更易长出新的根系，第25天统计出根率达93.6％，比用瓶苗的基部直接浸泡含吲哚丁酸溶液的出根率高出25％以上。
本发明的有益效果1、将选种技术与组培技术有机地结合使用，从而使番木瓜新品种选育所需的时间，由常规选育种方法的8～10年，缩短为3～5年。
2、番木瓜新品种选育进程的大大加快，才能对市场的变化迅速作出反应，选育出既适合当前市场需求，又能适应生产地自然环境条件的新品种，使新品种具有市场竞争力。
3、通过组培无性繁殖所获的组培苗植株，因其性状一致，有利于番木瓜的标准化生产，并能提高单位面积的产值。
下面结合具体实施例，详细叙述本发明的技术方案和有益效果。
具体实施例方式
实施例1新品种“红妃11号”的选育“红妃”番木瓜果实的大小及果形个体差异大，而且多数植株都有间断结果的现象，直接影响产值，“红妃”番木瓜的每亩产量约为3000公斤。为此，我们改进“红妃”番木瓜品种，选育出新品系“红妃11号”。
2002年开始我们用本专利所说的方法进行新品种的选育(1)选择优良性状的单株方法2002年10月从大田种植的“红妃”番木瓜植株中，选择座果性状优良的两性植株为单株。
(2)组培快速育苗方法a.10月25日取上述单株的侧芽为外植体，按CN1481674A专利所公开的方法进行无性繁殖，2003年秋季培养出根、茎、叶完整，根系发达的番木瓜组培瓶苗；
b.番木瓜组培瓶苗处理将吲哚丁酸用水配成400mg/L的溶液，黄泥研磨成粉状并筛去沙粒，按照黄泥粉∶吲哚丁酸溶液重量比为2∶1的比例混合成糊状黄泥浆，将番木瓜组培瓶苗用清水洗净基部的培养基，再将瓶苗的基部点蘸糊状黄泥浆后，假植于由计算机控制温、湿度，铺设有地热线的智能控制练苗床。
该智能控制练苗床的设置是在温室内架设离地面80-100cm、长1600cm宽150cm的苗床，以纱网铺底，以不大于15cm的间隔铺设不大于600瓦功率的地热线160米，地热线通过电子温控器连接在计算机上；将珍珠岩∶椰糠体积比按照4∶1混匀后铺在苗床的地热线上，厚度为15cm，在苗床的中轴线上方大于和等于50cm处安装带有微喷头的水管，通过电磁阀接在自来水管上。将“电子智能叶片”(购自国防科技大学)插在苗床中央，并与计算机相连。
控制练苗床的计算机参数的设定(1)黑夜时间设定为18时至次日7时；(2)根原基形成期设定苗床环境的湿度90％，植物类型设定为阴性，时间设定为7天；(3)根系生长期设定苗床环境的湿度80％，植物类型设定为中性，时间设定为10天。
(4)温度设定15～35℃c.练苗将该新品系的番木瓜组培瓶苗，移栽于练苗床1～7天称“根原基形成期”，7天后组培苗基部出现根原基，8～17天称“根系生长期”，第17天形成3～4条新根，根长约1～2cm，幼苗达到5-6cm高(6片叶)时可将苗移入营养杯，营养杯的基质用大田泥土8份、沙2份配成。
d.杯苗培育将营养杯置于温室，在5～35℃，常规的温室苗圃管理方法培育一个月，苗高约15cm(10片叶)即可作大田表证用苗。
采用本专利所说的智能控制系统的苗床，与人工控制的苗床相比，组培瓶苗的出根率提高46％，达到极显著差异水平。
(3)大田表证2004年2月27日将上述所得的组培杯苗300株，定植于大田试种，按常规的方法种植管理，其结果性状与母株无明显差异。2004年10月开始收获，与“红妃”实生苗相比座果节位低2～3节，而且无间断结果现象，单株成品果达10个以上，平均单果重1500～2000克。由于选育出的“红妃11号”番木瓜新品系挂果性状比较稳定，每亩产值提高20％以上，亩产可达3800公斤。
(4)选择能稳定遗传优良性状的单株作为新品种的母株，进行组培工厂化育苗，可生产出大量性状一致的“红妃11号”组培苗。
2004年11月经专家初步鉴定，并命名为“红妃11号”新品系，选育的总时间为三年。
实施例2新品种“红日”番木瓜的选育近年来，随着番木瓜果品在北方地区销售市场的开拓，经销商对果品的耐贮运性提出更高的要求。由于从国外引进的“日升”、“夏威夷”等番木瓜品种，虽然品质优良，但因晚熟且不耐病，不适合广州地区种植。2002年2月我们将其实生苗定植于大田，进行田间选育，2003年10月从中筛选出较为早熟、品质优良、座果性状良好、果品耐贮运的单株。11月取其侧芽作外植体，进行组培无性繁殖，2004年9月生产出组培瓶苗。按本专利中“快速育苗方法”所述的工艺流程，进行组培苗处理，20天后培养出带有3～4条新根，根长约1～2cm的番木瓜组培苗并移栽于练苗床。
练苗床的设置与控制练苗床的计算机参数设定同实施例1幼苗达到5～6cm高(6片叶)便可将苗移入营养杯，再培育一个月，苗高约15cm(10片叶)即可作大田表证用苗。
2005年2月初500株番木瓜组培苗在广州市番禺区种植，当年10月初开始收果单果重500～800克，果形介于“日升”与“夏威夷”之间的椭圆形，肉质嫩滑清甜，果品耐贮期达五天以上，满足了经销商的要求。
2006年2月该新品种被命名为“红日”番木瓜，选育总时间为四年。
实施例3新品种“红铃”番木瓜的选育从国外引进的“马来红”品种番木瓜虽然果肉红色，较受消费者欢迎，但其晚熟、产量低且耐病差的特性影响种植效益。2001年夏季我们以“马来红”和“穗中红”番木瓜成年株为父、母本进行杂交试验。2002年2月底将上述杂交一代的种播苗定植于大田，2002年11月从中选择出既有“穗中红”早熟、耐病和丰产的特性，又有“马来红”植株较矮、果肉红色等优点的单株(MS-06号)作为母株。12月取其侧芽作外植体进行组培无性繁殖，2003年9月生产出组培瓶苗，25天后培养出带有3～4条新根，根长约1～2cm的番木瓜组培苗，按本专利中“快速育苗方法”所述的工艺流程移栽于练苗床。
练苗床的设置与控制练苗床的计算机参数设定同实施例1幼苗达到7～8cm高(6片叶)，便可将苗移入营养杯，再培育一个月，苗高约15cm(10片叶)即可作大田表证用苗。
2004年3月初将组培杯苗500株定植于大田，10月份的大田试验结果(表1)显示其组培后代的各种性状与MS-06号母株完全一致，说明集杂交父、母本之优点的杂交一代单株，通过组培技术能使其优良性状稳定地遗传给组培后代，而不会出现性状分离现象，从而大大加快选育种进程。2006年1月18日该新品种获广东省农作物品种审定委员会认证。新品种被命名为“红铃”番木瓜，选育总时间为五年。
“红铃”番木瓜与其父、母本的性状比较
实施例4新品系“穗中红48-22”番木瓜的选育2001年开始进行“穗中红48”耐病株系研究，2003年3月从大田试验中筛选出既保留“穗中红48”的各项优良品质，又具有较强的耐花叶病毒特性的单株(穗中红48-22)，4月25日取其侧芽作外植体进行组培无性繁殖，10月生产出组培瓶苗，按本专利中“快速育苗方法”所述工艺流程进行组培苗处理并移栽于练苗床。23天后培养出带有3～4条新根，根长约1～2cm的番木瓜组培苗。练苗床的设置与控制练苗床的计算机参数设定同实施例1幼苗达到5～6cm高(6片叶)，便可将苗移入营养杯，再培育一个月，苗高约15cm(10片叶)即可作大田表证用苗。
2004年2月底将250株组培苗定植于大田进行表证试验，2004年12月的调查结果(表2)显示其组培苗后代的株性、果形、品质和丰产性能及耐花叶病等性状均与母株(穗中红48-22)保持一致，说明试验所筛选出的“穗中红48-22”耐病株系的性状，可通过组培技术得以稳定遗传。新品系“穗中红48-22”番木瓜的选育总时间为四年，大大加快选育种进程。
“穗中红48”与选育的耐花叶病新品系的性状比较
权利要求
1.一种番木瓜新品种快速选育的方法，其特征在于由如下四个程序完成(1)选择优良性状的单株；(2)组培快速育苗；(3)大田表证试验；(4)选择能稳定遗传优良性状的单株作为新品种，所说的(1)选择优良性状的单株方法是选择优良的番木瓜品种作父、母本进行杂交，选取杂交后代中具有优良性状的单株，或直接选取大田种植中具有优良性状的变异单株；所说的(2)组培快速育苗方法是a.取上述单株的侧芽作外植体，进行组培无性繁殖，培养出根、茎、叶完整，根系发达的番木瓜组培瓶苗；b.番木瓜组培瓶苗处理将吲哚丁酸用水配成400mg/L的溶液，黄泥研磨成粉状并筛去沙粒，按照黄泥粉∶吲哚丁酸溶液重量比为2∶1的比例混合成糊状黄泥浆，将番木瓜组培瓶苗用清水洗净基部的培养基，再将瓶苗的基部点蘸糊状黄泥浆后，假植于由计算机控制温、湿度，铺设有地热线的智能控制练苗床；c.练苗组培瓶苗假植于炼苗床后，控制温度在15～30℃，空气湿度为80～90％，15～25天后幼苗达到5～8cm高，即可将苗移入营养杯；d.杯苗培育将营养杯置于温室，控制温度5～35℃培育一个月以上，定植于大田进行表证试验。
2.根据权利要求1所述的番木瓜新品种快速选育的方法，其特征在于所说的智能控制练苗床的设置方法在温室内架设一定面积的苗床，以纱网铺底，在苗床上每间隔≥15cm的距离铺设≤600瓦功率的地热线，地热线通过电子温控器连接在计算机上；将珍珠岩粉∶椰糠按照体积比4∶1的比例混匀后铺在装有地热线的苗床上，厚度为15cm；在苗床的中轴线上方≥50cm处安装带有微喷头的水管，水管的一端通过电磁阀接上自来水，电磁阀的电源开关由计算机控制；将电子智能叶片插在苗床中央，并与计算机相连；苗床上方安装有遮光率不大于50％的遮阳网。
全文摘要
番木瓜新品种快速选育的方法，涉及植物新品种快速选育的方法。由如下四个程序完成(1)选择优良的番木瓜品种作父、母本进行杂交，取杂交后代中性状优良的单株，或选取大田种植中性状优良的变异单株；(2)组培快速育苗，组培瓶苗用清水洗净基部的培养基，再将瓶苗的基部点蘸含吲哚丁酸糊状黄泥浆，植入由计算机控制温、湿度，铺设有地热线的智能控制练苗床；(3)大田表证试验；(4)选择能稳定遗传优良性状的单株作为新品种的母株，并进行组培工厂化育苗。该方法使番木瓜新品种选育时间，缩短为3～5年；能及时选育出适应生产地自然环境条件的新品种，使新品种具有市场竞争力；有利于番木瓜的标准化生产，并能提高单位面积的产值。
文档编号A01H1/06GK1911000SQ20061003716
公开日2007年2月14日 申请日期2006年8月24日 优先权日2006年8月24日
发明者林冠雄, 游恺哲, 陈健, 李卫红, 周常清, 原耀林 申请人:广州市果树科学研究所