一种芦笋全雄育种方法与流程

文档序号:12299210阅读:1743来源:国知局

本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种芦笋全雄育种方法。本方法首先对二倍体芦笋植株进行染色体加倍,获得四倍体材料,之后对四倍体雄性材料进行花药培养,从而获得二倍体超雄株,大大提高超雄株的诱导率,同时获得的二倍体超雄株生活力强,易成活。通过超雄株与雌株杂交组配,从而获得全雄芦笋新品种,这对芦笋产业发展具有重要意义。

为实现上述目的,本发明所采取的技术方案为:

一种芦笋全雄育种方法,包括以下步骤:

(1)芦笋四倍体植株的获得:采用质量浓度0.08%-0.12%秋水仙素对苗龄30-40d的健壮芦笋秧苗嫩茎顶端进行处理,8-12d后筛选出具有40条染色体的秧苗,即四倍体;

(2)四倍体植株的种植:将获得的苗龄70-80d的四倍体秧苗定植于大田,常规栽培管理;

(3)四倍体植株的花药培养:待四倍体植株开花后,选取长势健壮的雄性单株,采集其单核靠边期的花药进行花药培养,获得二倍体超雄株材料;

(4)杂交与全雄杂交种的获得:以获得的二倍体超雄株材料为父本,高产、优质、抗病、雌性单株为母本进行杂交授粉,收获的种子即为全雄新品种。

进一步地,步骤中(1)中采用浸透质量浓度0.08-0.12%秋水仙素溶液的脱脂棉包裹芦笋秧苗嫩茎顶端48-54h,之后清水冲洗干净。优选的,采用浸透0.1%秋水仙素溶液的脱脂棉包裹芦笋秧苗嫩茎顶端48-54h,之后清水冲洗干净。

进一步地,步骤中(3)中采集的四倍体花药在2-4℃、避光条件下预处理3-4d。

进一步地,步骤中(3)中花药培养的愈伤组织诱导培养基为:1/2MS+NAA2.0mg/L+6-BA1.0mg/L;培养条件为:32-33℃条件下避光培养2-3d,之后转移至25-26℃、1800-2000Lx条件下培养,每天光照8-10h,直至愈伤组织出现。

进一步地,步骤(3)中芽分化培养基为:MS+NAA0.1mg/L+6-BA1.5mg/L,将获得的愈伤组织转移至芽分化培养基上,28-30℃、2000-2500Lx条件下培养,每天光照8-10h,进行芽诱导,直至芦笋幼苗高度4-6cm。

进一步地,将获得的芦笋幼苗先转移至MS+2,4D0.05mg/L+KT0.5mg/L +IAA0.5mg/L+嘧啶醇0.5mg/L培养基上,诱导根原基;之后再转移至MS+IBA1.0mg/L+KT0.5 mg/L+NAA0.1 mg/L+嘧啶醇1.5mg/L培养基上培养,直至生根。

与现有技术相比,本发明取得的有益效果为:

1、显著提高花药培养诱导效率,现有技术对二倍体植株进行花药培养,单倍体诱导率极低,仅为10%以下。而本技术对四倍体植株进行花药培养,获得半数染色体再生植株的诱导率为48.1%。

2、显著提高再生植株的移栽成活率,现有技术对二倍体植株进行花药培养获得的单倍体植株,由于染色体缺失一半,生活力低,定植成活率仅为30%以下;而本技术对四倍体植株进行花药培养获得的植株为二倍体,与栽培品种染色体一致,生活力强,定植成活率为90%以上。

3、本技术结果可靠、操作性强、更易选择出优良的全雄芦笋新品种。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

实施例1

(1)芦笋四倍体植株的获得和种植:以芦笋品种冠军为材料,种子催芽后播种,播种后40d时,采用浸透0.1%秋水仙素溶液的脱脂棉包裹秧苗嫩茎顶端48h,之后清水冲洗干净,再培养10d后取茎尖进行染色、压片,在显微镜下观察染色体数目,筛选出具有40条染色体的秧苗(四倍体),获得四倍体62株(处理80株),诱导率77.5%。之后对四倍体继续培养30d,定植于大田。

(2)优选植株与花蕾:田间筛选综合性状优良的四倍体单株为材料,开花盛期,上午10点前,选取生长健壮雄性单株上的花蕾,用镊子拨出小孢子置于载玻片上,醋酸洋红染色,显微镜下观察小孢子发育时期,挑选单核靠边期的花药进行花药培养。

(3)花蕾前处理:田间采集单核靠边期的花蕾后,置于培养皿中,在2-4℃、避光条件下预处理4d。

(4)愈伤组织诱导:将花药灭菌,接种于1/2MS+NAA2.0mg/L+6-BA1.0mg/L上,32℃条件下避光培养2d,之后25℃下培养,直至愈伤组织出现,本试验中愈伤组织诱导率38.7%。

(5)芽诱导:愈伤组织转移到MS+ NAA0.1mg/L + 6-BA1.5mg/L分化培养基中, 25℃下培养,直至幼苗茎高3-5cm。

(6)生根培养:切取3mm左右的茎尖接种MS+2,4D0.05mg/L+KT0.5mg/L +IAA0.5mg/L+ 嘧啶醇0.5 mg/L培养基上,4d诱导根原基,4d茎尖开始向上生长,根原基开始形成;之后再转移至MS+IBA1.0mg/L+KT0.5mg/L+NAA0.1 mg/L+嘧啶醇1.5mg/L培养基上培养,9d后茎基部的切口处被诱导分化出不定根,生根率89%。

(9)镜检:取生根后的芦笋植株茎尖进行染色、压片,在显微镜下观察染色体数目,筛选出具有20条染色体的秧苗,即为超雄株,本实例中获得287株再生苗,其中超雄株138株,占48.1%。

(10)移栽:将超雄株转移至装有蛭石:草炭(1:1)的穴盘中,常规栽培管理,本实例中移栽138株再生苗,成活128株,占92.8%。

(11)杂交组配:以上述获得的超雄株为父本,优良的雌株为母本进行杂交组配,后代即为全雄新品种。

实施例2

(1)芦笋四倍体植株的获得和种植:以芦笋品种冠军为材料,种子催芽后播种,播种后30d时,采用浸透0.12%秋水仙素溶液的脱脂棉包裹秧苗嫩茎顶端50h,之后清水冲洗干净,再培养8d后取茎尖进行染色、压片,在显微镜下观察染色体数目,筛选出具有40条染色体的秧苗(四倍体),获得四倍体58株(处理80株),诱导率72.5%。之后对四倍体继续培养40d,定植于大田。

(2)优选植株与花蕾:田间筛选综合性状优良的四倍体单株为材料,开花盛期,上午10点前,选取生长健壮雄性单株上的花蕾,用镊子拨出小孢子置于载玻片上,醋酸洋红染色,显微镜下观察小孢子发育时期,挑选单核靠边期的花药进行花药培养。

(3)花蕾前处理:田间采集单核靠边期的花蕾后,置于培养皿中,在2-4℃、避光条件下预处理4d。

(4)愈伤组织诱导:将花药灭菌,接种于1/2MS+NAA2.0mg/L+6-BA1.0mg/L上,32℃条件下避光培养2d,之后25℃下培养,直至愈伤组织出现,本试验中愈伤组织诱导率39.4%。

(5)芽诱导:愈伤组织转移到MS+NAA0.1mg/L+6-BA1.5mg/L分化培养基中, 25℃下培养,直至幼苗茎高3-5cm。

(6)生根培养:切取3mm左右的茎尖接种MS+2,4D0.05mg/L+KT0.5mg/L +IAA0.5mg/L+嘧啶醇0.5mg/L培养基上,3d诱导根原基,5d茎尖开始向上生长,根原基开始形成;之后再转移至MS+IBA1.0mg/L+KT0.5mg/L+ NAA0.1 mg/L+ 嘧啶醇1.5mg/L培养基上培养,7d后茎基部的切口处被诱导分化出不定根,生根率87.2%。

(9)镜检:取生根后的芦笋植株茎尖进行染色、压片,在显微镜下观察染色体数目,筛选出具有20条染色体的秧苗,即为超雄株,本实例中获得300株再生苗,其中超雄株142株,占47.3%。

(10)移栽:将超雄株转移至装有蛭石:草炭(1:1)的穴盘中,常规栽培管理,本实例中移栽142株再生苗,成活131株,占92.3%。

(11)杂交组配:以上述获得的超雄株为父本,优良的雌株为母本进行杂交组配,后代即为全雄新品种。

实施例3

(1)芦笋四倍体植株的获得和种植:以芦笋品种冠军为材料,种子催芽后播种,播种后35d时,采用浸透0.08%秋水仙素溶液的脱脂棉包裹秧苗嫩茎顶端54h,之后清水冲洗干净,再培养12d后取茎尖进行染色、压片,在显微镜下观察染色体数目,筛选出具有40条染色体的秧苗(四倍体),获得四倍体56株(处理80株),诱导率70%。之后对四倍体继续培养35d,定植于大田。

(2)优选植株与花蕾:田间筛选综合性状优良的四倍体单株为材料,开花盛期,上午10点前,选取生长健壮雄性单株上的花蕾,用镊子拨出小孢子置于载玻片上,醋酸洋红染色,显微镜下观察小孢子发育时期,挑选单核靠边期的花药进行花药培养。

(3)花蕾前处理:田间采集单核靠边期的花蕾后,置于培养皿中,在2-4℃、避光条件下预处理4d。

(4)愈伤组织诱导:将花药灭菌,接种于1/2MS+NAA2.0mg/L+6-BA1.0mg/L上,32℃条件下避光培养2d,之后25℃下培养,直至愈伤组织出现,本试验中愈伤组织诱导率38.1%。

(5)芽诱导:愈伤组织转移到MS+ NAA0.1mg/L + 6-BA1.5mg/L分化培养基中,25℃下培养,直至幼苗茎高3-5cm。

(6)生根培养:切取3mm左右的茎尖接种MS+2,4D0.05mg/L+KT0.5 mg/L +IAA 0.5 mg/L+嘧啶醇0.5mg/L培养基上,5d诱导根原基,3d茎尖开始向上生长,根原基开始形成;之后再转移至MS+IBA1.0mg/L+KT0.5mg/L+NAA0.1 mg/L+嘧啶醇1.5mg/L培养基上培养,10d后茎基部的切口处被诱导分化出不定根,生根率86.8%。

(9)镜检:取生根后的芦笋植株茎尖进行染色、压片,在显微镜下观察染色体数目,筛选出具有20条染色体的秧苗,即为超雄株,本实例中获得295株再生苗,其中超雄株140株,占47.5%。

(10)移栽:将超雄株转移至装有蛭石:草炭(1:1)的穴盘中,常规栽培管理,本实例中移栽140株再生苗,成活129株,占92.1%。

(11)杂交组配:以上述获得的超雄株为父本,优良的雌株为母本进行杂交组配,后代即为全雄新品种。

对比例1:

将本申请中提及技术与目前公开的文献中超雄株诱导技术获得进行对比,结果表明(见下表),采用本技术较目前公开文献提及的技术方法具有明显的优势。

对比例2:

分别将本技术获得的超雄株试管苗和常规花药培养技术获得的单倍体试管苗移栽至蛭石:草炭(1:1)的穴盘中,常规栽培管理,结果表明(见下表),采用本技术较目前常规技术方法具有明显的优势。

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