一种利用芦笋雄性两性株获得超雄株的方法与流程

本发明涉及一种利用芦笋雄性两性株获得超雄株的方法。

背景技术：

芦笋雌雄异株，在自然情况下，芦笋雄株和雌株的株数大体各占一半。芦笋性别是由一对独立基因控制的。雌株为同质型，雄性为杂合型；而芦笋雄性两性株的遗传规律不同于雌、雄株。它们同株可以自交，其自交后代75％为雄株，25％为雌株；而表现性状相同的75％的雄株，基因型又不相同：其中1/3为同质雄株，2/3为异质雄株。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种利用芦笋雄性两性株获得超雄株的方法。

本发明提供一种利用芦笋雄性两性株获得超雄株的方法，包括以下步骤：

(1)将芦笋雄性两性株自交，获得优良雌株和纯合雄株种子；

(2)种植纯合雌株和纯合雄株种子，将纯合雄株和优良雌株进行测交，收获测交种；

(3)种植测交种至开花，开花时及时观察每个组合每株花的性别，组合全开雄花为全雄系，全雄系的父本即为超雄株。

作为优选，步骤(1)中，包括以下步骤：

1)对芦笋雄性两性株种子进行催芽；

2)将催芽后的种子播种；

3)挖定植沟，施肥填沟，待芦笋幼苗地上茎长出三根以上时进行移栽定植，带土块将苗起出，定植于定植沟内，笋苗鳞茎盘低于定植沟表面10-12cm，浇水；

4)将定植的芦笋雄性两性株进行套袋自交，筛选其中的雄株，待自交种子成熟后，收获种子；再次进行上述方式的播种与自交，获得优良雌株和纯合雄株；

5)授粉结束后，及时追施肥料并防病防虫；

6)收获种子。

作为优选，步骤1)中，所述催芽的具体方法为：首先用水漂洗，然后用30-40℃的温水浸泡45-50h，每天换水1-2次，待种子充分吸水后，将水滤去，20-25℃进行催芽，每天用清水淘洗一次，当种子有10％出芽时即可播种。

作为优选，步骤5)中，所述肥料为氮：磷：钾＝15:15:15的复合肥，用量为80-100kg/667m²。

作为优选，步骤(2)中，在开花盛期将优良雌株和纯合雄株进行测交，授粉结束后，及时追施肥料并防病防虫，种子成熟，收获测交种。

本发明提供一种利用芦笋雄性两性株获得超雄株的方法，在整个自交选择中，采用杂交法把同质型雄株(纯合二倍体雄株)选出来，然后用同质型雄株与优良雌株杂交，其后代全部为雄株，即全雄系，为下一步培育全雄品种奠定基础。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为芦笋花的结构。

图2为芦笋果实比较图。

图3为芦笋种子比较。

图4为田间筛选的部分两性株及两性株自交结实的种子。

图5为两性株自交及示意图。

图6为芦笋测交棚。

图7为芦笋测交种子棚内种植试验图。

图8为芦笋测交示意图。

具体实施方式

以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为市售。

芦笋雄性两性株(以下简称“两性株”)的生物学特性可从花、果实、种子的显性性状上反映出来。具体表现在：

1、花的结构。一般雄株上的雄花较细长，淡黄色，有6枚健壮的雄蕊、黄色花药，雌蕊完全退化，无柱头，不能结种。雌株上的雌花较粗短，一枚雌蕊发育正常，有健全的子房和柱头，雄蕊高度退化，能结种；芦笋雄性两性株的花是两性花。花形象雄花，6枚雄蕊发育正常，还有一枚不完全退化的雌蕊，有子房，但比雌花的子房小，自花授粉后可结种子，但结实率低，成熟率也很低(图1)。

图1为芦笋花的结构。其中，1为雌花，2为雄花，3为两性花。

2、果实颜色、形状。两性株的果实中最多有一枚种子，有的甚至没有；果实颜色一般为浅红色、形状小、呈吊钟形；雌株的果实中可结6枚种子；果实颜色一般为深红色，形状大，呈圆球形(图2)。

图2为芦笋果实比较图。其中，左侧为雌株果实；右侧为两性株果实。

3、种子。两性株上的自交种大部分形状不一，且形状小，发育不健全。大部分自交种无种皮或种皮不全；种皮全者只占很小比例，且种皮也很软；经解剖发现：有的无胚、有的胚发育不完整、极少的胚发育健全。而雌株上的种子形状大，一面下凹，稍有棱角，成熟种子呈黑色，表皮光滑，种皮角质化，经解剖发现：胚发育健全(图3)。

图3为芦笋种子比较。其中，1为杂交种种子；2为自交种种子。

实施例1

一种利用芦笋雄性两性株获得超雄株的方法如下：

1、芦笋种质资源的搜集

种质资源是新品种选育的重要基础，本申请人非常重视芦笋种质资源的引进、收集、评价和应用工作。从2013年开始，本申请人广泛收集、引进芦笋种质资源。通过多种渠道从美国、德国、荷兰、北京、江西等国内外引进种质资源，从内蒙搜集到野生芦笋资源，共计34份(表1)。

表1芦笋种质资源一览表

2、芦笋两性株的筛选、种植及性状调查

2.1芦笋两性株的筛选

2014-2018年连续5年对种质资源全面观察，研究过程中共发现雄性两性株35株，其中荷兰全雄25株，西德全雄6株，吉內姆4株，共收获3259粒种子，晾晒7天后置于硫酸纸袋中保存于-20℃冰箱中保存备用。每年对筛选到的两性株单株进行标记，对所有两性株的结实率、成熟率、包头紧密度、抗茎枯病、生育指数等性状进行了系统研究。表2列出了所有两性株的调查结果。

表22014年-2018年芦笋雄性两性株田间调查表

图4为田间筛选的部分两性株及两性株自交结实的种子。

2.2芦笋两性株自交种的种植

2.2.1育苗地的准备

在潍坊农科院示范园大棚内，整平地面，南北做畦，畦长10m，畦宽1.2m，畦垄高20cm，然后荡平畦面准备播种育苗。

2.2.2催芽

2015-2018年3月15日左右先用凉水进行种子(前面收获的两性株种子)漂洗，漂去不成熟的瘪种和虫蛀种，然后用30-40℃的温水浸泡48h，每天换水1-2次，待种子充分吸水后，将水滤去盛入盆中，20-25℃进行催芽。为防止闷种，每天用清水淘洗一次。当种子有10％左右出芽时即可播种。

2.2.3播种

采用营养钵育苗，播前将畦面灌足底墒水，待水渗下后，将催好芽的种子单粒点播在营养钵中，然后用筛子将土均匀地筛在畦面上，覆土厚2cm左右。

2.2.4定植

(1)挖定植沟：在经过深翻整平的地面上，按南北行向，按行距1.5m要求打好直线，沿直线挖定植沟，沟宽40cm-50cm，沟深40cm。

(2)施肥填沟：将2000kg/666.7m²土杂肥(此处用发酵后的鸡粪、兔子粪、猪粪都可以)拌土填入沟内。使沟面略低于原地面，耧平沟面，并将垄面整成中间高，两面低的小拱面，整细，耧平。

(3)起苗定植：待芦笋幼苗地上茎长出三根以上时可进行移栽定植。带土块将苗起出，按株距30cm，定植于定植沟内，笋苗鳞茎盘低于定植沟表面10-12cm。然后浇水自然塌实，等水渗下后，适时松土保墒。

3、两性株的自交纯化

2016-2018年将定植于农科院示范园内的两性株自交种套袋自交(每年的4月底5月初套袋)，精心管理(用3根粗竹竿围绕两性株单株均匀插入地上，然后把自交袋和植株固定，防止其倒伏，接着施肥、浇水，7d后划除松土。自交期间遇到干旱天气及时浇水、松土，雨后及时用“多菌灵+代森锰锌”打药防病)，待开花后根据开花情况，筛选出其中的雄株，并做好标记，待自交种子成熟后，收获种子，再次进行上述方式的播种与自交，连续3年重复自交纯化，获得纯合雌、雄株(图5)。

图5为两性株自交及示意图。

4、自交后的管理

授粉结束后，及时追施氮、磷、钾复合肥，各种肥料的具体用量为：氮：磷：钾＝15:15:15的复合肥80kg/667m²。定期喷施多菌灵和代森锰锌预防茎枯病，发现害虫及时喷施杀虫剂，保证种子成熟。

5、收获管理

在每年自交种种子成熟时，将果实摘下，置于室温下3-5d，软化，然后淘洗种子，获得的种子晾晒7d左右，置于-20℃冰箱中保存，备用。

6、超雄株的鉴定

2017年5月、2018年5月开花盛期将获得的52株纯合雄株与优良雌株在杂交棚内测交，共357个组合，挂牌标记，授粉结束后，及时追施氮、磷、钾复合肥，各种肥料的具体用量为：氮：磷：钾＝15:15:15的复合肥100kg/667m²。定期喷施多菌灵和代森锰锌预防茎枯病，发现害虫及时喷施杀虫剂，保证种子成熟。授粉90d后，种子成熟，收获测交种，共计275组合。

重复以上的催芽、播种、定植等程序，当苗长出3根茎时，栽入大棚中，进行精心管理，开花时及时观察每个组合每株花的性别，在这275个组合中有52个组合全开雄花，这52个组合为全雄系。这52个全雄系的父本就是纯合雄株(超雄株)，共有12株。其中西德全雄中有2株，荷兰全雄中有9株，吉內姆1株(图6-图8)。

图6为芦笋测交棚。

图7为芦笋测交种子棚内种植试验图。

图8为芦笋测交示意图。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。