提高栽培烟与斯托克通氏烟草杂交花粉萌发率的方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及一种提高栽培烟与斯托克通氏烟草杂交花粉萌发率的方法，属农业生物技术领域。
【背景技术】
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[0002]植物种间远缘杂交可以在一定程度上打破物种间的界限，把两个物种经过长期进化积累起来的有益性状重新组合，以形成新的产量、品质性状和对病、虫、寒、旱、涝等胁迫的抗(耐)性等。远缘杂交在小麦、棉花、水稻和番茄等植物生产育种中已经发挥了重要作用。但在许多作物的杂交育种组合中，种间遗传背景差异和生殖隔离常导致杂交不亲和。这种现象也普遍存在于烟草属植物中，包括受精前杂交不亲和与受精后杂种不育、杂种不能存活和杂种衰退，其中杂交不亲和包括柱头不亲和、花柱不亲和与胚囊不亲和。植物成功授粉起始于花粉粘附在柱头表面，花粉成功粘附在柱头上主要依赖于分泌液的表面张力，因此没有种间的特异性。花粉粘附于柱头表面后，紧接着水合、萌发和生长。烟草柱头成熟时有分泌物覆盖在柱头乳突细胞表面，分泌物中的水、蛋白质、酚类、脂类、糖类、Ca'氨基酸和酶类等在花粉水合过程中发挥了重要作用。
[0003]碧冬烟草组的斯托克通氏烟草(N.stocktonii, 2η = 48)作为重要的种质资源，对黑胫病、根黑腐病、白粉病、赤星病、蛙眼并及TMV等有良好的抗性。Jones(1985)筛选出16种具有抗虫性的野生烟，而N.stocktonii具有两种不同于其它几个野生烟的尼古丁类生物碱，这有可能是其具有强抗虫性的抗性因子。前期研究表明:N.stocktonii与Nicotiana tabacum(gla.) S K326 (简写为 Nta (gla.) S K326)杂交表现为柱头不亲和，但在不同的种植环境条件下杂交授粉后柱头上花粉萌发率差异很大。如冬季在云南玉溪试验田开展.?■ Nta (gla.) S K326X ^ N.stocktonii杂交授粉实验，由于低温导致小孢子发育异常，杂交授粉后柱头上花粉萌发率低于15%;而冬季在版纳烟草繁育基地开展罕Nta(gla.)
SK326X ^ N.stocktonii杂交授粉实验，父本小孢子发生发育过程正常，但不同时间段授粉后柱头上花粉萌发率差异很大。因此探究能保证该杂交组合柱头上花粉萌发率的方法，对于进一步研究该组合该柱头杂交不亲和机理以及进一步克服柱头不亲和十分必要。
【发明内容】
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[0004]本发明的目的在于克服现有技术之不足，而提供一种提高栽培烟与斯托克通氏烟草杂交花粉萌发率的方法。
[0005]本发明通过调整授粉时间和添加外源物质授粉相结合，提高了 N.stocktonii花粉在母本 Nicotiana tabacum(gla.) S K326 (简写为 Nta (gla.) SK326)柱头上的萌发率。
[0006]本发明的具体步骤如下:
[0007]1、花期收集父本即斯托克通氏烟草N.stocktonii成熟花粉。在10:00-12:00，12:00-14:00，14:00-16:00，16:00-18:004个时间段分别用父本即托克通氏烟草N.stocktonii成熟花粉对始开期栽培烟即母本Nta (gla.) S K326柱头授粉。
[0008]2、用 10mg/L，30mg/L 和 60mg/L 的 CaCl2涂抹栽培烟即母本 Nta (gla.) S K326 始开期柱头，并在早上10:00-12:00时间段用父本即托克通氏烟草N.stocktonii成熟花粉对涂抹了 0&(:12的栽培烟即母本财&&1&.)5 K326柱头授粉。
[0009]3、用体积分数0.0001%，0.001%，0.1 %的乙烯清除剂氨基乙氧基乙烯甘氨酸(2aminoethxyvinlglycine, AVG)涂抹栽培烟即母本Nta (gla.) S K326始开期柱头，并在早上10:00-12:00时间段用父本即斯托克通氏烟草N.stocktonii成熟花粉对涂抹了氨基乙氧基乙烯甘氨酸的栽培烟即母本Nta(gla.)S K326柱头授粉。
[0010]4、授粉12h后采样，压片后用荧光显微镜拍照，并统计花粉萌发率。
[0011]本发明的授粉过程同常规过程。
[0012]本发明的有益效果在于:操作简单，成本低，花粉萌发率高，为提高柱头杂交亲和性提供了有效指导。
【具体实施方式】
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[0013]实施例一:
[0014]本方法的具体步骤如下:
[0015]1、2012年9月育苗并在10月移栽栽培烟即母本Nta(gla.) S K326和父本即托克通氏烟草N.stocktonii，花期为2013年1_2月。花期收集父本即托克通氏烟草N.stocktonii 成熟花粉。在 10:00—12:00，12:00—14:00，14:00—16:00，16:00—18:004 个时间段分别用父本即托克通氏烟草N.stocktonii成熟花粉对栽培烟即母本Nta(gla.)SK326始开期花朵授粉，授粉后套袋隔离。
[0016]2、授粉12h后取下尼龙网袋，摘下花朵并剥取雌蕊，将其保存于FAA固定液中，4°C放置2h以上，倒弃固定液；Na0H软化120min，0.1 %水溶性苯胺蓝染色2h以上，压片后用荧光显微镜拍照，并统计花粉萌发率。结果表明在4个时间段中，早上10:00-12:00授粉柱头上花粉萌发率最高，为64%，而下午14:00-16:00花粉萌发率最低，为26%。
[0017]3、添加CaCl2授粉提高花粉萌发率
[0018]蒸馏水配制10mg/L，30mg/L和60mg/L的CaCl2,并用3个浓度的CaCl2*抹栽培烟即母本Nta(gla.) S K326始开期柱头，在早上10:00-12:00时间段用父本即托克通氏烟草N.stocktonii成熟花粉对涂抹了 CaClJ^栽培烟即母本Nta (gla.) S K326柱头授粉，授粉后套带隔尚。
[0019]花粉萌发率统计方法同上述步骤2。结果表明30mg/L和60mg/L的CaCl2涂抹在栽培烟即母本Nta (gla.) S K326授粉柱头后提高柱头上花粉萌发率，萌发率分别为78和76% ;10mg/L的CaCl2涂抹在栽培烟即母本Nta (gla.) S K326柱头后对花粉萌发率影响不显著，为64.5% ο
[0020]4、添加AVG授粉提高花粉萌发率
[0021]蒸馏水配制体积分数0.0001 %，0.001 %，0.01 %的乙烯清除剂AVG，用其涂抹栽培烟即母本Nta(gla.) S K326始开期柱头，在早上10:00-12:00时间段用父本即托克通氏烟草N.stocktonii成熟花粉对涂抹了乙烯清除剂AVG的栽培烟即母本Nta (gla.) S K326柱头授粉，授粉后套带隔离。
[0022]花粉萌发率统计方法同上述步骤2。结果表明0.001 %的AVG涂抹栽培烟即母本Nta (gla.) S K326柱头后再授粉能够提高下午14:00-16:00时间段授粉柱头上花粉萌发率，萌发率达52%。
[0023]本实施例的授粉过程同常规过程。
【主权项】
1.一种提高栽培烟与斯托克通氏烟草杂交柱头上花粉萌发率的方法，其特征在于: a.花期收集父本即斯托克通氏烟草成熟花粉，在10:00-12:00，12:00-14:00，14:00-16:00，16:00-18:004个时间段分别用父本即托克通氏烟草成熟花粉对母本即栽培烟始开期柱头授粉； b.用10mg/L，30mg/L和60mg/L的CaCl2*抹母本即栽培烟始开期柱头，并在早上10:00-12:00时间段用父本即托克通氏烟草成熟花粉对涂抹了 CaCl2的栽培烟柱头授粉； C、用体积分数0.0001 %，0.001 %，0.1 %的乙烯清除剂氨基乙氧基乙烯甘氨酸涂抹栽母本即栽培烟始开期柱头，并在早上10:00-12:00时间段用父本即斯托克通氏烟草成熟花粉对涂抹了氨基乙氧基乙烯甘氨酸的栽培烟柱头授粉； d、授粉12h后采样，压片后用荧光显微镜拍照，并统计花粉萌发率。
【专利摘要】一种提高栽培烟与斯托克通氏烟草杂交柱头上花粉萌发率的方法，属农业生物技术领域。方法为：花期收集父本即斯托克通氏烟草成熟花粉，在10:00-12:00，12:00-14:00，14:00-16:00，？16:00-18:00？4个时间段分别用收集的成熟花粉对母本始开期柱头授粉；用10mg/L，30mg/L和60mg/L的CaCl2涂抹母本始开期柱头，并在早上10:00-12:00时间段用父本即托克通氏烟草成熟花粉对涂抹了CaCl2的母本始开期柱头授粉；用体积分数0.0001%，0.001%，0.1%的乙烯清除剂氨基乙氧基乙烯甘氨酸涂抹母本始开期柱头，并在早上10:00-12:00用父本成熟花粉对涂抹了氨基乙氧基乙烯甘氨酸的母本始开期柱头授粉；授粉12h后采样，压片后用荧光显微镜拍照并统计花粉萌发率；上述母本为栽培烟。优点在于：操作简单，成本低，花粉萌发率高，为提高柱头杂交亲和性提供了有效指导。
【IPC分类】A01H1/02, A01G7/06
【公开号】CN105123501
【申请号】CN201510451699
【发明人】陈穗云, 廖菊够, 李永平, 马文广
【申请人】云南大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月28日