[发明专利]一种基于雄性不育利用和胚培养的枣树高效杂交育种方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用雄性不育种质和胚培养技术进行枣树高效杂交育种的方法。 

背景技术

杂交育种是果树育种中最为常用的方法之一。但在枣树上，杂交育种面临两个关键难题，使得真正的枣树杂交育种工作一直停滞不前。一是由于枣花小(直径仅0.5cm左右)、人工去雄困难，去雄授粉操作严重伤害花器官，人工授粉难以获得果实；二是枣树胚败育严重，而且在幼胚阶段即发生败育，使得杂交后即使获得了果实，也很难得到杂种后代。因此，迄今国内外在枣树上尚未通过人工杂交培育出新品种。 

以雄性不育种质(无花粉或花粉完全败育)为母本，则可以免去人工去雄环节，解决杂交母本去雄难题，这已经在以水稻为代表的作物杂交育种中成功得到应用。应用胚培养技术，在胚败育前进行挽救培养获得再生植株，则可以解决因杂交母本胚败育无法获得种子的难题。通过河北农业大学科研人员(本课题组)的努力，已经获得了具备优良农艺性状的枣树雄性不育新种质，并实现了了枣树幼胚挽救培养成苗。因此，建立以雄性不育种质为母本，以花粉量大、花粉活力高同时具备与母本互补的优良农艺性状的品种为父本，并结合胚挽救进行杂交育种的技术体系，是克服人工去雄困难和胚败育难题，实现枣树高效杂交育种的必然选择。 

发明内容

本发明建立了基于雄性不育种质利用和胚培养技术的枣树高效杂交育种方法，以雄性不育种质为母本，以具备与母本互补的优良目标性状的品种为父本，进行人工杂交，并应用胚挽救技术高效率地获得杂交后代。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：按照育种目标，选择异花授粉可获得杂种后代的雄性不育种质为母本，以花粉量大、花粉活力高、与母本杂交亲和力强的优良品种为父本，在盛花期实施人工授粉，待果实发育至硬核期前后，赶在胚败育之前采摘果实，剥出幼胚进行胚挽救培养；离体幼胚再生植株后通过快繁保存，并及时移栽下地，然后在田间对杂交后代进行性状评价和筛选，进而获得优良杂交新品种。 

本发明的具体内容，即基于雄性不育种质利用和胚培养技术的枣树高效杂交育种方法如下： 

(1)亲本的选择按照育种目标，选择异花授粉容易获得杂种后代的雄性不育种质为母本，以具备育种目标性状、花粉量大、花粉活力高、授粉亲和力强的品种(品系)作父本。 

(2)人工授粉  在花粉活力最强的盛花期进行人工授粉，选择雄性不育母本的待授粉枣吊(花枝)进行标记，从父本已开放的花朵上采集花粉，人工点授到雄性不育母本的已开放花朵的柱头上，母本每个枣吊保留2～3朵授粉的花朵，其余的全部疏除，人工授粉后及时套袋，防止其他花粉进入，人工授粉7天后去袋。 

(3)幼胚挽救培养  待人工授粉获得的果实发育至胚大量败育前(通常枣果实硬核期前后)，采摘果实，取出未成熟早期幼胚，采用二步培养法进行培养。第一步，保障并促进幼胚生长，使用幼胚生长培养基MS+蔗糖50g/L+琼脂3.3g/L+LH 800mg/L+活性炭1g/L+IAA2.0mg/L+BA0.5mg/L或MS+蔗糖50g/L+琼脂3.3g/L+LH 800mg/L+活性炭1g/L；第二步，获得胚培养植株，幼胚在生长培养基中发育至较成熟的子叶后，及时转入出苗培养基MS+蔗糖50g/L+琼脂3.3g/L+LH500mg/L+IBA0.1mg/L+BA0.5mg/L+NAA0.1mg/L，30天后生根成苗，获得发育健康的杂种胚植株。 

(4)胚挽救组培苗温室过渡培养  将上述胚挽救组培苗转入营养钵(基质为蛭石)，移入温室，覆膜，保持相对湿度90％以上，10天后去膜，再在温室内继续培养两周，如此完成过渡培养的营养钵组培苗即可移入田间。 

(5)田间评价  在田间对上述获得的实生苗与其两个亲本进行系统比较，筛选综合性状超过双亲的优良后代，进而获得优良新品种。 

本发明专利的有益效果是，以雄性不育种质做母本可免去人工去雄环节，通过对败育之前的杂种胚进行挽救培养获得杂种后代植株，可避免因胚败育而无法得到杂种后代，从而有效的解决了枣树杂交育种中因去雄非常困难和胚败育而导致的很难得到杂种后代的问题，有利于提高杂交育种效率。 

附图说明

图1枣树雄性不育种质花粉败育情况 

图2人工杂交情况 

图3杂种幼胚的培养 

图4杂种幼胚培养成苗 

具体实施方式

为选育优良的晚熟鲜食枣品种，选择雄性不育3号枣(含仁率高、晚熟)的成龄树为母本，金芒果枣(个大、晚熟、鲜食品质优良)为父本。6月初，在母本和父本树进入盛花期后，从父本树已开放的花朵上采集花粉，人工点授于母本树已开放花朵的柱头上，母本每个枣吊保留2～3朵授粉的花朵，其余全部疏除，人工授粉后立即套袋，防止其他花粉进入，人工授粉7天后去袋。在果实发育接近胚大量败育的硬核期时，采摘果实，取出未成熟幼胚， 采用二步培养法进行培养。第一步，幼胚生长培养基用MS+蔗糖50g/L+琼脂3.3g/L+LH 800mg/L+活性炭1g/L+IAA2.0mg/L+BA0.5mg/L或MS+蔗糖50g/L+琼脂3.3g/L+LH 800mg/L+活性炭1g/L；第二步，幼胚在生长培养基中发育至较成熟的子叶后，及时转入出苗培养基MS+蔗糖50g/L+琼脂3.3g/L+LH500mg/L+IBA0.1mg/L+BA0.5mg/L+NAA0.1mg/L中，30天后生根成苗，成苗率达到40％。将生根组培苗转入营养钵(基质为蛭石)，移入温室，覆膜，保持相对湿度90％以上，10天后去膜，在温室内继续培养两周完成过渡培养，然后将组培苗移入田间，移栽成活率达90％以上。