[发明专利]一种远缘百合间无性杂交育种方法

说明书

技术领域

本发明涉及无性杂交育种技术领域，特别是涉及一种远缘百合间无性杂交育种方法。

背景技术

百合是百合科(Liliaceae)百合属(Lillium)植物的总称，多年生草本。目前，全球约有115种，我国已发现有55个种，l8个变种，占世界百合属植物的一半。20世纪初，国外以荷兰、日本和美国为中心，开展了百合的育种工作，利用本身已经优良的东方系、麝香系和亚洲系百合进行组间和种间杂交，培育出具有良好商业性状的新品种，推出OT和LA系列杂交新品种。目前市场上主要的百合切花品种集中在亚洲系(Asiatic hybrids)、东方系(Oriental hybrids)、麝香系(Longiflomm hybrids)、OT型、LA型等5个品系上。我国对百合杂交后代的培育，仅局限于百合野生资源的种质之间，进行种间杂交，到现在三十多年来没有新品种获得商业价值。

种间杂交及多倍化育种是国外花卉育种的重要途径，百合育种更是如此。在百合常规杂交育种过程中，所选配的许多杂交组合或者完全不亲和，或者虽然亲和，但胚发育不全，致使杂交不易成功。百合种间杂交的不亲合一直是困扰国内外百合杂交育种的技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有远缘百合杂交技术中杂交不亲和的缺陷，提供一种远缘百合间无性杂交育种方法，该方法绕开了传统百合杂交手段遇到的生殖障碍，直接实现遗传物质的转移，得到的新种质资源可作为后续育种的亲本材料或直接筛选商业品种。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

    本发明远缘百合间无性杂交育种方法：将两个远缘百合品种的茎尖分生组织切片并重叠放置在一起，细胞核具有自发转移遗传物质能力的远缘百合品种育种材料切片置于下面，然后将切片置于培养基上培养至上面切片产生不定芽，切取不定芽，培养成百合植株。

上述方法中，茎尖分生组织为百合种球基部中心区。

前述远缘百合间无性杂交育种方法中，具有自发转移遗传物质能力的远缘百合品种通过如下方法鉴定：

使用通用的卡宝染色液浸染根尖分生组织，然后进行细胞学观察，如具有如图1所示的行为，则可判定该品种百合细胞核具有转移遗传物质的能力。

在上述技术方案中，诱导产生不定芽的培养基和不定芽培养成植株所用的培养基为本领域常规使用的培养基。

申请人在研究中发现，有些百合品种的细胞核具有特殊的行为：细胞核伸长并进入其它相邻的细胞核，从而发生遗传物质的转移，如图1所示。利用这种细胞核自身具有的自发转移遗传物质的能力，在两个百合远缘品种的细胞紧贴的情况下，凭借遗传物质从一个细胞转移到另一个细胞的能力，来实现遗传物质在两个远缘品种之间的传递，以此来造成百合基因组的改变，获得新的可遗传性状，得到新的品种。通过这种植物细胞自发的遗传物质转移，可以绕过杂交、辐射等以前常用的育种方法，直接、快速、简易、低成本的得到大量的育种材料。目前，申请人已成功将OTO-1与贵阳红采用分生组织切片叠加的方法培育成出贵阳红二代新品种。

本发明是建立在新的细胞遗传学发现基础上的新方法，表面来看两个生长点部位的叠加的形式与嫁接类似，但其实两者在理论和实际上完全不同。嫁接最终两个生长点是长在了一起，获得的新性状是不能遗传的，而本方法使用两个生长点的切片叠加，本质上只是为了让两个百合远缘品种的细胞贴的足够近，这样才能实现“相邻”细胞间的遗传物质转移，两片生长点薄片并不会长在一起，培养一段时间后，由于生长变形，两片切片就会分开，并且SSR的分子标记结果表明，确实有遗传物质的转移，再生植株遗传物质的改变，这是可以遗传的，与嫁接造成的性状改变不同。遗传物质从一个品种转移到了另一个品种，使得后者的遗传信息发生改变，是一种全新的育种技术。

与现有技术相比，本发明的育种方法利用百合细胞间自发的遗传物质转移现象，可以直接得到大量的育种材料，育种速度快、成本低、操作简单，由于遗传物质的转移是自发的，可很好的解决百合种间不亲和的问题，具有很好的推广应用价值。

附图说明

图1是百合细胞间遗传物质的自发转移现象，是新发现的一种细胞核行为；

图2是生长点切取位置示意图，H是切口位置，I是百合种球基部生长点；

图3是生长点切片重叠示意图，J为MS培养基，K为OTO-1生长点切片，L为“贵阳红”生长点切片；

图4是微卫星多态性比对图谱，A：OTO-1，B：贵阳红，C-G：不同性状再生植株。

具体实施方式