[发明专利]一种提高小麦单倍体组培苗加倍移栽结实率的方法

说明书

本发明公开了一种提高小麦单倍体组培苗加倍移栽结实率的方法，旨在优化移栽温室内的温度、湿度、光照和气体交换等条件，通过提高组培苗的加倍移栽成活率、加倍成功率和分蘖力及健壮程度，从而达到提高小麦单倍体组培苗的加倍结实率的目的，增加DH系种子的饱满程度和种子数量，获得大量DH新品系。通过拥有特定光谱的LED植物生长灯对小麦植株生长健壮起到了关键作用，大幅提高了小麦单倍体组培苗加倍移栽后的生长健壮程度。按照本发明的方法，移栽的小麦植株分蘖旺盛、茎秆粗壮，成穗率高，加倍成活率为93.2％，结实率为单株平均结实174粒，且籽粒较饱满，可满足大田直播要求。

技术领域

本发明涉及种植技术领域，具体为一种提高小麦单倍体组培苗加倍移栽结实率的方法。

背景技术

小麦和玉米杂交诱导单倍体技术属于远缘杂交范畴，得到的小麦单倍体幼胚在植株上无法正常生长，必须通过幼胚拯救技术在室内进一步组织培养才能萌发成苗。单倍体组培苗在一定阶段经过秋水仙碱加倍处理后可生长结实，得到纯合的DH系种子，并可以稳定遗传，不再发生性状分离。这个技术应用在小麦育种上，可缩短育种年限至少7年，并节省相应的土地、化肥、人工等常规育种成本，是一种高效的生物技术育种方法。小麦单倍体技术在DH群体遗传图谱构建和基因定位等方面也有重要应用。

小麦单倍体幼胚一般在小麦扬花后15天左右在实验室中进行无菌接种，接种后5-30天左右萌发成苗，成苗后再经过15-30天的壮苗培养，即可进行人工加倍处理。一般在6月初进行小麦单倍体组培苗的加倍试验，此时气温越来越高，在自然条件下加倍移栽后成活率低，结实率更低。国内采用的方法主要有两种，一是将单倍体组培苗放在低温条件下越夏，直到11月份气温下降后再进行加倍和露地移栽。这种方法容易产生老僵苗，根系活力差，加倍成活率和成功率低；二是在简易温室中将单倍体组培苗进行加倍移栽，这种方法得到的DH植株长势较弱，分蘖较少，收获的种子量少而不饱满，一般需要室内育苗以提高田间出苗率。这两种方法都不利于提高组培苗的加倍结实率，直接导致DH系生产效率较低，无法满足育种及试验需要。

利用玉米花粉诱导小麦产生单倍体幼胚，通过人工加倍得到可稳定遗传的DH新品系，比常规方法选育新品系大大缩短了育种年限。在实际操作中，小麦单倍体幼胚一般在5月份萌发成苗，气温越来越高，如何提高试管苗的加倍结实率，成为小麦单倍体育种技术的最后一公里问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种提高小麦单倍体组培苗加倍移栽结实率的方法。主要解决利用玉米花粉诱导小麦产生单倍体幼胚，通过人工加倍得到可稳定遗传的DH新品系，比常规方法选育新品系大大缩短了育种年限。在实际操作中，小麦单倍体幼胚一般在5月份萌发成苗，气温越来越高，如何提高试管苗的加倍结实率，成为小麦单倍体育种技术的最后一公里问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种提高小麦单倍体组培苗加倍移栽结实率的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：(1)在房间内部安装2个控温机组，温度控制范围为10～45℃，控制温度精度为±0.5℃，在任意温度设定点误差≤±1.5℃；(2)在房间内部采用不锈钢超声波加湿系统进行加湿，超声波加湿系统的雾化气随着制冷系统出风口一起向下排送，加湿器位置通过管道将湿气送进房间内，在管道的进水口配有过滤装置；除湿采用冷冻式除湿机组，管道式暗装，不占用内部空间；房间内的湿度控制范围在50～90％RH，湿度控制精度达到≤±7％RH，控湿均匀度为±8％RH；(3)在房间内培养架顶部安装LED灯珠，采用拥有特定光谱的LED植物生长灯来满足室内植株全生育期对光照的需求；(4)在房间上加装一套新风交换系统，采用全热新风交换机，将室内浑浊的空气排出的同时，将室外的新鲜空气输入到室内，避免因密闭空间内气体成分配比不当影响植株生长；新风量达到400m³/h；