[发明专利]一种克服白桦自交不亲和性的试剂及用法和应用

说明书

本发明属涉及一种克服白桦自交不亲和性的试剂及用法和应用，本发明涉及白桦育种技术领域，该方法将实验材料白桦雌花放在含有100μM‑1000μM N‑乙酰‑L‑半胱氨酸(N‑acetyl‑L‑cysteine，NAC；植物活性氧抑制剂)的PGM培养基中预培养4h、授粉、再培养24h；本发明利用化学试剂N‑乙酰‑L‑半胱氨酸简单高效的克服了白桦自交不亲和性，也建立了一套适用于白桦雌花序离体培养的体系和授粉后花粉管检测的方法，为解决白桦授粉中存在的问题提供了有效手段。

技术领域

本发明涉及白桦的育种技术领域。

背景技术

白桦(BetμLa platyphylla Suk.)是一种分布于欧亚大陆、北美和澳大利亚地区的耐寒、生长迅速、生命力强的纸浆木树种，也是我国东北地区最具经济效益的生态修复树种之一。但是白桦具有严格的自交不亲和性现象，即一种阻止自花授粉，促进异花授粉的授粉机制，这种花粉-雌蕊排斥机制被称为自交不亲和性。

因此，通过无性繁殖以获得新品种个体的方法成为对白桦进行遗传改良或保存白桦优良性状的主要解决方案。中国专利公开号CN106171996A，公开日2016年12月7日，发明的名称为一种野生白桦的快速繁殖方法，该申请公开了利用组培技术将白桦茎段外植体繁殖成白桦幼苗的方法，不足之处是步骤复杂，效率较低，且耗时久。中国专利公开号CN114836468A，公开日2022年8月2日，发明的名称为一种高效的白桦根转基因方法，该申请公开了利用组培技术将白桦组培苗的根繁殖成白桦幼苗的方法，相比之前的方法效率有所提高，周期有所变短，但不足之处仍是步骤复杂，耗时久。

一般而言，自交不亲和包括配子体自交不亲和(gametophyte self-incompatibility,GSI)以及孢子体自交不亲和(sporophytic self-incompatibility,SSI)。若花粉落在柱头上不能正常发芽，或发芽后在柱头乳突细胞上缠绕而无法侵入柱头，这类为孢子体型自交不亲和性；若花粉在柱头上发芽后可侵入柱头，并能在花柱组织中延伸一段，此后就受到抑制，这种属于配子体型自交不亲和性孢子体型。白桦是一种典型的配子体型自交不亲和植物。

目前在植物自交不亲性研究中，特别是在克服芸薹属、萝卜属等孢子体型自交不亲和植物的研究中，常常使用化学试剂如细胞分裂素(6-BA)、生长素(NAA、IBA)等生长调节物质和食盐水或物理及机械方法如高温、CO₂处理、γ射线辐射等方法克服植物的自交不亲和性。中国专利公开号CN112042670A，公开日2020年12月8日，发明的名称为克服芸薹属与萝卜属自交不亲和性的试剂及用法和应用，该申请公开了利用碘化钾可以克服芸薹属、萝卜属植物的孢子体自交不亲和性，该方法简单高效。

但是目前在配子体自交不亲和研究中，尚未有克服白桦自交不亲和性方法的相关报道，因此，在白桦育种研究中急需一种高效、简单、具有广谱性的克服白桦自交不亲和性的方法，解决当前白桦育种和遗传改良中遇到的问题。

发明内容

本发明针对目前在白桦遗传育种中存在的问题，打破白桦自交不亲性，促进白桦优良品种稳定遗传，公开了一种克服白桦自交不亲和性的试剂及用法和应用。

本发明解决白桦育种问题的技术方案是：一种克服白桦自交不亲和性的试剂，所述试剂为N-乙酰-L-半胱氨酸(N-acetyl-L-cysteine，NAC)水溶液，储存浓度为100mM NAC母液，-20℃保存，在PGM固体培养基中的终浓度为100μM-1000μM。

本发明公开的克服白桦自交不亲和性的试剂N-乙酰-L-半胱氨酸的用法，其特征在于，步骤如下：

1)配置终浓度为100μM-1000μM N-乙酰-L-半胱氨酸的PGM固体培养基；

2)利用解剖镜分离单个雌花并移到步骤1配置的培养基中；

3)雌花在PGM固体培养基中预培养4h、授粉、再培养24h；