[发明专利]一种基于花序浸渍诱导板栗2n花粉的方法

说明书

技术领域

本发明属于果树育种技术领域，具体涉及一种用化学药剂诱导多倍体的方法。

背景技术

板栗原产中国，栽培历史悠久，是优良的干果树种。中国板栗三分之二以上的种植面积位于经济欠发达的边老穷山区，随着历史的发展逐渐形成了独具特色的山区板栗产业，成为山区农民贫致富的重要经济依赖。品种是一个产业得以健康发展的重要保证，也是永恒的基础需求。目前，国内外均采用多种方式来培育新品种为生产服务，植物上获得新品种的主要方式包括：实生选种、芽变选种、杂交育种、辐射育种、转基因育种、多倍体育种等，其中多倍体育种一直是应用普遍、育种效果突出的新品种培育方式之一。多倍体是指具有三套或者三套以上完整染色体组的所有个体。染色体组加倍使植物体可用的遗传物质增加，重复的基因可能会发生功能分化，从而使多倍体物种在自然选择中具有更大环境适应优势，如更强的抗旱能力、抗病虫害能力、无融合生殖等，使植物可以适应更广泛的自然环境(Rieseberg LH.Hybrid origins of plant species.Ann Rev Ecol Syst,2003,28(1):359-389)。目前，多倍体育种的途径主要包括：从自然界选择天然多倍体植株；利用不同倍性水平植株杂交；利用天然或人工诱导2n花粉(2n雄配子)授粉；利用天然或者人工诱导2n雌配子杂交以及体细胞染色体加倍等。实践业已证实，利用2n配子杂交是获得植物多倍体的一种高效方式。2n配子是指在减数分裂过程中某些因素导致形成具有体细胞染色体数的花粉或卵细胞，其在植物界普遍发生，目前至少26个科的60个属中发现能产生2n配子的植物种(张正海等.小胡杨小孢子发生及微管骨架变化.北京林业大学学报,2008(6):36-40.)；Nassar N.Cassava,Manihot esculenta Crantz and wild relatives:their relationships and evolution.Genetic Resources and Crop Evolution,2001,48(5):429-436.)。特别是2n花粉(具有体细胞染色体数的花粉)，由于其与正常倍性花粉在形态及大小方面存在差异，易于识别和鉴定，广泛应用于植物多倍体育种(杨倩等.，杨树2n花粉形态判别方法飞比较.东北林业大学学报,2015(2):33-35.)。国内外学者多年育种实践证实，利用化学药剂诱导出2n花粉与二倍体雌株杂交，是迅速获得三倍体的有效途径之一，而提高2n花粉产生频率是利用2n花粉进行多倍体育种成败的关键(向素琼等，柑橘属2n花粉自然发生与沙田柚2n花粉诱导研究.西南大学学报：自然科学版,2005,27(5):616-620)。

在植物雌雄配子多倍化过程中，由于各物种间遗传物质、器官构成、发育时期和方式等因素千差万别，其达到好的多倍化诱导效果所需的药剂、剂量、时间、材料和方法等因素也各不相同(吴潇，等.诱变技术在落叶果树育种中的应用.园艺学报，2016，43(09)：1633-1652.)。板栗的遗传背景复杂，保守性强，无法直接利用其自然花粉中2n花粉进行多倍体育种实践；在目前的相关研究中，尚未发现有关成功诱导出板栗大频率2n花粉的报道。

发明内容

为了克服板栗自然花粉中2n花粉比率过低、无法直接应用于育种实践的不足，弥补大频率板栗2n花粉人工诱导方法空白，本发明旨在提供一种基于花序浸渍诱导板栗2n花粉的方法，该方法可以获得大频率2n花粉。

实现本发明目的的技术方案为：

一种基于花序浸渍诱导板栗2n花粉的方法，包括以下步骤：

1)选择诱导材料：选择板栗品种的花序为诱导处理材料，所述花序为雄花枝上的花序；

2)配制诱导药剂：配置秋水仙素的水溶液为诱导药剂，处理花序之前1～3天配制好诱导药剂，置于1～6℃温度下备用；

3)诱导药剂浸渍花序：选择板栗品种花枝上的花序为处理对象。诱导药剂处理花序时期为每年5月，将选用的雄花枝上的每条花序单独用脱脂棉包覆，保留花序着生部位叶片；将诱导药剂注射在包裹花序的脱脂棉上，直至脱脂棉吸收诱导药剂至饱和状态，

4)花序散粉前套袋：在板栗花朵开放前(每年6月1～10日)，将诱导药剂处理过的花序全部套入纸袋中，封口，以防止该花序上混入其它花粉。

5)花粉收集：待硫酸纸袋中花序处于雄花盛花期，此时花粉已成熟，将纸袋和花序一同采下，收集袋中自然散落的花粉，即获得大频率板栗2n花粉。采下花序后优选置于阴凉干燥处24h。