一種促進桃胚胎發育的育種方法
【專利摘要】本發明涉及農業領域育種【技術領域】，尤其涉及應用于早熟桃的一種促進桃胚胎發育的育種方法，包括如下步驟：（1）選擇三年生以上的桃樹；（2）限制所選桃樹的根系生長；（3）在所選桃樹盛花后進行干旱處理，并控制土壤含水量。與現有技術相比，本發明方法簡便，易調控，創新地采取栽培手段有效避免胚敗育，實現種胚發育飽滿完全，從而獲得發育完全的早熟桃成熟種仁，選育出更適合設施栽培的早熟桃新品種；而且，所得雜交種子的種仁播種后，出苗率高；此外在整個培育期間，無需多次噴施生長調節劑，節約經濟成本和時間，適于在相關桃育種領域中推廣應用。
【專利說明】一種促進桃胚胎發育的育種方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及農業領域育種【技術領域】，尤其涉及應用于早熟桃的一種促進桃胚胎發育的育種方法。
【背景技術】
[0002]在為提前成熟期的桃育種中，通常選擇早熟品種做為親本，后代出現早熟單株的比率較高，從而有利于培育出極早熟品種。利用早熟或極早熟的桃品種作親本，借助胚培養技術是目前常用的選育早熟桃的育種方法。但桃的極早熟品種或早熟品種的果實發育期常常較短，在胚發育的早期經常發生敗育，通過正常的方法獲得后代十分困難。因此，胚敗育是限制果樹雜交育種工作的一個關鍵問題。
[0003]目前，在克服胚敗育的方法中，培養方式多以胚在幼胚尚未敗育時轉入培養基中，在人為條件下將胚培養成活。在胚培養過程中，通常采用兩步法對早熟桃種胚進行培養，提高胚的萌發率和成苗率，具體方法是:第一步，采用SH+6-BA (lmg/L)+IBA (lmg/L)培養基，30天22°C光照培養，促進胚生長發育，使胚長度大于5mm ;第二步，采用WPM培養基，2_5°C低溫休眠60天，然后23°C常溫光照培養，生長成苗。
[0004]在桃的胚培養技術中，胚齡大小直接影響成苗率的高低和幼苗生長勢。早期研究認為，胚的發育指數(P F值，胚長度/種子長度)接近0.7是桃胚培成功的最低值(H esse&Kester, 1955年)。后來的試驗中發現，只有發育指數大于0.2的幼胚轉入常溫培養后，子葉才能迅速生長并轉綠，最終可能培養成苗；而發育指數小于0.2的幼胚則不再發育，不轉綠，不能成苗。目前普遍認為胚齡越小越難培養，而胚齡越大則存在胚萎縮退化的可能性越大。因此研究延長幼胚發育的方法是極早熟桃胚培養成功的關鍵。
[0005]對胚敗育極早品種的胚挽救迄今為止，只有分化出原始體的胚才能在離體條件下培養成功，球形期以前的胚進行離體培養很難成活。因此，必須加大力度對控制胚胎發育的因子及作用模式和機理、以及對延遲胚敗育時期方法的研究。
[0006]雜種胚早期敗育一般是由于胚乳發育不正常或雜種胚與胚乳之間生理上的不協調而引起的，在胚敗育之前將其取出進行培養并產生雜種植物，已有很多成功的例子。目前在柑橘、葡萄、桃、杏等果樹上已獲得成功。
[0007]鐘曉紅研究多胺在沙田袖開花及坐果初期的生理作用時發現，從蕾期到第1次生理落果，幼果內源多胺含量呈下降趨勢，但受精幼果比未受精幼果下降速度緩慢，用3種外源多胺噴布花蕾，均促進了花粉管伸長，延緩了胚珠衰老，增強了受精能力，提高了坐果率。所以在生產應用中可以嘗試噴施不同的生長調節劑來克服胚敗育問題。
[0008]最佳培養時期一般用胚齡或PF值來表示。從授粉開始到剝離胚培養的時間稱為胚齡。胚齡或PF值是影響胚搶救成功的關鍵因素，直接影響到胚培養成苗率的高低和胚培苗的生長勢。不同果樹對最佳培養時期的要求不同，應該抓住胚發育到最佳狀態，但又尚未敗育的時期進行培養。
[0009]關于桃胚搶救最適宜胚齡有過許多的報道，說法也不一致，但總體來看胚搶救的技術在不斷完善和進步，對胚齡的要求在逐漸變小，Ranmink就曾經誘導盛花后IOd的桃胚珠發育達到12mm;劉煥芳等采用硬核期(PF=0.6)的大櫻桃遠緣雜種胚進行胚搶救獲得成功；有研究表明花后35d是紅寶石無核葡萄胚搶救的最佳時期；楊紅花等研究發現根據坐果率的變化情況可以判斷胚的敗育時期，不同胚齡李、杏雜種胚的萌發及生長不同:PF>0.5的雜種胚可以萌發及生長，PF〈0.5的幼胚不能正常萌發。
[0010]桃胚的發芽能力一般與它的大小成正相關關系，果實生育期90-100d以內的桃，由于生長時間短，胚發育不完全，種子在常規播種條件下不能萌發或萌發率極低，果實發育期短于75d的早熟桃種子，由于種胚過小一般難以發芽。植物的胚搶救是將要敗育的胚從子房或胚珠內取出。但有些條件下取出胚是技術不允許的，因此，想搶救這些胚，必須培養整個子房或胚珠。
[0011]總體上，在現有的防止桃胚敗育的育種技術中，普遍存在技術實施難度大、以及培養步驟繁瑣且經濟成本高的問題。
【發明內容】
[0012]本發明的目的是，針對現有技術存在的問題，提供一種促進桃胚胎發育的育種方法，采取栽培手段避免胚敗育，使果實正常成熟時胚發育飽滿，使其種仁發育完全，從而利于選育出更適合設施栽培的早熟桃新品種。
[0013]本發明解決問題的技術方案是:提供一種促進桃胚胎發育的育種方法，包括如下步驟:(I)選擇三年生以上的桃樹；(2)限制所選桃樹的根系生長；(3)在所選桃樹盛花后進行干旱處理，并控制土壤含水量。
[0014]進一步地，在本發明促進桃胚胎發育的育種方法的所述步驟(1)中，選擇的三年生以上桃樹為早熟桃。
[0015]進一步地，在本發明促進桃胚胎發育的育種方法的所述步驟(2)中，限制所選桃樹的根系生長于直徑40cm、高30cm的塑料盆等容器中。
[0016]進一步地，在本發明促進桃胚胎發育的育種方法的所述步驟(2)中，將所選桃樹置于日光溫室中栽培。
[0017]進一步地，在本發明促進桃胚胎發育的育種方法的所述步驟(3)中，在桃盛花后10-40天進行干旱處理，控制土壤含水量在40%-60%之間。
[0018]進一步地，在本發明促進桃胚胎發育的育種方法的所述步驟(3)中，在桃盛花后10-40天進行干旱處理，控制土壤含水量在40%-60%之間，澆水量以中午桃樹新梢嫩尖萎蔫，晚上嫩尖又恢復生機的狀態為標準。
[0019]進一步地，在本發明促進桃胚胎發育的育種方法的所述步驟(3)中，控制土壤含水量的同時，調整室溫，保持白天溫度最高25°C、夜間溫度最低10°C。
[0020]優選地，在所選桃樹盛花后桃胚培育的時間為45天-100天。
[0021]優選地，取所育種的種仁進行播種時，先將其保濕休眠后，再進行播種；較佳地，將所育種的種仁在5°C保濕，并保持休眠60天后，進行播種。
[0022]應用本發明促進桃胚胎發育的育種方法，其技術原理是逆境誘導植物生殖生長，有效避免胚敗育，使種胚完全發育，獲得發育完全的早熟桃成熟種仁，從而選育出更適合設施栽培的早熟桃新品種；種仁經過保濕休眠后，直接播種于營養缽土壤中，發芽成苗，出苗率達90%以上。在整個培育期間，不僅步驟簡單，而且在果實膨大前無需施用任何肥料，也無需噴施任何生長調節劑，使經濟成本得到大量節約。
[0023]與現有技術相比，本發明的有益效果是:方法簡便，易操作調控，創新地采取栽培手段有效避免胚敗育，實現種胚發育飽滿完全，從而獲得發育完全的早熟桃成熟種仁，選育出更適合設施栽培的早熟桃新品種；而且，所得新品種的種仁播種后，出苗率高；此外在整個培育期間，無需多次噴施生長調節劑，節約經濟成本和時間，適于在相關桃育種領域中推廣應用。
【具體實施方式】
[0024]下面結合具體實施例對本發明作進一步的說明，但本發明的保護范圍并不限于此。
[0025]下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規方法。
[0026]下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。
[0027]下述應用例中所用的桃樹品種、肥料等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。
[0028]本發明的一種促進桃胚胎發育的育種方法，包括如下步驟:
[0029]( I)選擇三年生以上的桃樹；
[0030](2)限制所選桃樹的根系生長；
[0031](3)在所選桃樹盛花后進行干旱處理，并控制土壤含水量。
[0032]在上述實施例中:
[0033]在所述步驟(1)中，桃樹品種的選擇根據地域及氣候環境不同進行相應的選擇，優選的三年生以上桃樹為早熟桃品種，如春雪等品種；
[0034]在所述步驟(2)中，限制所選桃樹的根系生長能夠根據實際培養條件進行，其中，優選的方法是將所選早熟桃定植于直徑40cm、高30cm的塑料盆等容器中；為保障育種過程中更符合自然生長環境，優選地，將所選桃樹置于日光溫室中栽培；
[0035]在所述步驟(3)中，在桃盛花后10-40天進行干旱處理，控制土壤含水量在40%-60%之間；優選地，為控制土壤含水量在40%-60%之間，澆水量以中午桃樹新梢嫩尖萎蔫，晚上嫩尖又恢復生機的狀態為標準；優選地，控制土壤含水量的同時，調整室溫，保持白天溫度最高25°C、夜間溫度最低10°C ；
[0036]為保障桃胚發育飽滿完全，依盆栽早熟桃品種的果實發育期，在所選桃樹盛花后桃胚培育的時間優選為45天-100天。
[0037]采用所得桃育種進行播種時，先將所得育種的種仁進行保濕休眠后，再進行播種；其中，將所育種的種仁保濕優選在5°C進行，保持的休眠期優選為60天。
[0038]在上述促進桃胚胎發育的育種方法的過程中，在育種開始到果實膨大期間不施用任何肥料，基本營造了瘠薄的土壤環境，只需從果實膨大至成熟期進行正常肥水及栽培技術管理即可，經過上述處理的早熟桃種胚不敗育，且發育完全；所得種胚播種，出苗率均達到90%以上。
[0039]下面結合具體應用實施例對本發明作進一步的說明，但本發明的保護范圍并不限于此。
[0040]應用例I[0041]以3年生盛果期的品種為春雪的桃樹為例，采用直徑40cm、高30cm的塑料盆盆栽限制其根系生長范圍；在桃盛花后第10天至第40天內進行為期30天的干旱處理，控制土壤含水量在40%-60%之間，澆水量以中午桃樹新梢嫩尖萎蔫，晚上嫩尖又恢復生機的狀態為標準；果實經過85天發育，正常成熟，種仁飽滿。
[0042]在上述實施例中，從育種開始到果實膨大期間不施用任何肥料，基本營造了瘠薄的土壤環境，只需從果實膨大至成熟期進行正常肥水及栽培技術管理即可，經過上述處理的早熟桃種胚不敗育，且發育完全；砸取種仁，置于冰箱冷藏室內5°C下保濕休眠，休眠期60天，播種于營養缽中，3天發芽，15天出苗，出苗率達90%。
[0043]應用例2
[0044]以4年生盛果期的品種為春雪的桃樹為例，采用盆栽限制其根系生長范圍，置于日光溫室中栽培；在桃盛花后第10天至第40天內進行為期30天的干旱處理，控制土壤含水量在40%_60%之間，澆水量以中午桃樹新梢嫩尖萎蔫，晚上嫩尖又恢復生機的狀態為標準；調低溫室溫度，白天最高25°C，夜間溫度10°C至15°C，夜間保溫順其自然，果實經過100天發育，正常成熟，種仁飽滿。
[0045]在上述實施例中，從育種開始到果實膨大期間不施用任何肥料，基本營造了瘠薄的土壤環境，只需從果實膨大至成熟期進行正常肥水及栽培技術管理即可，經過上述處理的早熟桃種胚不敗育，且發育完全；砸取種仁，雙仁率10%，置于冰箱冷藏室中5°C下保濕休目民，休眠期60天，播種于營養缽，3天發芽，15天出苗，出苗率達98%。
[0046]應用例3
[0047]以3年生盛果期的品種為春美的桃樹為例，采用盆栽限制其根系生長范圍；在桃盛花后第10天至第40天內進行為期30天的干旱處理，控制土壤含水量在40%-50%之間，澆水量以中午桃樹新梢嫩尖萎蔫`，晚上嫩尖又恢復生機的狀態為標準；果實經過90天發育，正常成熟，種仁飽滿。
[0048]在上述實施例中，從育種開始到果實膨大期間不施用任何肥料，基本營造了瘠薄的土壤環境，只需從果實膨大至成熟期進行正常肥水及栽培技術管理即可，經過上述處理的早熟桃種胚不敗育，且發育完全；砸取種仁，置于冰箱冷藏室內5°C下保濕休眠，休眠期60天，播種于營養缽中，3天發芽，15天出苗，出苗率達93%。
[0049]應用例4
[0050]以3年生盛果期的品種為春美的桃樹為例，采用盆栽限制其根系生長范圍，置于日光溫室中栽培；在桃盛花后第10天至第40天內進行為期30天的干旱處理，控制土壤含水量在40%-60%之間，澆水量以中午桃樹新梢嫩尖萎蔫，晚上嫩尖又恢復生機的狀態為標準；調低溫室溫度，白天最高20°C，夜間溫度10°C至13°C，夜間保溫順其自然，果實經過96天發育，正常成熟，種仁飽滿。
[0051]在上述實施例中，從育種開始到果實膨大期間不施用任何肥料，基本營造了瘠薄的土壤環境，只需從果實膨大至成熟期進行正常肥水及栽培技術管理即可，經過上述處理的早熟桃種胚不敗育，且發育完全；砸取種仁，雙仁率11%，置于冰箱冷藏室中5°c下保濕休目民，休眠期60天，播種于營養缽，3天發芽，15天出苗，出苗率達96%。
[0052]應用例5
[0053]以3年生盛果期的品種為袖珍早蟠的桃樹為例，采用盆栽限制其根系生長范圍；在桃盛花后第10-25天內進行為期15天干旱處理，控制土壤含水量在40%-60%之間，澆水量以中午桃樹新梢嫩尖萎蔫，晚上嫩尖又恢復生機的狀態為標準；果實經過45天發育，正常成熟，種仁飽滿。
[0054]在上述實施例中，從育種開始到果實膨大期間不施用任何肥料，基本營造了瘠薄的土壤環境，只需從果實膨大至成熟期進行正常肥水及栽培技術管理即可，經過上述處理的早熟桃種胚不敗育，且發育完全；砸取種仁，置于冰箱冷藏室內5°C下保濕休眠，休眠期60天，播種于營養缽中，3天發芽，15天出苗，出苗率達94%。
[0055]應用例6
[0056]以4年生盛果期的品種為袖珍早蟠的桃樹為例，采用盆栽限制其根系生長范圍，置于日光溫室中栽培；在桃盛花后第10-25天內進行為期15天的干旱處理，控制土壤含水量在40%-60%之間，澆水量以中午桃樹新梢嫩尖萎蔫，晚上嫩尖又恢復生機的狀態為標準；調低溫室溫度，白天最高23°C，夜間溫度10°C至12°C，夜間保溫順其自然，果實經過50天發育，正常成熟，種仁飽滿。
[0057]在上述實施例中，從育種開始到果實膨大期間不施用任何肥料，基本營造了瘠薄的土壤環境，只需從果實膨大至成熟期進行正常肥水及栽培技術管理即可，經過上述處理的早熟桃種胚不敗育，且發育完全；砸取種仁，置于冰箱冷藏室中5°C下保濕休眠，休眠期60天，播種于營養缽，3天發芽，15天出苗，出苗率達97%。
[0058]應用例7
[0059]以6年生盛果期的品種為中油5的桃樹為例，采用盆栽限制其根系生長范圍，置于日光溫室中栽培；在桃盛花后第10至第40天內進行為期30天的干旱處理，控制土壤含水量在40%-60%之間，澆水量以中午桃樹新梢嫩尖萎蔫，晚上嫩尖又恢復生機的狀態為標準；調低溫室溫度，白天最高25°C，夜間`溫度10°C至12°C，夜間保溫順其自然，果實經過72天發育，正常成熟，種仁飽滿。
[0060]在上述實施例中，從育種開始到果實膨大期間不施用任何肥料，基本營造了瘠薄的土壤環境，只需從果實膨大至成熟期進行正常肥水及栽培技術管理即可，經過上述處理的早熟桃種胚不敗育，且發育完全；砸取種仁，置于冰箱冷藏室中5°C下保濕休眠，休眠期60天，播種于營養缽，3天發芽，15天出苗，出苗率達99%。
[0061]本發明不限于上述實施方式，本領域技術人員所做出的對上述實施方式任何顯而易見的改進或變更，都不會超出本發明的構思和所附權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種促進桃胚胎發育的育種方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)選擇三年生以上的桃樹； (2)限制所選桃樹的根系生長； (3)在所選桃樹盛花后進行干旱處理，并控制土壤含水量。
2.根據權利要求1所述的促進桃胚胎發育的育種方法，其特征在于:在所述步驟(1)中，選擇的三年生以上桃樹為早熟桃。
3.根據權利要求1所述的促進桃胚胎發育的育種方法，其特征在于:在所述步驟(2)中，限制所選桃樹的根系生長于直徑40cm、高30cm的容器中。
4.根據權利要求1所述的促進桃胚胎發育的育種方法，其特征在于:在所述步驟(2)中，將所選桃樹置于日光溫室中栽培。
5.根據權利要求1所述的促進桃胚胎發育的育種方法，其特征在于:在所述步驟(3)中，在桃盛花后10-40天進行干旱處理，控制土壤含水量在40%-60%之間。
6.根據權利要求1所述的促進桃胚胎發育的育種方法，其特征在于:在所述步驟(3)中，在桃盛花后10-40天進行干旱處理，控制土壤含水量在40%-60%之間，澆水量以中午桃樹新梢嫩尖萎蔫，晚上嫩尖又恢復生機的狀態為標準。
7.根據權利要求1所述的促進桃胚胎發育的育種方法，其特征在于:在所述步驟(3)中，控制土壤含水量的同時 ，調整室溫，保持白天溫度最高25°C、夜間溫度最低10°C。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的促進桃胚胎發育的育種方法，其特征在于:在所選桃樹盛花后桃胚培育的時間為45天-100天。
9.根據權利要求8所述的促進桃胚胎發育的育種方法，其特征在于:取所育種的種仁進行播種時，先將其保濕休眠后，再進行播種。
10.根據權利要求9所述的促進桃胚胎發育的育種方法，其特征在于:將所育種的種仁在5°C保濕，并保持休眠60天后，進行播種。
【文檔編號】A01G17/00GK103858726SQ201410131014
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月28日 優先權日:2014年3月28日
【發明者】陳湖, 張立莎, 王召元, 李永紅, 常瑞豐, 劉國儉, 李艷霞 申請人:河北省農林科學院昌黎果樹研究所