本發明涉及植株的繁育方法,具體涉及一種三倍體冬棗的培育方法。
背景技術:
多倍化是植物進化的主要方式之一,多倍體在自然界普遍存在。果樹一般具有遺傳上高度雜合和無性繁殖等特點,更適合多倍體的誘導和培育。到目前為止,已在樹莓、栗、醋栗、蘋果、香蕉、葡萄、草莓、越桔、柑桔、菠蘿、獼猴桃、核桃、櫻桃等果樹上成功地誘導出多倍體植株。果樹多倍體植株不僅果實變大,而且還可能表現無核或少核性狀、果實耐貯藏性增加、抗逆性增加等優良性狀。如二倍體玫瑰香葡萄利用秋水仙素誘導形成的四倍體植株,不僅保持了二倍體的優良品質,而且增強了抗逆性,果實也顯著增大,獲得了很好的經濟性狀。秋水仙素誘導的同源四倍體十月桔及同源四倍體金柑也表現為大果和無或少核的優良性狀。還有研究表明,與二倍體植株相比,四倍體獼猴桃的耐貯藏性得到了提高。河北農業大學劉孟軍教授等通過秋水仙素誘變獲得的四倍體臨猗梨棗(審定名為‘辰光’)較原二倍體果個增大近40%,且品質更優。可見,多倍化是進一步改良冬棗的有效途徑。
在過去的數十年中,我國果樹工作者在棗樹種質資源的普查和選優方面進行了大量工作,但是有關棗樹種質創新方面的研究偏少。棗樹由于花小,人工去雄易傷害花器官,加之坐果率低和胚敗育嚴重,有性雜交困難,棗樹的育種工作明顯落后于其他果樹。近年來,棗樹雜交育種工作在全國各棗樹研究單位相繼展開,棗樹雜交過程中親本選擇和操作方法等研究也不斷深入,采用“局部隔離-自然雜交-實生苗選擇”的方法可獲得不同品種之間的雜交后代。冬棗的花粉生活力幾乎為0,但授粉后70%以上的胚能夠正常發育,可作為雜交育種的理想母本材料,有望通過雜交育種獲得抗寒、抗病性和豐產性增強、果個變大或無核、成熟期多樣化的新品種(系)。
目前,我國水果生產正處于一個全新的競爭環境中,優良品種是取得良好效益的關鍵。加大育種研究力度,提高果品品質,已成為我國原產特色水果增強競爭力和走向世界的核心問題之一。開展以沾化冬棗優良株系為母本的雜交育種工作,選育抗寒、抗病新種質和早熟或特晚熟新品種(系),培育換代型創新品種,對于增加農民收入和提升品種優勢以及冬棗產業的持續發展有重要的戰略意義。
技術實現要素:
為了解決以上現有技術中的問題,本發明創造性的提出一種三倍體冬棗的培育方法,該方法建立起沾化冬棗的免嵌合體純化無性多倍化、免去雄有性雜交和有性多倍化高效育種技術體系,育成的三倍體冬棗早果性和豐產性好、抗逆抗病性強、果個大、品質優、熟期多樣、綜合性狀顯著優于當前主栽冬棗。
本申請冬棗優質種苗綜合繁育方法采取的技術步驟如下:
(1)四倍體母本培育:篩選優良二倍體沾化冬棗植株,通過愈傷組織誘導、秋水仙素染色體加倍,通過倍性鑒定篩選四倍體冬棗植株;
(2)雜種父本培育:利用沾化冬棗花粉高度不育可以不用去雄的特點和雜交育種中偏母性遺傳的理論,篩選雜交后種仁發育較好的沾化冬棗植株為母本,通過對棗種質資源遺傳多樣性和親緣關系分析,以沾化冬棗品種改良的大果、無核、高抗、早果速豐的目標性狀為依據,選擇花粉量大、活力好、親和力高的優異植株為父本,采用罩網局部隔離、人工放蜂傳粉的方法獲得二倍體沾化冬棗植株;
(3)將培育出的四倍體冬棗母本與二倍體冬棗父本品種進行雜交,篩選出三倍體冬棗品種。
上述步驟(1)中四倍體母本培育具體為:
①愈傷組織誘導:在生長季節剪取剛萌發的棗頭枝或二次枝頂芽2cm,用無菌水沖洗干凈,然后在超凈臺上用酒精消毒,然后用次氯酸鈉和升汞分別消毒,最后用無菌水沖洗干凈;
②秋水仙素染色體加倍:將材料放在解剖鏡下用解剖針剝取0.3-0.5mm的生長點接種到ms+ba2.0mg/l+iba0.4的培養基上,用秋水仙素液體做誘導處理,待發出的芽長至3cm時,按節剪成段,作為繼代繁殖材料,將初代培養新抽出的芽梢剪成1cm的莖段,莖段保留一節以上,轉接到ms+ba1.5+iba0.5繼代培養基上,將后續培養形成的芽梢反復轉接不斷的分化增殖;
③后續培養、移栽:將繼代培養基上的芽梢剪成1cm帶1-2節的莖段,接到生根培養基上培養,試管苗莖段根長達到2cm以上后,脫瓶移栽;當試管苗生根培養5周后,上部長出2cm以上的健壯枝葉,將試管苗移到溫室避光處進行無土基質過渡煉苗,移栽初期相對濕度保持在78%-82%,溫度28—30℃,煉苗20天后,在溫室內將棗苗移入營養缽或小素燒盆中,基質中含有珍珠巖、蛭石、草炭、園土,待生長30天后,將棗苗從營養缽或小素燒盆中移入大田苗圃;
④誘導植株的倍性鑒定:葉形指數,節間作為指標進行形態學上的鑒定,利用常規壓片法鑒定誘導植株的染色體數目,利用熒光顯微鏡觀測保衛細胞葉綠體數目,氣軋大小及密度,利用流式細胞儀檢測誘導植株細胞的dna含量,鑒定篩選出四倍體冬棗植株,為母本備選。
以上所述篩選出的三倍體冬棗品種性狀為早果性和豐產性好、抗逆抗病性強、果個大、品質優、熟期多樣。
本發明的有益效果為:本申請三倍體冬棗的培育方法建立起沾化冬棗的免嵌合體純化無性多倍化、免去雄有性雜交和有性多倍化高效育種技術體系,育成的三倍體冬棗早果性和豐產性好、抗逆抗病性強、果個大、品質優、熟期多樣、綜合性狀顯著優于當前主栽冬棗。通過雜交、無性多倍化和有性多倍化,創造不同倍性三倍體冬棗與普通沾化冬棗相比,果實增大25%以上,果實成熟期提前或推后15天以上,果實保鮮期延長20-30天,病果率降低50%以上,嫁接當年的結果株率提高1倍以上,或增產30%以上。
具體實施方式
下面的實施例是對本發明的進一步詳細描述。
實施例:
1.項目實施地點
冬棗苗木田間選育在沾化縣冬棗研究所下屬的中國高新技術苗木繁育場進行。
2.項目實施規模
項目研究的不同階段,規模由小到大,每種材料的規模在1000平方米左右,至開發階段規模擴大。
3.項目實施方法
(1)四倍體母本培育:①愈傷組織誘導:在生長季節剪取剛萌發的棗頭枝或二次枝頂芽2cm,用無菌水沖洗干凈,然后在超凈臺上用酒精消毒,然后用次氯酸鈉和升汞分別消毒,最后用無菌水沖洗干凈;
②秋水仙素染色體加倍:將材料放在解剖鏡下用解剖針剝取0.3-0.5mm的生長點接種到ms+ba2.0mg/l+iba0.4的培養基上,用秋水仙素液體做誘導處理,待發出的芽長至3cm時,按節剪成段,作為繼代繁殖材料,將初代培養新抽出的芽梢剪成1cm的莖段,莖段保留一節以上,轉接到ms+ba1.5+iba0.5繼代培養基上,將后續培養形成的芽梢反復轉接不斷的分化增殖;
③后續培養、移栽:將繼代培養基上的芽梢剪成1cm帶1-2節的莖段,接到生根培養基上培養,試管苗莖段根長達到2cm以上后,脫瓶移栽;當試管苗生根培養5周后,上部長出2cm以上的健壯枝葉,將試管苗移到溫室避光處進行無土基質過渡煉苗,移栽初期相對濕度保持在78%-82%,溫度28—30℃,煉苗20天后,在溫室內將棗苗移入營養缽或小素燒盆中,基質中含有珍珠巖、蛭石、草炭、園土,待生長30天后,將棗苗從營養缽或小素燒盆中移入大田苗圃;
④誘導植株的倍性鑒定:葉形指數,節間作為指標進行形態學上的鑒定,利用常規壓片法鑒定誘導植株的染色體數目,利用熒光顯微鏡觀測保衛細胞葉綠體數目,氣軋大小及密度,利用流式細胞儀檢測誘導植株細胞的dna含量,鑒定篩選出四倍體冬棗植株,為母本備選。
(2)雜種父本培育:利用沾化冬棗花粉高度不育可以不用去雄的特點和雜交育種中偏母性遺傳的理論,篩選雜交后種仁發育較好的沾化冬棗植株為母本,通過對棗種質資源遺傳多樣性和親緣關系分析,以沾化冬棗品種改良的大果、無核、高抗、早果速豐的目標性狀為依據,選擇花粉量大、活力好、親和力高的優異植株為父本,采用罩網局部隔離、人工放蜂傳粉的方法獲得二倍體沾化冬棗植株;
(3)將培育出的四倍體冬棗母本與二倍體冬棗父本品種進行雜交,篩選出早果性和豐產性好、抗逆抗病性強、果個大、品質優、熟期多樣的三倍體冬棗品種。