專利名稱：槲皮素處理提高甘藍(lán)自交親和指數(shù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蔬菜育種技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用槲皮素處理甘藍(lán)自交不親和系提高自交親和指數(shù)的方法。
背景技術(shù)：
十字花科蔬菜作物甘藍(lán)(Brassica oleracea L.)的雜種優(yōu)勢很明顯，生產(chǎn)上應(yīng)用很廣。其雜交種子主要利用甘藍(lán)自交不親和系(Self-incompatibility，SI)之間的互配而得。利用自交不親和系配制甘藍(lán)雜種遇到的主要問題之一是繁殖自交不親和系需進(jìn)行蕾期授粉，費(fèi)時(shí)費(fèi)工，大大增加了制種成本。為了在授粉期間提高自交親和性，以利于繁殖和保存自交不親和系，國內(nèi)外已進(jìn)行了一些研究?？v觀已發(fā)表的研究報(bào)告和文獻(xiàn)，克服自交不親和性的方法有20余種，這些方法可以歸納為4大類，即生物學(xué)方法、物理學(xué)方法、機(jī)械方法和化學(xué)方法。生物學(xué)方法主要有蕾期授粉、延遲授粉、涂柱頭分泌物、混合花粉授粉、子房內(nèi)授粉、體外受精和染色體加倍等方法；物理學(xué)方法主要有輻射誘導(dǎo)突變、熱助授粉和電助授粉；機(jī)械方法主要有切除柱頭和鋼刷授粉等。這些方法雖有一定的效果，但操作起來較為煩瑣，柱頭也容易受到損傷。鑒于生物學(xué)方法、物理學(xué)方法和機(jī)械方法在應(yīng)用中存的不足，20世紀(jì)70年代以來，國內(nèi)外研究者越來越關(guān)注用化學(xué)方法來克服甘藍(lán)的自交不親和性。這些化學(xué)藥劑主要包括激素類、無機(jī)鹽類、高CO2濃度處理和其他的化合物等。
在甘藍(lán)自交不親和機(jī)理研究的基礎(chǔ)上，人們試圖從生理上和分子水平上來找尋克服其自交不親和的化學(xué)方法。從其生理機(jī)制上來看，孢子體自交不親和的雌蕊因子在柱頭表面，識別物質(zhì)在柱頭接近成熟時(shí)合成，雌蕊抑制自己花粉萌發(fā)和花粉管生長的能力在雌蕊發(fā)育過程中逐漸形成。但在蕾期沒有S等位基因特異蛋白或其量甚微，而成熟時(shí)出現(xiàn)大量的糖蛋白。因此，可以通過化學(xué)藥劑處理柱頭來破壞其表膜糖蛋白，使其溶解、沉淀或變性從而失去識別作用。這些蛋白質(zhì)變性劑主要包括酒精、K3PO4、NaCL和硫銨溶液等。其中以NaCL溶液效果最好，但各個(gè)地區(qū)噴施濃度和時(shí)間以及處理效果有很大差別，不盡理想。從其分子機(jī)制上來看，甘藍(lán)自交不親和性受S位點(diǎn)控制，S位點(diǎn)上的SRK基因編碼的受體蛋白激酶在甘藍(lán)自交不親和反應(yīng)中起重要作用。在分離鑒定了甘藍(lán)柱頭S位點(diǎn)上決定其自交不親和反應(yīng)的兩個(gè)基因SLG(S-Locus Glycoprotein)基因和SRK基因以后蕓薹屬植物自交不親和反應(yīng)的機(jī)理被認(rèn)為是花粉粒中的配體和蛋白激酶SRK和SLG的復(fù)合物結(jié)合后，改變了此復(fù)合物的構(gòu)象，使SRK的胞內(nèi)Ser/Thr蛋白激酶結(jié)構(gòu)域催化蛋白質(zhì)發(fā)生磷酸化/去磷酸化反應(yīng)，從而把胞外信號傳遞到胞內(nèi)，引起一系列的細(xì)胞反應(yīng)，最終使花粉萌發(fā)受到抑制，從而導(dǎo)致自交不親和性。雖然甘藍(lán)自交不親和性的分子機(jī)理的研究為從分子水平上克服甘藍(lán)自交不親和性提供了可能，但是，有關(guān)這方面的方法還未見研究報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用槲皮素處理甘藍(lán)自交不親和系提高自交親和指數(shù)的方法。
槲皮素(quercetin)是一種具有生物活性的天然黃酮類化合物。分子式為C15H10O7(化學(xué)名稱3，3’，4’，5，7-五羥基黃酮)，在植物中多以甙的形式存在，如蘆丁(蕓香甙)，槲皮甙，金絲桃甙等，經(jīng)酸水解可得到槲皮素。本發(fā)明申請人研究發(fā)現(xiàn)，它可以抑制SRK活性從而關(guān)閉自交不親和性的信號傳導(dǎo)，使甘藍(lán)自交不親和性受阻。
本發(fā)明方法具體為在甘藍(lán)自交不親和系材料花蕾長到2～3mm長時(shí)，每天上午9:00～10:00時(shí)用500～1500μmol/L濃度的槲皮素噴灑花蕾，待植株上有50％花開時(shí)停止噴灑。
為便于花蕾對溶液的吸收，可進(jìn)行霧狀噴灑。槲皮素(quercetin)可從Sigma公司購得。
本發(fā)明的方法適用于所有的甘藍(lán)自交不親和系，只是不同的自交不親和系處理效果有差異。本發(fā)明申請人用自己的三個(gè)甘藍(lán)自交不親和系02-E1、02-A1、02-59進(jìn)行不同濃度的處理，田間實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)得知，噴施槲皮素后，甘藍(lán)自交不親和系平均結(jié)莢率可達(dá)0.74～0.81，平均每莢結(jié)籽數(shù)為4～6粒，其自交親和指數(shù)由原來的1以下最高可增至4.51。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是，因?yàn)榇朔N方法是建立在分子機(jī)理的基礎(chǔ)上，所以具有施用量少、反應(yīng)靈敏等特點(diǎn)。槲皮素處理后的自交不親和系的自交親和指數(shù)與對照相比大大提高，甚至轉(zhuǎn)變?yōu)樽越挥H和系。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1取甘藍(lán)自交不親和系材料02-E1，在花蕾長到2～3mm長時(shí)，每天上午9:00時(shí)用1500μmol/L濃度的槲皮素噴灑花蕾，待植株上有50％花開時(shí)停止噴灑。該處理下平均結(jié)莢率為0.76，平均每莢結(jié)籽數(shù)為6粒，其自交親和指數(shù)由原來的0.34提高到4.51。
實(shí)施例2取甘藍(lán)自交不親和系材料02-A1，在花蕾長到2～3mm長時(shí)，每天上午9:30時(shí)用1000μmol/L濃度的槲皮素噴灑花蕾，待植株上有50％花開時(shí)停止噴灑。該處理下平均結(jié)莢率為0.81，平均每莢結(jié)籽數(shù)為4粒，其自交親和指數(shù)由原來的0.30提高到2.64實(shí)施例3
取甘藍(lán)自交不親和系材料02-59，在花蕾長到2～3mm長時(shí)，每天上午10:00時(shí)用500μmol/L濃度的槲皮素噴灑花蕾，待植株上有50％花開時(shí)停止噴灑。該處理下平均結(jié)莢率為0.74，平均每莢結(jié)籽數(shù)為5粒，其自交親和指數(shù)由原來的0.26提高到3.6權(quán)利要求
1.一種槲皮素處理提高甘藍(lán)自交親和指數(shù)的方法，其特征在于，在甘藍(lán)自交不親和系材料花蕾長到2～3mm長時(shí)，每天上午9:00～10:00時(shí)用500～1500μmol/L濃度的槲皮素噴灑花蕾，待植株上有50％花開時(shí)停止噴灑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，甘藍(lán)自交不親和系是02-E1、02-A1或02-59。
全文摘要
一種槲皮素處理提高甘藍(lán)自交親和指數(shù)的方法，用500～1500μmol/L濃度的槲皮素噴灑甘藍(lán)自交不親和系材料花蕾，通過阻斷甘藍(lán)自交不親和的信號傳導(dǎo)，克服甘藍(lán)自交不親和性。因?yàn)榇朔N方法是建立在分子機(jī)理的基礎(chǔ)上，所以具有施用量少、反應(yīng)靈敏等特點(diǎn)。槲皮素處理后的自交不親和系的自交親和指數(shù)與對照相比大大提高，甚至轉(zhuǎn)變?yōu)樽越挥H和系。
文檔編號A01H1/02GK1554227SQ20031012175
公開日2004年12月15日 申請日期2003年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月22日
發(fā)明者李成瓊, 宋洪元, 周慶紅, 任雪松, 司軍, 宋明 申請人:西南農(nóng)業(yè)大學(xué)