專利名稱：一種提高甘薯雜交結(jié)實(shí)率的方法及其專用處理劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高甘薯雜交結(jié)實(shí)率的方法及其專用處理劑。
背景技術(shù)：
甘薯是異花授粉作物，不僅自交不結(jié)實(shí)，品種間雜交結(jié)實(shí)率極低甚至完全不結(jié)實(shí)的現(xiàn)象也普遍存在，嚴(yán)重限制了甘薯育種中的親本自由組配，給擴(kuò)大甘薯遺傳變異、選育優(yōu)良甘薯新品種帶來(lái)了困難。
自20世紀(jì)60年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究者試圖采用延遲授粉、蒙導(dǎo)授粉、有機(jī)溶劑處理柱頭、溫度處理、植物生長(zhǎng)物質(zhì)處理等方法來(lái)提高甘薯的雜交結(jié)實(shí)率，雖然取得一定進(jìn)展，但未能使甘薯的雜交結(jié)實(shí)率有明顯的提高。
1964年Fujise和1968年Martin采用蕾期授粉的方法均未能獲得成功。1991年王克通等試圖用延遲授粉、蒙導(dǎo)授粉、有機(jī)溶劑處理柱頭、溫度處理等提高甘薯雜交結(jié)實(shí)率，但未能獲得成功。1994年陸漱韻等用過(guò)延遲授粉、蒙導(dǎo)授粉、有機(jī)溶劑處理柱頭、溫度處理、植物生長(zhǎng)物質(zhì)處理等方法，研究克服甘薯品種間的雜交不親和性，在處理的15個(gè)雜交組合中，僅由3個(gè)雜交組合獲得少量雜交種子。1995年張立明等用2，4-D+6-BA處理12個(gè)甘薯雜交組合，發(fā)現(xiàn)僅對(duì)2個(gè)雜交組合的雜交結(jié)實(shí)率有一定的改善。1998年張雄堅(jiān)等用嵌合誘導(dǎo)法、移花接木誘導(dǎo)法、誘導(dǎo)配方液處理法對(duì)克服甘薯同群內(nèi)品種間雜交花粉不能在柱頭上萌發(fā)組合的不親和性有一定效果，但未報(bào)道有雜交種子的獲得。
因此，目前急需開(kāi)發(fā)出能成功地提高甘薯雜交結(jié)實(shí)率的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種提高甘薯雜交結(jié)實(shí)率的方法及其專用處理劑。
本發(fā)明所提供的提高甘薯雜交結(jié)實(shí)率的處理劑，是含有吲哚乙酸，萘乙酸和6-芐基腺嘌呤的水溶液。
其中，所述吲哚乙酸的濃度可為0.05-0.5mg/L，萘乙酸的濃度可為80-120mg/L，6-芐基腺嘌呤的濃度可為40-60mg/L。所述吲哚乙酸的濃度優(yōu)選為0.1mg/L，萘乙酸的濃度優(yōu)選為100mg/L，6-芐基腺嘌呤的濃度優(yōu)選為50mg/L。
本發(fā)明所提供的提高甘薯雜交結(jié)實(shí)率的方法，是將父本的花粉授于母本柱頭上后，用0.1-0.2mL上述處理劑涂抹母本柱頭；在用所述處理劑涂抹母本柱頭的同時(shí)，在所述母本子房基部周圍注入0.2-0.3mL所述處理劑，培育所述母本，得到雜交種子。
為提高結(jié)實(shí)率，在授粉2-3天后，還可在所述母本子房基部周圍注入0.2-0.3mL所述處理劑。
為了提高甘薯雜交結(jié)實(shí)率，所述父本和/或母本最好為甘薯嫁接苗。
所述甘薯嫁接苗的砧木可為野牽牛。
為了促進(jìn)父本和/或母本開(kāi)花，所述父本和/或母本可通過(guò)短日照誘導(dǎo)開(kāi)花。
所述短日照誘導(dǎo)可為每日8小時(shí)日照誘導(dǎo)2-3個(gè)月。
上述方法中得到的不飽滿雜交種子可在含有0.1-1mg/L赤霉素和0.1-1mg/L 6-芐基腺嘌呤的培養(yǎng)基中離體培養(yǎng)，得到雜種植株。其中，所述培養(yǎng)基的基本培養(yǎng)基為Murashige和Skoog培養(yǎng)基；所述離體培養(yǎng)的光照強(qiáng)度為3000Lux、光照時(shí)間為每日13小時(shí)，培養(yǎng)溫度為28℃。
本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)而言所具有的主要優(yōu)點(diǎn)和效果如下(1)雜交結(jié)實(shí)率提高幅度大到目前為止的所有方法，其雜交結(jié)實(shí)率的提高不超過(guò)3％，而本發(fā)明的雜交結(jié)實(shí)率(結(jié)實(shí)率＝收獲種子數(shù)/(雜交花朵數(shù)×4)×100)的提高幅度達(dá)10.3-22.2％，比現(xiàn)有方法高3.4-7.4倍。(2)應(yīng)用范圍廣本發(fā)明的方法適用于多個(gè)甘薯雜交組合，并且對(duì)完全不能獲得種子的雜交組合也十分有效(例如，完全不能結(jié)實(shí)的雜交組合徐薯18×AB94001-8和栗子香×蘇薯3號(hào)的結(jié)實(shí)率分別高達(dá)11.0％和10.3％)，而現(xiàn)有的其他方法僅適用于單一的或特定的雜交組合。(3)操作簡(jiǎn)單方便相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明的方法操作非常簡(jiǎn)便，易于掌握，重復(fù)性好。
本發(fā)明首次利用吲哚乙酸，萘乙酸和6-芐基腺嘌呤相結(jié)合提高甘薯雜交結(jié)實(shí)率，并用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)處理與不飽滿種子的離體培養(yǎng)相結(jié)合使不飽滿種子有效發(fā)育成雜種植株；本發(fā)明確定了植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)的種類和適宜濃度配比以及對(duì)甘薯母本的處理部位和處理方法，建立了一個(gè)簡(jiǎn)便、有效、實(shí)用、廣適的提高甘薯雜交結(jié)實(shí)率的方法。
下面結(jié)合較佳實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為農(nóng)林10號(hào)×栗子香的種子照片圖2為栗子香×蘇薯3號(hào)的不飽滿雜交種子的離體培養(yǎng)成株照片具體實(shí)施方式
實(shí)施例1、利用含有吲哚乙酸，萘乙酸和6-芐基腺嘌呤的水溶液提高甘薯雜交結(jié)實(shí)率在北京地區(qū)，3月中旬將甘薯品種徐薯18，蘇薯2號(hào)，徐377-3，AB94001-8，栗子香，蘇薯3號(hào)和農(nóng)林10號(hào)的薯塊種植于溫室花盆中，待薯苗長(zhǎng)至20cm左右時(shí)，以野牽牛為砧木，分別以上述甘薯品種為接穗進(jìn)行嫁接，6-8月對(duì)親本植株進(jìn)行每日8小時(shí)的短日照處理誘導(dǎo)開(kāi)花，8月下旬到9月下旬開(kāi)花(在北緯23度以南，我國(guó)夏秋薯區(qū)的南部以及秋冬薯區(qū)，一般品種均能自然開(kāi)花；而在我國(guó)偏北地區(qū)長(zhǎng)日照條件下，則很少自然開(kāi)花)。
按表1所示配制雜交組合。授粉前一天下午將母本嚴(yán)格去雄套袋，于次日上午在溫室內(nèi)進(jìn)行雜交。將父本的花粉授于母本柱頭上后，用沾有0.1-0.2mL處理劑(0.1mg/L吲哚乙酸+100mg/L萘乙酸+50mg/L 6-芐基腺嘌呤)的細(xì)毛刷輕輕涂抹母本柱頭，用滴管在母本子房基部周圍注入0.2-0.3mL處理劑(0.1mg/L吲哚乙酸+100mg/L萘乙酸+50mg/L 6-芐基腺嘌呤)，然后封閉花冠，以防昆蟲(chóng)傳粉；授粉2-3天后，再用滴管在母本子房周圍注入0.2-0.3mL處理劑(0.1mg/L吲哚乙酸+100mg/L萘乙酸+50mg/L 6-芐基腺嘌呤)；授粉30天后收獲種子，以未用處理劑處理的雜交植株為對(duì)照。雜交結(jié)實(shí)率的提高幅度達(dá)10.3-22.2％，各組合的雜交花朵數(shù)、所獲種子數(shù)及雜交結(jié)實(shí)率(結(jié)實(shí)率＝收獲種子數(shù)/(雜交花朵數(shù)×4)×100)如表1所示，所獲農(nóng)林10號(hào)×栗子香成熟種子狀態(tài)如圖1。
表1不同雜交組合的甘薯雜交結(jié)實(shí)率雜交組合 雜交花朵數(shù)結(jié)蒴果數(shù)結(jié)種子數(shù)飽滿種子數(shù)結(jié)實(shí)率(％)對(duì)照 54 19 24 21 11.1蘇薯2號(hào)×徐377-3處理 133 79 156 156 32.9對(duì)照 61 25 26 23 10.7徐377-3×徐薯18處理 132 94 117 117 22.2對(duì)照 55 0 00 0徐薯18×AB94001-8處理 89 31 39 39 11.0對(duì)照 56 23 31 31 13.8蘇薯2號(hào)×徐薯18處理 114 73 124 124 27.2對(duì)照 64 22 23 19 9.0農(nóng)林10號(hào)×栗子香處理 153 93 174 174 28.4對(duì)照 67 21 27 27 10.1農(nóng)林10號(hào)×蘇薯3號(hào)處理 135 84 157 157 29.1實(shí)施例2、不飽滿雜交種子的離體培養(yǎng)與成株方法按照實(shí)施例1的方法處理雜交組合栗子香×蘇薯3號(hào)的母本(栗子香)柱頭和子房基部(處理劑為0.4mg/L吲哚乙酸+120mg/L萘乙酸+40mg/L N6-芐基腺嘌呤)，授粉30天后收獲種子，以未用處理劑處理的雜交植株為對(duì)照。雜交結(jié)實(shí)率提高10.3％，雜交花朵數(shù)、所獲種子數(shù)及雜交結(jié)實(shí)率如表2，但所獲種子不飽滿。
表2 栗子香×蘇薯3號(hào)雜交結(jié)實(shí)率雜交組合 雜交花朵數(shù) 結(jié)蒴果數(shù) 結(jié)種子數(shù)結(jié)實(shí)率(％)對(duì)照116 0 0 0栗子香×蘇薯3號(hào)處理112 3746 10.3將46粒不飽滿種子用自來(lái)水沖洗干凈，在無(wú)菌條件下用70％酒精消毒1分鐘，然后在2％次氯酸鈉溶液中消毒15分鐘，再用無(wú)菌水沖洗4次，接種在添加0.5mg/L赤霉素和0.5mg/L 6-芐基腺嘌呤的Murashige和Skoog培養(yǎng)基上，在光照強(qiáng)度3000Lux、光照時(shí)間每日13小時(shí)、28℃的條件下進(jìn)行培養(yǎng)，46粒不飽滿種子全部發(fā)芽形成雜種植株(圖2)。
表3 Murashige和Skoog培養(yǎng)基的組成培養(yǎng)基成分含量(mg/L)NH4NO31650KNO31900CaCl2.2H2O 440MgSO4.7H2O 370K2HPO4.H2O170Na2-EDTA37.3FeSO4.7H2O 27.8MnSO4.4H2O 22.3ZnSO4.7H2O 8.6H3BO36.2KI0.83Na2MoO4.2H2O 0.25CuSO4.5H2O 0.025CoCl2.6H2O 0.025鹽酸硫胺素VB10.1煙酸 0.5鹽酸吡哆醇VB60.5肌醇 100甘氨酸 1.0蔗糖 30000瓊脂(g) 8pH 5.8
權(quán)利要求
1.一種提高甘薯雜交結(jié)實(shí)率的處理劑，是含有吲哚乙酸，萘乙酸和6-芐基腺嘌呤的水溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理劑，其特征在于所述吲哚乙酸的濃度為0.05-0.5mg/L，萘乙酸的濃度為80-120mg/L，6-芐基腺嘌呤的濃度為40-60mg/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理劑，其特征在于所述吲哚乙酸的濃度為0.1mg/L，萘乙酸的濃度為100mg/L，6-芐基腺嘌呤的濃度為50mg/L。
4.一種利用權(quán)利要求1或2或3所述的處理劑提高甘薯雜交結(jié)實(shí)率的方法，是將父本的花粉授于母本柱頭上后，用0.1-0.2mL所述處理劑涂抹母本柱頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于在用所述處理劑涂抹母本柱頭的同時(shí)，在所述母本子房基部周圍注入0.2-0.3mL所述處理劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于在授粉2-3天后，在所述母本子房基部周圍注入0.2-0.3mL所述處理劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于所述父本和/或母本為甘薯嫁接苗。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述甘薯嫁接苗的砧木為野牽牛。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于所述父本和/或母本通過(guò)短日照誘導(dǎo)開(kāi)花。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述短日照誘導(dǎo)為每日8小時(shí)日照誘導(dǎo)2-3個(gè)月。
11.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于所述方法中得到的不飽滿雜交種子在含有0.1-1mg/L赤霉素和0.1-1mg/L 6-芐基腺嘌呤的培養(yǎng)基中離體培養(yǎng)，得到雜種植株。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于所述培養(yǎng)基的基本培養(yǎng)基為Murashige和Skoog培養(yǎng)基；所述離體培養(yǎng)的光照強(qiáng)度為3000Lux、光照時(shí)間為每日13小時(shí)，培養(yǎng)溫度為28℃。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種提高甘薯雜交結(jié)實(shí)率的方法及其專用處理劑。本發(fā)明的處理劑是含有吲哚乙酸，萘乙酸和6－芐基腺嘌呤的水溶液。利用該處理劑提高甘薯雜交結(jié)實(shí)率的方法，是將父本的花粉授于母本柱頭上后，用0.1－0.2ml所述處理劑涂抹母本柱頭，同時(shí)在所述母本子房基部周圍注入0.2－0.3ml所述處理劑，得到雜交種子。本發(fā)明的方法使雜交結(jié)實(shí)率提高幅度大，應(yīng)用范圍廣，操作簡(jiǎn)單方便，重復(fù)性好。
文檔編號(hào)A01H1/02GK1640242SQ20041010145
公開(kāi)日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2004年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月20日
發(fā)明者劉慶昌, 翟紅, 劉法英, 王玉萍 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)