專利名稱：以紫色基因?yàn)闃?biāo)志性狀的三倍體丹參的自然雜交制種方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及三倍體丹參雜交制種技術(shù)，特別是一種以紫色基因?yàn)闃?biāo)志性狀的三倍體 丹參的自然雜交制種方法，具體以紫色基因?yàn)闃?biāo)志性狀的自然雜交制種方法。
背景技術(shù)：
三倍體是唯一具有自然界存在的兩大優(yōu)勢(shì)，即多倍體優(yōu)勢(shì)和雜種優(yōu)勢(shì)的物種。三倍 體是多倍體中倍性最低的多倍體，但它具有多倍體所有屬性。其起源為2nXn或nX2n 雜交產(chǎn)生，所以也具有由雜交產(chǎn)生的雜種優(yōu)勢(shì)。因此，近年來(lái)有關(guān)三倍體及其優(yōu)勢(shì)利用 倍受人們關(guān)注。人類很早以來(lái)就開始利用三倍體，如香蕉，大花郁金香，水仙花等都是 自然產(chǎn)生的三倍體，已有數(shù)百年的歷史，至今仍興盛不衰。自20世紀(jì)初人工創(chuàng)造的三倍 體西瓜、三倍體糖用甜菜在生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用以來(lái)，現(xiàn)在不僅有多種果樹如蘋果，梨，枇 杷等成功培育成三倍體，而且，在動(dòng)物上，如魚，蝦，蟹，鮑魚等也成功地培育成三倍 體，使三倍體成為遺傳改良、種質(zhì)創(chuàng)新的新熱點(diǎn)。但上述三倍體都是通過(guò)人工雜交或2n 配子加倍形成的，通過(guò)大面積雜交制種產(chǎn)生的三倍體還未見報(bào)道。
乃參(SalviamiltiorrhzaBunge)的根是一種傳統(tǒng)的活血化瘀中藥，在臨床上被廣泛 用于冶療冠心病、心絞痛、缺血性中風(fēng)等疾病。我國(guó)丹參藥材產(chǎn)量，自70年代中期以來(lái)， 己供不應(yīng)求。栽培丹參成為市場(chǎng)供應(yīng)的主要來(lái)源。然而，我國(guó)丹參種質(zhì)資源的發(fā)掘、創(chuàng) 新和新品種定向培育有大量研究工作亟待開展。至今，全國(guó)還沒有一個(gè)統(tǒng)一的栽培丹參 優(yōu)良品種，各地栽培的丹參都是由野生直按變?cè)耘?，缺少遣傳改良。通過(guò)三倍體丹參雜 種優(yōu)勢(shì)利用，可以大大提高栽培丹參的藥材產(chǎn)量，可以滿足我國(guó)丹參藥材的大量需求。
中國(guó)專利200710061227.7公開了丹參三倍體的培育方法。它是人工選取未完全成 熟的優(yōu)良丹參種子放入含有秋水仙堿的1/2MS培養(yǎng)基中誘變培養(yǎng)；然后轉(zhuǎn)入正常1/2MS 培養(yǎng)中培養(yǎng)，取幼苗的根尖，染色體前處理后進(jìn)行染色體倍性鑒定，染色體數(shù)目2n-4x =32的幼苗為丹參四倍體；以四倍體丹參為母本，二倍體乃參為父本進(jìn)行雜交，收獲得 到的種子為三倍體丹參植株。三倍體丹參根部藥材產(chǎn)量可以提高30%以上。三倍體丹參 有花但不結(jié)種子，減少了營(yíng)養(yǎng)消耗，通過(guò)無(wú)性繁殖，三倍體丹參雜種優(yōu)勢(shì)可以保持10年 以上，三倍體丹參抗病性，抗逆性增強(qiáng)，適應(yīng)性強(qiáng)，全國(guó)各地均可種植。通過(guò)三倍體新 品種產(chǎn)生的雜種優(yōu)勢(shì)，可以大幅度提高栽培丹參藥材產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種以紫色基因?yàn)闃?biāo)志性狀的三倍體丹參的自然雜交制種 方法。它是一種以紫色基因?yàn)闃?biāo)志性狀的非人工雜交的三倍體丹參自然雜交制種的方法， 不但節(jié)省勞力，而且可以進(jìn)行較大面積的雜交制種，對(duì)三倍體丹參推廣，提高我國(guó)丹參 藥材產(chǎn)量和質(zhì)量具有重要意義。
本發(fā)明提供的一種以紫色基因?yàn)闃?biāo)志性狀的三倍體丹參的自然雜交制種方法包括 以下步驟
1) 第一年以四倍體白花丹為母本，與耒自不同地區(qū)的二倍體紫花丹參父本；
2) 春天或當(dāng)年秋天常規(guī)農(nóng)時(shí)種植季節(jié)將父本、母本丹參在大田中隔行種植，適吋 進(jìn)行中耕除草按常規(guī)方法進(jìn)行田間管理；
3) 在花期期間，調(diào)節(jié)父、母本花期相遇；
4) 引野生大黃蜂或家養(yǎng)蜜蜂傳粉，達(dá)到雜交傳粉的目的；
5) 收獲四倍體白花丹參植株上開紫花的結(jié)的種子，稱作F1雜種種子；
6) 第二年春天或當(dāng)年秋天柿種F1雜種種子，按常規(guī)方法進(jìn)行ffl間管理，早期鑒別 和篩選三倍體丹參。
所述的大田隔行種植是按1: l模式隔行種植，每畝3000-4000株。
所述的調(diào)節(jié)父、母本花期相遇是六月20閂至七月20閂花期來(lái)臨時(shí)剪掉先JP花親 本花序的辦法或四倍體白花丹參母本晚種植4-7天，來(lái)調(diào)節(jié)花期，使父、母本花期一致。
所述的雜交傳粉是上午10點(diǎn)前和下午4點(diǎn)后，引野生大黃蜂或家養(yǎng)蜜蜂來(lái)采蜜， 隨之完成傳粉，達(dá)到雜交授粉目的；
所述的早期鑒別和篩選是在苗期進(jìn)行三倍體丹參的早期鑒別和篩選，莖、葉、葉柄 基部均微顯紫色或開紫花的為三倍體丹參植株。
四倍體白花丹參植株上結(jié)的種子，其中2/3(65%以上)為三倍體丹參種子，1/3(25-30 %)為四倍體丹參種子；紫色是其顯著標(biāo)志，苗期帶紫色，三倍體丹參均丌紫花。因?yàn)?二倍體丹參花粉(n花粉)比四倍體丹參花粉(2n花粉)優(yōu)先萌發(fā)，使4x早X2x^—3x 的機(jī)率》4xX4x—4x。
Fl雜種開紫花的均為三倍體丹參，開白花的仍為四倍體丹參；三倍體丹參在苗期， 莖、葉、葉柄基部微帶紫色，以此可以在苗期進(jìn)行三倍體丹參的早期鑒別和篩選。
雜交制種一般要通過(guò)自交系、雄性不育系、化學(xué)殺雄、自交不親和、人工雜交等方 法來(lái)獲得雜交一代種子。而三倍體必需通過(guò)4xX2x或2xX4x雜交產(chǎn)生，在沒有四倍體 雄性不育系時(shí)，不能進(jìn)行三倍體大面積制種。本發(fā)明提出的"自然雜交制種法"系非人 工雜交制種，也不是靠化學(xué)殺雄或雄性不育系，而是依據(jù)丹參花的特殊結(jié)構(gòu)，靠昆蟲傳 粉達(dá)到雜交制種的目的。試驗(yàn)證明，既使是在二倍體與四倍體混合花粉同時(shí)存在情況下， 二倍體丹參花粉(n花粉)比四倍體丹參花粉(2n花粉)優(yōu)先萌發(fā)受精，使三倍體乃-參 獲得率超過(guò)四倍體丹參的獲得率。再通過(guò)紫色標(biāo)志性狀進(jìn)行三倍體丹參的鑒別與篩選， 可以保證三倍體丹參達(dá)到100%。
本發(fā)明提出的依據(jù)紫色標(biāo)志性狀的三倍體丹參自然雜交制種法，是一種非人工的雜 交制種方法，不必進(jìn)行人工去雄，降低了制種的勞動(dòng)程度，節(jié)省勞力，降低了生產(chǎn)成本， 且親本與雜交種分離準(zhǔn)確，能杜絕人工混雜，因此生產(chǎn)出的種子純度高。本發(fā)明可以進(jìn)
行較大面積的雜交制種，對(duì)三倍體丹參推廣，提高我國(guó)丹參藥材產(chǎn)量和質(zhì)量具有重要意 義。三倍體丹參是繼三倍體糖甜菜之后，利用根部雜種優(yōu)勢(shì)最理想的材料，不但可以通 過(guò)多種無(wú)性繁殖方法進(jìn)行推廣，而且也可以通過(guò)本項(xiàng)發(fā)明進(jìn)行較大規(guī)模的雜交制種，擴(kuò) 大生產(chǎn)規(guī)模，這是三倍體甜菜所不具備的。因此，本項(xiàng)發(fā)明不但解決了三倍體丹參雜交 制種問(wèn)題，而具填補(bǔ)了三倍體自然雜交制種的空白，紫色標(biāo)志性狀在三倍體丹參雜交制 種和幼苗鑒定中的首次應(yīng)用。


圖1為四倍體白花丹參。 圖2為二倍體紫花丹參。
圖3為三倍體丹參自然雜交田間種植圖，4x早2x^1: 1。 圖4丹參雜種F1，開紫花的均為三倍體，開白花的為四倍體丹參。
具體實(shí)施例方式
下面以實(shí)例進(jìn)一歩說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施情況實(shí)例1。 在天津薊縣丹參實(shí)驗(yàn)基地，按常規(guī)方法進(jìn)行種植與田間管理。
1) 以本地四倍體白花丹參為母本，與來(lái)自山西省中條山地區(qū)野生二倍體紫花丹參 為父本，適時(shí)在ffl間父、母本按l: l種植；每畝3500株。
圖l為四倍體白花丹參。圖2為二倍體紫花丹參。圖3為三倍體丹參自然雜交ffl間
種植圖，4X早2X$1: 1，圖中左邊一行為四倍體白花丹參，右邊一行為二倍體紫花丹參。
2) 按一般常規(guī)方法進(jìn)行田間管理，適時(shí)進(jìn)行中耕除草；
3) 二倍體紫花丹參(父本)于六月25至七月10日開花，比四倍體母本丹參提早 4-5天，為調(diào)節(jié)兩者花期相遇，人工剪掉先開花的二倍體父本花序，使父、母本花期相遇；
4) 花期間，每天在上午10點(diǎn)前和下午4點(diǎn)后，引家養(yǎng)蜜蜂來(lái)采蜜并有一定數(shù)量的 野生大黃蜂，完成傳粉，達(dá)到雜交授粉目的。
5) 適時(shí)進(jìn)行中后期ffl間管理，收獲四倍體白花丹參植株上丌紫花的結(jié)的種子，只 收獲四倍體白花丹參植株上結(jié)的種子，有65%以上的種子為三倍體丹參，約35%為四倍 體白花丹參，開紫花的結(jié)的種子稱作F1雜種種子。
6) 第二年春天適時(shí)柿種F1雜種種子，按常規(guī)方法進(jìn)行田間管理，早期鑒別和篩選 三倍體丹參。在苗期觀察，三倍體丹參，莖、葉、葉柄基部都微顯紫色。在花期進(jìn)行三 倍體篩選開紫花的均為三倍體丹參。開白花的仍為四倍體丹參。圖4丹參雜種F1，開 紫花的均為三倍體，丌白花的為四倍體丹參。
權(quán)利要求
1、一種三倍體丹參的自然雜交制種方法，其特征在于包括以下步驟1)第一年以四倍體白花丹為母本，與末自不同地區(qū)的二倍體紫花丹參父本；2)春天或當(dāng)年秋天常規(guī)農(nóng)時(shí)種植季節(jié)將父本、母本丹參在大田中隔行種植，適時(shí)進(jìn)行中耕除草按常規(guī)方法進(jìn)行田間管理；3)在花期期間，調(diào)節(jié)父、母本花期相遇；4)引野生大黃蜂或家養(yǎng)蜜蜂傳粉，達(dá)到雜交傳粉的目的；5)收獲四倍體白花丹參植株上開紫花的結(jié)的種子，稱作F1雜種種子。6)第二年春天或當(dāng)年秋天抪種F1雜種種子，按常規(guī)方法進(jìn)行田間管理，早期鑒別和篩選三倍體丹參。
2、 按照權(quán)利要求1所述的三倍體丹參的自然雜交制種方法，其特征在于所述的大田 隔行種植是按l: l模式隔行種植，每畝約3000-4000株。
3、 按照權(quán)利要求1所述的三倍體丹參的自然雜交制種方法，其特征在于所述的調(diào)節(jié) 父、母本花期相遇是六月20日至七月20日花期來(lái)臨時(shí)剪掉先開花親本花序的辦法或 四倍體白花丹參母本晚種植4-7天，來(lái)調(diào)節(jié)花期，使父、母本花期一致。
4、 按照權(quán)利要求1所述的三倍體丹參的自然雜交制種方法，其特征在于所述的雜交 傳粉是上午10點(diǎn)前和下午4點(diǎn)后，引野生大黃蜂或家養(yǎng)蜜蜂來(lái)采蜜，隨之完成傳粉，達(dá) 到雜交授粉目的。
5、 按照權(quán)利要求1所述的三倍體丹參的自然雜交制種方法，其特征在于所述的早期 鑒別和篩選是在苗期進(jìn)行三倍體丹參的早期鑒別和篩選，莖、葉、葉柄基部均微顯紫色 或開紫花的為三倍體丹參植株。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以紫色基因?yàn)闃?biāo)志性狀的三倍體丹參的自然雜交制種方法，以四倍體白花丹參為母本，二倍體紫花丹參為父本；在田間，父、母本按1∶1模式種植；靠野生大黃蜂和家養(yǎng)蜜蜂傳粉；在四倍體白花丹參母本植株上結(jié)的種子，約有2/3為三倍體丹參，1/3為四倍體白花丹參；雜種開紫花的均為三倍體丹參，開白花的全是四倍體丹參；三倍體丹參在苗期，莖、葉、葉柄微帶紫色，本發(fā)明不必進(jìn)行人工去雄，降低了制種的勞動(dòng)程度，節(jié)省勞力，降低了生產(chǎn)成本，且親本與雜交種分離準(zhǔn)確，產(chǎn)出的種子純度高。本發(fā)明可以進(jìn)行較大面積的雜交制種，易于進(jìn)行推廣。
文檔編號(hào)A01H5/00GK101390492SQ20081015284
公開日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月6日
發(fā)明者李秀蘭, 力 陳 申請(qǐng)人:南開大學(xué)