專利名稱：一種成功率高的甘薯遠緣雜交育種方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)作物種質(zhì)創(chuàng)新及新品種選育技術(shù)，是關(guān)于甘薯與其近緣野生種有性
雜交技術(shù)。具體是一種成功率高的甘薯遠緣雜交育種方法。
背景技術(shù)：
甘薯近緣野生資源相當(dāng)豐富，在世界上分布著甘薯屬600-700個物種。其中，很多 野生種具有抗病蟲、高干率、抗逆等優(yōu)良基因。江蘇農(nóng)科院報道其1977年引進的Ipomoea 屬多數(shù)野生種具有抗莖線蟲病的基因和高產(chǎn)潛力基因；山東農(nóng)科院于1984年報道， I. littoralis具有抗逆性強的特點，甘薯同其雜交的后代可出現(xiàn)干率超親變異。然而，由于 甘薯屬存在嚴重的種間雜交不親和性和雜種不育性，獲得有性種間雜種的成功報道較少。 近年來，一些學(xué)者采用原生質(zhì)體融合技術(shù)進行體細胞雜交，并獲得了徐薯18和I.triloba、 高系14號和I. triloba、徐薯18和I. lacunosa、栗子香和I. cairica等體細胞雜種植株。 然而，這些種間雜種多數(shù)并不是真正的具有完整兩套染色體組的雜種，而是有大量染色體 丟失的種間雜交材料，這些材料的染色體數(shù)目復(fù)雜，育性低，結(jié)薯性差，常常限制著育種應(yīng) 用。 綜上所述，不論是甘薯組第I群的野生種還是第II群的野生種，無論是有性雜交 還是體細胞雜交，目前能夠與甘薯雜交成功的野生種較少，遠遠不能滿足人們對甘薯近緣 野生資源利用的需要。究其原因，主要可能有以下幾個方面(l)大部分近緣野生種位于甘 薯組第II群，與甘薯雜交親和性差、育性低；(2)甘薯及其部分野生種倍性高，數(shù)目多，染色 體小，即使采用原生質(zhì)體融合技術(shù)獲得體細胞雜種，也常常造成雜種的染色體大量丟失、雜 種不育。(3)缺乏廣雜交親和性甘薯栽培種。(4)花期不遇，工作量大，結(jié)實率低，雜種敗育。 (5)缺乏系統(tǒng)、配套的種間雜交集成技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上存在的問題，本發(fā)明提供一種成功率高的甘薯遠緣雜交育種方法，以系 統(tǒng)性和可操作性為特點，提供一套克服花期不遇，減少雜交工作量，提高坐果率，克服雜種 不育等集成技術(shù)。它利用一種廣親和性親本徐薯18，與不同野生種花枝水培技術(shù)，促其室內(nèi) 開花，進行雜交授粉，利用專用雜交處理液處理子房基部及整個花柄，輔以幼胚拯救技術(shù)獲 得種間雜種。 本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種成功率高的甘薯遠緣雜交育種方法，具體 是 1)材料準(zhǔn)備母本徐薯18植株盆栽，暗室短日照處理30-40天，促其現(xiàn)蕾；父本為 起源于不同國家的甘薯野生種，催芽、播種、育苗并定植于野生資源圃中，施足底肥，搭架培 養(yǎng)，促其自然開花；一般根據(jù)野生種的花期調(diào)節(jié)母本徐薯18現(xiàn)蕾時間，達到雙方都現(xiàn)蕾的 目標(biāo)。
2)父母本花枝水培當(dāng)父母本植株大量現(xiàn)蕾后，按照由側(cè)枝到主枝，由多花到少花為原則，進行剪枝水培，根據(jù)節(jié)間長短剪去5-8節(jié)花枝，每個種剪8-10枝；水培用純凈水， 兩個花枝插入一瓶，每個花枝浸入2-3節(jié)，15天左右換一次水(具體要看瓶內(nèi)水渾濁度而 定)。l周內(nèi)即可生根，難以生根的個別野生種則要從田間取粉(必須當(dāng)天旁晚套袋，第二 天早上8:00取花藥)。 3)雜交授粉當(dāng)父母本水培花枝都開花時，在第二天上午8點到11點進行雜交， 雜交后掛牌。 4)植物生長調(diào)節(jié)劑處理配置植物生長調(diào)節(jié)劑雜交處理液如下40mg/L 6_節(jié)基 腺嘌呤+45mg/L 2，4-二氯苯氧乙酸+40mg/L萘乙酸。用浸有上述雜交處理液的脫脂棉球 對授粉后子房基部及整個花柄連續(xù)處理7天。 5)幼胚拯救對于早期雜種胚珠停止發(fā)育的雜交組合，應(yīng)在雜交授粉后5-10天內(nèi) 進行幼胚拯救。摘取上述種間雜種果實，剝掉萼片，在流水下沖洗5分鐘，70%酒精浸泡1分 鐘，0. 1 %的升汞溶液消毒4分鐘，無菌水沖洗3次，在無菌條件下，去掉子房壁，剝出胚珠， 接種于以下培養(yǎng)基中MS+0.6mg/L 6-芐基腺嘌呤+0.6mg/L赤霉素。待雜種胚珠有芽長出 后，轉(zhuǎn)入到不含激素的1/2MS(8X蔗糖)培養(yǎng)基中，讓其生根長植株。 本發(fā)明的有益效果是本雜交方法系統(tǒng)，可操作性強，成功率高(目前對所收 集到的起源于世界各地18個近緣野生種來說，已成功得到了 IO個種間雜種，成功率達 55.6% )。本發(fā)明也適合于田間自然開花甘薯材料轉(zhuǎn)入室內(nèi)定向雜交和甘薯常規(guī)有性雜交 育種工作。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明的方法。
實施例1 : 雜交成功組合徐薯18 X I. wrightii具體雜交方法如下 1)親本材料準(zhǔn)備母本徐薯18種薯于春季3月底播種于苗床，地膜加小拱棚覆 蓋。野生種I. wrightii (起源于墨西哥)和紅花牽牛(砧木)實生種子經(jīng)浸種、催芽后，播 種于10X 10cm營養(yǎng)缽中。待5月初，剪徐薯18苗子做接穗，以紅花牽牛為砧木，進行劈接。 嫁接成活后移入雜交盆，進行光周期處理。野生種在兩葉一心(兩片真葉展開，一片子葉露 出)時，定植于野生資源圃中。 2)花期調(diào)控野生種在露地開花期為6-9月。嫁接后的徐薯18經(jīng)過30-40天暗 處理，在7月初即可大量現(xiàn)蕾。 3)父母本花枝水培當(dāng)父母本植株大量現(xiàn)蕾后，按照由側(cè)枝到主枝，由多花到少 花為原則，進行剪枝水培，父本剪5節(jié)、母本剪6節(jié)，每個種剪8枝。水培容器及方法發(fā)明內(nèi) 容2)。用1升廢舊可樂瓶即可，裝900ml純凈水，兩個花枝插入一瓶，每個花枝浸入2-3節(jié)， 一般15天左右換一次水(具體要看瓶內(nèi)水渾濁度而定)。 4)雜交授粉當(dāng)父母本水培花枝都開花時，在第二天上午8點到11點進行雜交， 雜交后掛牌。 5)植物生長調(diào)節(jié)劑處理配置生長生長調(diào)節(jié)劑雜交處理液如下40mg/L 6_節(jié)基 腺嘌呤+45mg/L2， 4- 二氯苯氧乙酸+40mg/L萘乙酸。用浸有上述雜交處理液的脫脂棉球?qū)?授粉后子房基部及整個花柄連續(xù)處理7天。
6)果實收獲經(jīng)過40天左右，雜交后果實基本成熟，當(dāng)果柄變干后即可采收。
7)真實雜種的鑒定把收獲的種子催芽，播種于花盆內(nèi)。待植株成株后，剪其幼嫩 枝條水培生根。待根尖長約l-2厘米時，收集根尖進行根尖分生細胞染色體計數(shù)。對于雜 種染色體數(shù)目為60條的即為真實的徐薯18X1. wrightii雜種植株。經(jīng)過對所獲得56粒 種子的鑒定，所得到的真實種間雜種為12粒，真實雜種獲得率為21.4%。
實施例2 雜交成功組合徐薯18 X I. Lonchophylla具體雜交方法如下
1)親本材料準(zhǔn)備母本徐薯18種薯于春季3月底播種于苗床，地膜加小拱棚覆 蓋。野生種I. Lonchophylla(起源于澳大利亞)和紅花牽牛(砧木)實生種子經(jīng)浸種、催 芽后，播種于10X 10cm營養(yǎng)缽中。待5月初，剪徐薯18苗子做接穗，以紅花牽牛為砧木，進 行劈接。嫁接成活后移入雜交盆，進行光周期處理。野生種在兩葉一心(兩片真葉展開，一 片子葉露出)時，定植于野生資源圃中。 2)花期調(diào)控野生種在露地開花期為6-9份。嫁接后的徐薯18經(jīng)過30_40天暗 處理，在7月初即可大量現(xiàn)蕾。 3)父母本花枝水培當(dāng)父母本植株大量現(xiàn)蕾后，按照由側(cè)枝到主枝，由多花到少 花為原則，進行剪枝水培，父本剪5節(jié)、母本剪6節(jié)，每個種剪8枝。水培方法同上。
4)雜交授粉當(dāng)父母本水培花枝都開花時，在第二天上午8點到11點進行雜交， 雜交后掛牌。 5)植物生長調(diào)節(jié)劑處理配置生長調(diào)節(jié)劑雜交處理液如下40mg/L 6_節(jié)基腺嘌 呤+45mg/L2，4- 二氯苯氧乙酸+40mg/L萘乙酸。用浸有上述雜交處理液的脫脂棉球?qū)κ诜?后子房基部及整個花柄連續(xù)處理7天。 6)幼胚拯救由于此組合雜種胚珠早期停止發(fā)育，應(yīng)在雜交授粉后6天進行幼胚 拯救。摘取上述種間雜交雜種果實，剝掉萼片，在流水下沖洗5分鐘，70%酒精浸泡1分鐘， 0. 1%的升汞溶液消毒4分鐘，無菌水沖洗3次，在無菌條件下，去掉子房壁，剝出胚珠，接種 于以下培養(yǎng)基中MS+0.6mg/L 6-芐基腺嘌呤+0.6mg/L赤霉素。待雜種胚珠有芽長出后， 轉(zhuǎn)入到不含激素的1/2MS(8X蔗糖)培養(yǎng)基中，讓其生根長植株。 7)真實雜種的鑒定對于上述通過幼胚培養(yǎng)得到的組培小植株，進行1周馴化， 移栽于花盆內(nèi)。待植株成株后，剪其幼嫩枝條水培生根。待根尖長約l-2厘米時，收集根 尖進行根尖分生細胞染色體計數(shù)。對于雜種染色體數(shù)目為60條的即為真實的徐薯18X1. Lonchophylla雜種植株。對所獲得13棵幼胚拯救小植株鑒定發(fā)現(xiàn)有4株是真實的，即真實 種間雜種獲得率為30.8%。
權(quán)利要求
一種成功率高的甘薯遠緣雜交育種方法，其特征是，利用廣親和親本徐薯18作母本，通過嫁接和暗處理方法調(diào)節(jié)其花期，使之與甘薯野生種花期同步；在室內(nèi)對父母本花枝進行水培，促其自然生根開花；當(dāng)父母本花朵都開放后，進行雜交授粉；授粉后對子房基部及整個花柄涂抹雜交處理液；對于胚珠早期發(fā)育停滯的組合，可輔以幼胚拯救技術(shù)；具體方法如下1)材料準(zhǔn)備母本徐薯18植株嫁接后盆栽，暗室短日照處理30-40天，促其現(xiàn)蕾；父本為起源于不同國家的甘薯野生種，催芽、播種、育苗并定植于野生資源圃中，施足底肥，搭架種植，促其自然開花；一般根據(jù)野生種的花期調(diào)節(jié)母本徐薯18現(xiàn)蕾時間，達到雙方都現(xiàn)蕾的目標(biāo)；2)父母本花枝水培當(dāng)父母本植株大量現(xiàn)蕾后，按照由側(cè)枝到主枝，由多花到少花為原則，進行剪枝水培，根據(jù)節(jié)間長短剪去5-8節(jié)花枝，每個種剪8-10枝；水培用純凈水，兩個花枝插入一瓶，每個花枝浸入2-3節(jié)，15天左右換一次水；3)雜交授粉當(dāng)父母本水培花枝都開花時，在第二天上午8點到11點進行雜交，雜交后掛牌；4)植物生長調(diào)節(jié)劑處理配置生長調(diào)節(jié)劑雜交處理液40mg/L 6-芐基腺嘌呤+45mg/L 2，4-二氯苯氧乙酸+40mg/L萘乙酸；用浸有上述雜交處理液的脫脂棉球?qū)κ诜酆笞臃炕考罢麄€花柄連續(xù)處理7天；5)幼胚拯救對于早期雜種胚珠停止發(fā)育的雜交組合，在雜交授粉后5-10天內(nèi)進行幼胚拯救；摘取上述種間雜交雜種果實，剝掉萼片，在流水下沖洗5分鐘，用濃度70％酒精浸泡1分鐘，0.1％的升汞溶液消毒4分鐘，無菌水沖洗3次，在無菌條件下，去掉子房壁，剝出胚珠，接種于以下培養(yǎng)基中MS+0.6mg/L 6-芐基腺嘌呤+0.6mg/L赤霉素；待雜種胚珠有芽長出后，轉(zhuǎn)入到不含激素含8％蔗糖的1/2MS培養(yǎng)基中，讓其生根長植株。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種成功率高的甘薯遠緣雜交育種方法，涉及農(nóng)作物種質(zhì)創(chuàng)新及新品種選育技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明利用廣親和親本徐薯18作母本，通過嫁接和暗處理方法調(diào)解其花期，使之與甘薯野生種花期同步。在室內(nèi)對父母本花枝進行水培，促其自然生根開花。當(dāng)父母本花朵都開放后，進行雜交授粉。授粉后對子房基部與整個花柄涂抹雜交處理液(40mg/L 6-芐基腺嘌呤+45mg/L 2，4-二氯苯氧乙酸+40mg/L萘乙酸)，連續(xù)處理7天。對胚珠早期發(fā)育停滯的組合，可輔以幼胚拯救技術(shù)。本雜交方法系統(tǒng)，可操作性強，成功率高。本發(fā)明也適合于田間自然開花甘薯材料轉(zhuǎn)入室內(nèi)定向雜交和甘薯常規(guī)有性雜交育種工作。
文檔編號A01N43/90GK101715724SQ20091021328
公開日2010年6月2日 申請日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日
發(fā)明者后猛, 曹清河, 李強, 李秀英, 王欣, 馬代夫 申請人:徐州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院