一种四倍体矮牵牛的培育方法技术

本发明专利技术公开了一种四倍体矮牵牛的培育方法，包括：用化学诱导剂诱变处理二倍体矮牵牛植株的腋芽，诱变处理后的腋芽萌发生长成枝条后，鉴定筛选出四倍体枝条；以稔性性能良好的四倍体矮牵牛作为母本，去雄后，将诱变为四倍体枝条上成熟2n花粉取出涂于母本柱头上，植株结实后得到F1杂交种子；在F1代中筛选出四倍体植株并进行系谱法选择，获得性状优异的四倍体矮牵牛品种。采用该方法能提高多倍体的诱变率，培养的四倍体品种有更广泛的遗传多样性，不但具有二倍体父本的一些优良性状有较高的观赏性，还具有较高的结籽率高，同时本发明专利技术对操作场地、仪器设备要求不高、操作过程相对简单易行。

【技术实现步骤摘要】
一种四倍体矮牵牛的培育方法
本专利技术涉及到一种四倍体矮牵牛的培育方法，属于园艺植物遗传育种领域。
技术介绍
矮牵牛(PetuniahybridaVilm.)为茄科碧冬茄属植物，为一年生草本花卉。矮牵牛花朵硕大，色彩丰富，花型变化颇多，目前矮牵牛在国际上已成为主要的盆花和装饰植物，广泛应用于庭院、露天花坛、广场的美化装饰与绿化，被喻为“世界花坛花卉之王”。我国矮牵牛于20世纪初开始少量引种栽培，80年代逐渐从欧美等国引进新品种进行规模种植，现在随着经济发展和城市建设需要对矮牵牛需求越来越大。植物多倍体是指体细胞中含有三个或三个以上染色体组，因具有巨大性、抗逆性强、结实性低和营养成分高等特点而得到广泛应用，多倍体育种在现代育种中具有广阔前景。目前人工诱导植物多倍体主要有无性多倍化和有性多倍化二种方法。(1)无性多倍化(Somaticpolyploidization)，染色体加倍发生在有丝分裂过程中，即由染色体加倍的体细胞发育成多倍体植株。常见的诱导方式是物理和化学方式。物理方式有温度激变、机械创伤、电离辐射等；化学方式多为药剂诱导，主要有秋水仙素、吲哚乙酸、萘骈乙烷、芫荽脑等。秋水仙素是最为有效的化学诱导剂，它与正在有丝分裂的细胞接触后，即可抑制微管的聚合过程，不能形成纺锤丝，使染色体不能排在赤道板上，也不能分向细胞的两极，从而产生染色体加倍的细胞核。(2)有性多倍化(Sexualpolyploidization)。有性多倍化是相对无性有丝分裂过程染色体加倍而言的，其途径是在小孢子母细胞减数分裂期，用诱导剂处理幼蕾、诱导二倍体减数分裂紊乱产生2n配子参与杂交受精而形成多倍体。有研究表明2n配子在植物进化过程中起着非常重要的作用，在传递杂合性和上位性中具有特殊的价值。目前优良二倍体矮牵牛品种如重瓣“双瀑布”系列、大花“梦幻”系列中的部分品种观赏价值较高但花粉少、结籽少、稔性低，采用无性多倍化途径后结实率进一步降低几乎没有后代不宜采用；采用有性多倍化途径，用诱变剂处理幼蕾对小孢子发育伤害较大、花粉进一步减少开花后没有花粉，也不适宜采用。
技术实现思路
专利技术目的：针对一些花粉少、结籽少、稔性低的二倍体矮牵牛多倍体诱变困难，本专利技术提供一种四倍体矮牵牛的培育方法，采用该方法能提高多倍体的诱变率，培养的四倍体品种有更广泛的遗传多样性，不但具有二倍体父本的一些优良性状有较高的观赏性，还具有较高的结籽率，同时本专利技术对操作场地、仪器设备要求不高、操作过程相对简单易行。技术方案：一种四倍体矮牵牛的培育方法，包括：(1)用化学诱导剂诱变处理二倍体矮牵牛植株的腋芽，诱变处理后的腋芽萌发生长成枝条后，鉴定筛选出四倍体枝条；(2)以稔性良好的四倍体矮牵牛作为母本，去雄后，将诱变为四倍体枝条上成熟2n花粉取出涂于母本柱头上，植株结实后得到F1杂交种子；(3)在F1代中筛选出四倍体植株并进行系谱法选择，获得性状优异的四倍体矮牵牛品种。一些花粉少、结籽少、稔性低的二倍体矮牵牛花色艳丽花朵硕大、观赏价值较高，但种子难以得到、诱变材料少，无性多倍体诱变后稔性更低几乎得不到种子；而采用有性多倍化途径，用诱变剂处理幼蕾对小孢子发育伤害较大、开花后没有花粉。针对这类品种现有多倍体技术不足的情况，本专利技术将一些观赏价值高但花粉少、结籽少稔性低的二倍体矮牵牛按常规技术种植，选择生长势强的植株作为诱变材料，对枝条上的腋芽进行化学诱变，促使形成四倍体枝条开花后有2n花粉，将2n花粉授到稔性较高的四倍体母本柱头上得到F1杂交种子，对后代进行多代选择获得的四倍体品种不但有更广泛的遗传多样性、具有二倍体父本的一些优良性状有较高的观赏性，还具有较高的结籽率。诱变处理前，对二倍体矮牵牛植株进行修剪，剪去植株上过多枝条和弱小枝条，每株只保留3～6个健壮的枝条，去掉枝条顶芽。诱变处理前5～7天二倍体矮牵牛植株不浇水或少浇水保持土壤干燥使土壤含水量低于8％，诱变处理后立即充分浇水保持土壤湿润使土壤含水量达20％～25％。诱变处理后，温度保持在25～32℃，可春夏季在露地或塑料大棚中进行处理。所述的化学诱导剂为秋水仙素，最终质量浓度为0.1％～0.3％。诱变的方法为：在叶腋处覆盖吸附液体效果较好的介质，与叶腋处紧密接触，用微量注射器将上述化学诱导剂如秋水仙素药液注入介质中使介质浸湿，每天上午下午各1次、连续1～3天；诱变期间对诱变植株进行遮阴。优选的，秋水仙素的处理浓度为0.2％～0.3％，处理天数为1～2天；更优选的，秋水仙素的处理浓度为0.3％，处理天数为1天。诱变处理后的腋芽萌发生长成枝条后，通过形态学和细胞学鉴定筛选出四倍体枝条；多倍体特性为：与二倍体相比，叶片厚度、长度与宽度和萼片长度与宽度增加，叶面扭曲，柱头、花药、成熟花粉体积变大，花瓣直径变大、花瓣边缘变皱。所述的二倍体矮牵牛为重瓣“双瀑布”系列、大花“梦幻”系列或大花“虹彩”系列。大花“虹彩”系列可选自红色Petuniahybrida‘U-IRISRed’、蓝色Petuniahybrida‘U-IRISBlue’、粉红色Petuniahybrida‘DOUBLECASCADEPink’等。所述的四倍体矮牵牛母本为“玫瑰晨光”。F1代筛选时，将F1杂交种子生长至成株开花期，对其倍性进行细胞学观察、鉴定是否为四倍体。系谱法选择过程中考察的主要性状有：花瓣颜色、花瓣大小与形状、植株抗病性、结籽率，一般经过3～5代选择可获得遗传稳定的优良四倍体品种，四倍体品种有更广泛的遗传多样性具有二倍体父本的一些优良性状，还具有较高的稔性和结籽率。有益效果：1、现有无性多倍化诱导都是在种子刚萌发或子叶期进行，一些结籽少、稔性低的二倍体矮牵牛可供诱变试验种子少、诱变死亡率高，培养、诱导条件严苛如幼苗低矮难于控制水分，且温度控制严格，而且无性多倍化后稔性更低几乎得不到种子，无法保存四倍体后代；而采用有性多倍化途径，用诱变剂处理幼蕾对小孢子发育伤害较大、开花后没有花粉无法进行杂交。针对这类品种现有多倍体技术不足的情况，本专利技术所述方法为通过诱导腋芽，植株上腋芽数量较多且随着植株生长不断形成便于大量重复试验。腋芽生长为枝条后从中选择多倍体特征明显、细胞学鉴定为四倍体的枝条，利用其2n花粉与稔性高结籽多的四倍体杂交形成四倍体后代，再通过系谱法进行多代选择获得的四倍体新品种不但具有广泛遗传多样性、具有父本的一些优良特性和较高的观赏性，还具有较高的稔性和结籽率，较好地解决了一些花粉少、结籽少、稔性低、观赏价值高的二倍体矮牵牛品种的多倍体诱变难题。同时本专利技术对试验场地(可在露地进行)、检测仪器要求不高、操作过程相对简单易行。2、诱变前后水分、温度控制：诱变前5-7天不浇水或少浇水保持土壤干燥(土壤含水量在低于8％)，可抑制和减缓腋芽生长点有丝分裂活动，诱变处理后立即充分浇水保持土壤湿润土壤含水量达20％-25％，温度保持在25～32℃之间可加速生长点有丝分裂活动，充足水分和适宜温度可使更多生长点分生细胞处于有丝分裂期，提高了诱变成功率。3、整枝处理：诱变前剪去植株上过多枝条和弱小枝条，每株只保留3-6个健壮的枝条，诱变剂秋水仙素对植物具有一定毒性，如处理枝条过多可能导致植株中毒死亡，保留3～6个枝条不会出现植株死亡的情况，去掉枝条顶芽可促使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四倍体矮牵牛的培育方法，其特征在于，包括：(1)用化学诱导剂诱变处理二倍体矮牵牛植株的腋芽，诱变处理后的腋芽萌发生长成枝条后，鉴定筛选出四倍体枝条；(2)以稔性性能良好的四倍体矮牵牛作为母本，去雄后，将诱变为四倍体枝条上成熟2n花粉取出涂于母本柱头上，植株结实后得到F1杂交种子；(3)在F1代中筛选出四倍体植株进行系谱法选择，获得性状优异的四倍体矮牵牛品种。

【技术特征摘要】
1.一种四倍体矮牵牛的培育方法，其特征在于，包括：(1)用化学诱导剂诱变处理二倍体矮牵牛植株的腋芽，诱变处理后的腋芽萌发生长成枝条后，鉴定筛选出四倍体枝条；(2)以稔性性能良好的四倍体矮牵牛作为母本，去雄后，将诱变为四倍体枝条上成熟2n花粉取出涂于母本柱头上，植株结实后得到F1杂交种子；(3)在F1代中筛选出四倍体植株进行系谱法选择，获得性状优异的四倍体矮牵牛品种。2.根据权利要求1所述的四倍体矮牵牛的培育方法，其特征在于，诱变处理前，对二倍体矮牵牛植株进行修剪，剪去植株上过多枝条和弱小枝条，每株只保留3～6个健壮的枝条，去掉枝条顶芽。3.根据权利要求1所述的四倍体矮牵牛的培育方法，其特征在于，诱变处理前5～7天控制二倍体矮牵牛植株栽培土壤的含水量低于8％。，诱变处理后立即充分浇水保持土壤湿润。4.根据权利要求3所述的四倍体矮牵牛的培育方法，其特征在于，诱变处理后立即充分浇水使土壤含水量达20％～25％。5.根据权利要求1所述的四倍...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏跃，刘艳，冯英娜，刘叶琼，樊开青，史红林，孙朋朋，
申请(专利权)人：江苏农林职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32