聚合耐盐、速生性状的柳树育种方法技术

本发明专利技术提供了一种聚合耐盐、速生性状的柳树育种方法，通过耐盐缓生柳树与敏盐速生柳树杂交产生F1代；利用F1代和亲本构建基于SLAF标记的高密度遗传图谱；截取F1代的茎段并将茎段置于NaCl溶液中水培，生根后测定茎段的钠离子和钾离子含量；测定F1代的株高生长速率；基于钠离子和钾离子含量、株高生长速率以及高密度遗传图谱分别定位耐盐和速生主效QTL；基于耐盐主效和速生主效QTL，分别选择贡献率高的多个主效QTL，利用多个主效QTL的对应的标记序列分别开发速生分子标记和耐盐分子标记，利于分子标记检测待测F1代得到聚合有耐盐和速生性状的单株；鉴定聚合有耐盐和速生性状的单株得到耐盐速生柳树新品种。本发明专利技术解决了盐碱地的开发和利用的问题。

Breeding Method of Salt-tolerant and Fast-growing Salix by Polymerization

The invention provides a breeding method of willow with Salt-Tolerant and fast-growing characteristics, which generates F1 generation by crossing salt-tolerant slow-growing willow with salt-sensitive fast-growing willow; constructs a high-density genetic map based on SLAF markers by F1 generation and parents; intercepts the stem segments of F1 generation and puts them in NaCl solution for hydroponics, and determines the content of sodium and potassium ions in the stem segments after rooting; and determines the plant height growth of F1 generation. Rate; Major salt-tolerant and fast-growing QTLs were located based on sodium and potassium ion content, plant height growth rate and high-density genetic map; Major salt-tolerant and fast-growing QTLs were selected based on salt-tolerant major and fast-growing major QTLs, respectively. Making use of the corresponding marker sequences of multiple major QTLs to develop fast-growing and salt-tolerant molecular markers, respectively, was conducive to the detection of molecular markers for F1 generation to be tested. A new salt-tolerant and fast-growing willow variety was obtained by identifying the plants with Salt-Tolerant and fast-growing characteristics. The invention solves the problems of development and utilization of saline-alkali land.

【技术实现步骤摘要】
聚合耐盐、速生性状的柳树育种方法
本专利技术涉及柳树育种
，具体涉及一种聚合耐盐、速生性状的柳树育种方法。
技术介绍
柳树是重要的资源植物，用途多样，具有较高的经济价值和生态价值。如柳树可以加工成板材，用于造纸等。柳树速生，生物量大，可作为生物能源材料。柳树作为先锋物种，能适应恶劣生态环境，如干旱、高盐、营养贫瘠等。对于高盐碱地的利用，开发盐碱地，一直没有寻求到一种优质的途径。因此，育成一种耐盐且速生的柳树既可以实现盐碱地的降盐，又能利用柳树的速生带来经济效益，在改善环境的同时获得经济效益，以求盐碱地的开发和利用。
技术实现思路
为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种聚合耐盐、速生性状的柳树育种方法，以解决盐碱地的开发和利用的问题。为实现上述目的，提供一种聚合耐盐、速生性状的柳树育种方法，包括以下步骤：选择耐盐缓生柳树与敏盐速生柳树作为亲本杂交产生F1代；利用所述F1代和所述亲本构建基于SLAF标记的高密度遗传图谱；提供NaCl溶液，截取所述F1代的茎段并将所述茎段置于所述NaCl溶液中水培，于所述茎段生根后测定所述茎段的根系的钠离子和钾离子含量；测定所述F1代的株高生长速率；基于所述茎段的钠离子和钾离子含量、所述F1代的株高生长速率以及所述高密度遗传图谱分别定位耐盐主效QTL和速生主效QTL；基于所述耐盐主效QTL和所述速生主效QTL，分别选择贡献率高的多个主效QTL，利用所述多个主效QTL的对应的SLAF分子标记序列分别开发CAPS/dCAPS标记；利用所述CAPS/dCAPS分子标记检测待测F1代群体中同时满足速生和耐盐的所述多个主效QTL对应的SLAF分子标记的单株；鉴定所述单株得到耐盐速生柳树新品种。进一步的，所述于所述茎段生根后测定所述茎段的根系的钠离子和钾离子含量的步骤包括：于所述茎段生根后，剪取所述茎段的根系；将所述根系灰化后加入硝酸溶液中，经过滤得到提取液；对所述提取液采用火焰原子吸收光谱法测定得到所述钠离子和钾离子含量。进一步的，所述鉴定所述单株得到耐盐速生柳树新品种步骤包括：提供含盐量为0.3％的盐池，将所述单株种植于所述盐池中；测定种植于所述盐池中的所述单株的株高生长速率；基于所述单株于所述盐池中的生长情况及种植于所述盐池中的所述单株的株高生长速率鉴定得到耐盐速生柳树新品种。本专利技术的有益效果在于，本专利技术的聚合耐盐、速生性状的柳树育种方法，基于分子生物学辅助选育柳树新品种，准确有效，可以规模化选育耐盐速生柳树新品种，节省选育周期，同时适合水培易生根的耐盐林木其它新品种的选育。通过选育的耐盐速生柳树新品种，解决盐碱地的可持续开发和利用的问题。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。本专利技术提供了一种聚合耐盐、速生性状的柳树育种方法，包括以下步骤：S1：选择耐盐缓生柳树与敏盐速生柳树作为亲本杂交产生F1代。选择海柳1号作为父本，选择青皮柳作为母本。将父本与母本杂交产生F1代。将F1代种植成单株。S2：利用F1代群体和亲本构建基于SLAF(Specific-LocusAmplifiedFragmentSequencing)标记的高密度遗传图谱。提取F1代单株和亲本(包括父本和母本)的DNA构建基于SLAF标记的高密度遗传图谱。S3：提供NaCl溶液(氯化钠溶液)，截取所述F1代群体的茎段并将所述茎段置于NaCl溶液中水培，于茎段生根后测定茎段的钠离子和钾离子含量。具体包括：S31、截取F1代群体的茎段。S32、配制NaCl溶液，NaCl溶液浓度为100mM(毫摩尔每升)。S33、将截取F1代群体的茎段置于NaCl溶液进行水培。S34、在茎段生根后，剪取生根后的茎段的根系。S35、烘干剪取的根系。S36、将烘干后的根系磨成粉末，称取0.1g于坩埚内放置在马弗炉中，500℃处理4h进行灰化。灰化后，将灰化后的粉末加入10ml的HN03：H20(体积比1：1配制)溶液进行硝化提取，经过滤，收集得到提取液。S37、对提取液利用AA6300火焰原子吸收质谱仪测定得到茎段的Na+和K+的含量。当且茎段的钾离子含量≥5mg/g时，则表明该单株为耐盐单株。S4：测定F1代的株高生长速率。测定F1代单株的株高生长速率。株高生长速率的测定方法：在一定的周期(如一月或一年)内测定F1代单株的株高增长高度，计算得到株高生长速率(株高生长速率＝株高增长高度/周期)。当一年生扦插苗株高年生长量超过3米，则表明该扦插苗株为速生苗株。S5：基于茎段的钠离子和钾离子含量、F1代的株高生长速率以及高密度遗传图谱分别定位耐盐主效QTL(quantitativetraitlocus，数量性状基因座)和速生主效QTL。S6：基于耐盐主效QTL和速生主效QTL，分别选择贡献率高的多个主效QTL，利用所述多个主效QTL的对应的SLAF分子标记序列分别开发CAPS(CleavedAmplifiedPolymorphismSequences，酶切扩增多态性序列)/dCAPS(DerivedCleavedAmplifiedPolymorphicSequences，衍生酶切扩增多态性)标记。具体的，基于定位的耐盐主效QTL和速生主效QTL，分别选择贡献率高的多个主效QTL。在实施例中，基于定位的耐盐主效QTL和速生主效QTL，按照贡献率排名，分别选择贡献率高的前三名的主效QTL。利用其对应的SLAF分子标记的序列设计引物并进行PCR扩增，用2％琼脂糖凝胶电泳检测有无扩增产物，如有将扩增产物用限制性内切酶酶切，酶切产物再用琼脂糖凝胶电泳检测片段长度的多态性，以开发出CAPS标记。对于不能使用CAPS方法检测引物扩增子的SNPs，使用dCAPSFinder2.0和Primer5.0分别设计dCAPS引物的错配引物和另一侧的引物。使用dCAPS引物进行PCR扩增，对扩增产物进行酶切，用2.5％的琼脂糖凝胶电泳检测酶切结果，开发出dCAPS标记。S7：利用所述CAPS/dCAPS分子标记，检测待测F1代群体中同时满足速生和耐盐的所述多个主效QTL对应的SLAF分子标记的单株。具体的，利用与开发出的CAPS/dCAPS标记关联的引物对待测F1代群体单株的DNA进行PCR扩增，再用琼脂糖凝胶电泳检测，同时满足耐盐与速生前三主效QTL对应标记的F1代单株为聚合耐盐和速生性状单株。S8：鉴定聚合有耐盐和速生性状单株，得到耐盐速生柳树新品种。具体的，包括：S81、提供含盐量0.3％盐池，将聚合有耐盐和速生性状的单株种植于盐池中。S82、测定种植于盐池中的单株的株高生长速率。S83、基于单株于盐池中的生长情况及种植于盐池中的单株的株高生长速率，鉴定得到耐盐速生柳树新品种。观察种植于盐池中的单株的生长情况包括是否能成活、叶色等。种植于盐池中的单株的株高生长速率的测定方法同步骤S4中的株高生长速率的测定方法。在盐池中能存活，且株高生长速率达到3m/年以上的单株最终确认为耐盐速生柳树新品种。最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合耐盐、速生性状的柳树育种方法，其特征在于，包括以下步骤：选择耐盐缓生柳树与敏盐速生柳树作为亲本杂交产生F1代；利用所述F1代和所述亲本构建基于SLAF标记的高密度遗传图谱；提供NaCl溶液，截取所述F1代的茎段并将所述茎段置于所述NaCl溶液中水培，于所述茎段生根后测定所述茎段根系的钠离子和钾离子含量；测定所述F1代的株高生长速率；基于所述茎段的钠离子和钾离子含量、所述F1代的株高生长速率以及所述高密度遗传图谱分别定位耐盐主效QTL和速生主效QTL；基于所述耐盐主效QTL和所述速生主效QTL，分别选择贡献率高的多个主效QTL，利用所述多个主效QTL的对应的SLAF分子标记序列分别开发CAPS/dCAPS标记；利用所述CAPS/dCAPS分子标记检测待测F1代群体中同时满足速生和耐盐的所述多个主效QTL对应的SLAF分子标记的单株；鉴定所述单株得到耐盐速生柳树新品种。

【技术特征摘要】
1.一种聚合耐盐、速生性状的柳树育种方法，其特征在于，包括以下步骤：选择耐盐缓生柳树与敏盐速生柳树作为亲本杂交产生F1代；利用所述F1代和所述亲本构建基于SLAF标记的高密度遗传图谱；提供NaCl溶液，截取所述F1代的茎段并将所述茎段置于所述NaCl溶液中水培，于所述茎段生根后测定所述茎段根系的钠离子和钾离子含量；测定所述F1代的株高生长速率；基于所述茎段的钠离子和钾离子含量、所述F1代的株高生长速率以及所述高密度遗传图谱分别定位耐盐主效QTL和速生主效QTL；基于所述耐盐主效QTL和所述速生主效QTL，分别选择贡献率高的多个主效QTL，利用所述多个主效QTL的对应的SLAF分子标记序列分别开发CAPS/dCAPS标记；利用所述CAPS/dCAPS分子标记检测待测F1代群体中同时满足速生和耐盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，余春梅，陈琪，陈艳红，连博琳，江钰娜，孙玲，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32