一种打破苹果自交不亲和性获得子代的方法技术

本发明专利技术涉及一种打破苹果自交不亲和性获得子代的方法，以长势良好，发育健壮的苹果树为母本植株，对不同开放状态花蕾进行分类，定义花苞已膨大，但花苞仍在萼片包裹下的花为1龄花，定义花苞即将突出萼片包裹的花为2龄花，定义花苞已突破萼片包裹但并未展开的花为3龄花，定义花苞即将展开开放的花为4龄花，选取2‑3龄花进行自花授粉。本发明专利技术提供了苹果开花前花龄的分类方式，通过对开花前不同花龄花柱进行自花授粉，在一定程度上克服了由自交不亲和性所引起的生殖隔离，并成功获得了后代。本发明专利技术的方法可以在苹果中较为简便的获得通过常规授粉手段难以获得的自交后代，为苹果育种过程中获得等位基因纯合的遗传材料提供有效手段。

A Method of Breaking Self-incompatibility of Apple and Obtaining Progeny

The present invention relates to a method for breaking self-incompatibility of apple to obtain offspring. The buds of apple trees with good growth and strong development are classified according to different blooming states. It is defined that the flowers whose buds are enlarged but whose buds are still wrapped by sepals are 1-year-old flowers, the flowers whose buds are about to protrude from sepals are 2-year-old flowers, and the buds have broken through but not wrapped by sepals. Expanded flowers are 3-year-old flowers. It is defined that the bud is about to open for 4-year-old flowers. 2-3-year-old flowers are selected for self-pollination. The invention provides a classification method of pre-flowering flower age of apples. By self-pollination of different flower age styles before flowering, reproductive isolation caused by self-incompatibility is overcome to a certain extent, and offspring are successfully obtained. The method of the invention can obtain selfing offspring in apples which are difficult to obtain by conventional pollination method, and provide an effective means for obtaining allele homozygous genetic materials in apple breeding process.

【技术实现步骤摘要】
一种打破苹果自交不亲和性获得子代的方法
本专利技术涉及植物生物
，具体涉及的是苹果在授粉过程中克服自交不亲和性方法。
技术介绍
苹果自上世纪初引入我国后，经过一百多年的发展，目前已成为我国种植面积和产量最高的水果，在苹果产业的发展过程中，种质资源的收集和新品种的选育始终是维持产业活力的最有效方式之一，而在与苹果选育有关的科研和生产实践过程中，苹果自交不亲和性常常为相关工作的开展带来了诸多困难。苹果的自交不亲和反应发生主要发生在花柱中，由复等位基因座S-locus控制，S基因座具有多个不同的单倍型，称为S基因型。栽培苹果大多为二倍体，一般带有两个不同的S基因型。在自花及异花授粉过程中，当花粉的S基因型与花柱相同时，花粉管在花柱中生长停滞，不能完成受精结实过程。只有花粉的S基因型与花柱均不相同时，花粉管才可以穿过柱头并最终完成受精结实过程。这种生殖隔离主要带来两方面的问题，一是具有高度杂合性的苹果难以获得等位基因纯合的自交后代，二是选择杂交授粉组合时必须排除父母本S基因型完全相同的组合。在苹果实际生产或人工杂交育种过程中，授粉通常是在苹果花自然开放后进行，此时苹果的自交不亲和性已经完善，花柱具备了抑制带有相同S基因型花粉的能力。但在苹果花还未开放时，由于苹果的自交不亲和性还未完善，所以若自花授粉的时间处于苹果的自交不亲和性还未形成或部分形成，但雌雄配子发育成熟时。与花柱S基因型相同的花粉是可以克服这种生殖隔离并获得子代的。本专利技术希望通过提供苹果克服自交不亲和性的方法，为苹果育种及研究提供帮助。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供人工提前授粉克服苹果自交不亲和性的方法。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：一种打破苹果自交不亲和性获得子代的方法，以长势良好，发育健壮的苹果树为母本植株，观察花蕾并对不同开放状态花蕾进行分类，定义花苞已膨大，但花苞仍在萼片包裹下的花为1龄花，定义花苞即将突出萼片包裹的花为2龄花，定义花苞已突破萼片包裹但并未展开的花为3龄花，定义花苞即将展开开放的花为4龄花。在授粉过程中，选取2-3龄花进行自花授粉。自花授粉结束后，对果树进行常规田间管理，果实成熟后采收果实，获得自交后代种子，获得的种子，可进行后续的育苗。其中，自花授粉的方法是用镊子小心拨开2-3龄花的花瓣，露出柱头，胶皮头蘸取花粉授粉，反复涂抹数次后套袋。其中，自花授粉所用的花粉，采自苹果大气球期的花朵，用镊子将花药剥离收集，去除杂物后置于阴凉干燥处散粉，待花药失水开裂后装瓶待用。其中，自花授粉所用的花粉，萌发率应在60％以上。其中，花粉萌发率检测方法为：取少量花粉均匀地播于花粉培养基上，密封，放于15-25℃温箱内24h小时后进行显微镜检查，观察的花粉粒数不少于100粒，计算萌发率。其中，花粉培养基的配方为0.1g/ml蔗糖，0.0001g/ml硼酸。通过本专利技术，可通过克服苹果自交不亲和性而获得后代，获得的后代种子数为常规授粉方式的5-10倍，极大的提高了苹果获得自交后代的效率，对与苹果育种有关的研究和实践具有重要的意义。附图说明本专利技术有如下附图：图1‘富士’苹果花龄分类示意图。图2‘富士’苹果各花龄花柱和花药状态示意图。图3‘金冠’苹果花龄分类示意图。图4‘金冠’苹果各花龄花柱和花药状态示意图。图5‘富士’2龄花自交后代果实示意图。图6‘金冠’2龄花自交后代果实示意图。具体实施方式以下结合附图1～6对本专利技术作进一步详细说明。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。下述组分浓度如无特殊说明，均为上述试剂的终浓度。实施例1、‘富士’苹果各龄花自花授粉及后代的获得1、以‘富士’苹果为材料，进行提前授粉试验，首先取大气球期富士花朵200朵，用镊子将花药剥离收集，去除杂物后置于阴凉干燥处散粉，待花药失水开裂后装瓶待用。2、取少量花粉均匀地播于花粉培养基上(培养基配方为10％蔗糖，0.01％硼酸)，温室密封，做好标记。放于15-25℃温箱内24h小时后进行显微镜检查，每片观察三个视野，花粉粒数不少于100粒以上，计算萌发率，在花粉活力旺盛的前提下方可进行下一步试验。3、以长势良好，发育健壮的‘富士’苹果树为待授粉植株，进行不同花龄的100序自花授粉试验，花序上仅含有一朵到两朵1龄花、2龄花、3龄花或4龄花。用镊子小心拨开1龄花、2龄花、3龄花或4龄花的花瓣，露出柱头，胶皮头蘸取花粉授粉，反复涂抹数次后套袋。果园花期结束后摘袋，调查座果率，其中，1龄花花序座果率为12.87％，花朵座果率为8.5％，2龄花花序座果率为40.41％，花朵座果率为24.24％，3龄花花序座果率为31.31％，花朵座果率为18.68％，4龄花花序座果率为6.00％，花朵座果率为4.50％，对座果花序进行标记。4、果实成熟后采收果实取种，1龄花自花授粉获得果实1个，饱满种子2个，2龄花获得自花授粉果实6个，饱满种子31个，3龄花获得自花授粉果实3个，饱满种子10个，4龄花获得自花授粉果实0个，饱满种子0个。实施例2、‘金冠’苹果2龄花自花授粉及后代的获得1、以‘金冠’苹果为材料，进行提前授粉试验，首先取大气球期‘金冠’花朵200朵，用镊子将花药剥离收集，去除杂物后置于阴凉干燥处散粉，待花药失水开裂后装瓶待用。2、取少量花粉均匀地播于花粉培养基上(培养基配方为10％蔗糖，0.01％硼酸)，温室密封，做好标记。放于15-25℃温箱内24h小时后进行显微镜检查，每片观察三个视野，花粉粒数不少于100粒以上，计算萌发率，在花粉活力旺盛的前提下方可进行下一步试验。3、以长势良好，发育健壮的‘金冠’苹果树为待授粉植株，进行100序自花授粉试验，花序上仅含有一朵到两朵2龄花。用镊子小心拨开2龄花的花瓣，露出柱头，胶皮头蘸取花粉授粉，反复涂抹数次后套袋。果园花期结束后摘袋，调查座果率，花序座果率为26.00％，花朵座果率为21.50％，对座果花序进行标记。4、果实成熟后采收果实取种，获得自花授粉果实3个，饱满种子8个。实施例3、‘岳帅’苹果3龄花自花授粉及后代的获得1、以‘岳帅’苹果为材料，进行提前授粉试验，首先取大气球期‘岳帅’花朵200朵，用镊子将花药剥离收集，去除杂物后置于阴凉干燥处散粉，待花药失水开裂后装瓶待用。2、取少量花粉均匀地播于花粉培养基上(培养基配方为10％蔗糖，0.01％硼酸)，温室密封，做好标记。放于15-25℃温箱内24h小时后进行显微镜检查，每片观察三个视野，花粉粒数不少于100粒以上，计算萌发率，在花粉活力旺盛的前提下方可进行下一步试验。3、以长势良好，发育健壮的‘岳帅’苹果树为待授粉植株，进行100序自花授粉试验，花序上仅含有一朵到两朵3龄花。用镊子小心拨开3龄花的花瓣，露出柱头，胶皮头蘸取花粉授粉，反复涂抹数次后套袋。果园花期结束后摘袋，调查座果率，花序座果率为22.00％，花朵座果率为11.00％，对座果花序进行标记。4、果实成熟后采收果实取种，获得自花授粉果实3个，饱满种子7个。实施例4、‘富士’已开放花自花授粉(对照例)1、以‘富士’苹果为材料，进行授粉试验，首先取大气球期富士花朵200朵，用镊子将花药剥离收集，去除杂物后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种打破苹果自交不亲和性获得子代的方法，其特征在于，以长势良好，发育健壮的苹果树为母本植株，观察花蕾并对不同开放状态花蕾进行分类，定义花苞已膨大，但花苞仍在萼片包裹下的花为1龄花，定义花苞即将突出萼片包裹的花为2龄花，定义花苞已突破萼片包裹但并未展开的花为3龄花，定义花苞即将展开开放的花为4龄花；在授粉过程中，选取2‑3龄花进行自花授粉；自花授粉结束后，对果树进行常规田间管理，果实成熟后采收果实，获得自交后代种子，获得的种子，可进行后续的育苗。

【技术特征摘要】
1.一种打破苹果自交不亲和性获得子代的方法，其特征在于，以长势良好，发育健壮的苹果树为母本植株，观察花蕾并对不同开放状态花蕾进行分类，定义花苞已膨大，但花苞仍在萼片包裹下的花为1龄花，定义花苞即将突出萼片包裹的花为2龄花，定义花苞已突破萼片包裹但并未展开的花为3龄花，定义花苞即将展开开放的花为4龄花；在授粉过程中，选取2-3龄花进行自花授粉；自花授粉结束后，对果树进行常规田间管理，果实成熟后采收果实，获得自交后代种子，获得的种子，可进行后续的育苗。2.如权利要求1所述的打破苹果自交不亲和性获得子代的方法，其特征在于，自花授粉的方法是用镊子小心拨开2-3龄花的花瓣，露出柱头，胶皮头蘸取花粉授粉，反复涂抹数次后套袋。3.如权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李天忠，李洋，姜峰，吴传宝，张懿，刘春生，于杰，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11