快速选育萝卜新品种的方法技术

本发明专利技术公开了一种快速选育萝卜新品种的方法，主要解决现有萝卜育种手段进程漫长效率低下的不足。该育种方法通过对萝卜的花药进行离体培养，获得由雄性配子体细胞发育而来的单倍体胚状体，然后对单倍体胚状体进行再生培养、染色体加倍、以及隔离授粉，从而获得一系列不同遗传型的纯系，再对这些纯系进行田间性状比较，筛选出其中的优良纯系，用作常规新品系或杂交亲本。该育种方法避免了萝卜植株的授精过程，从而避免了杂合体的出现，简化了杂合体的纯合程序，大幅缩短了育种进程，提高了育种的效率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及萝卜育种技术，具体地指一种快速选育萝卜新品种的方法。
技术介绍
目前，在萝卜育种领域主要采用株系筛选的方法来选育萝卜新纯系。株系筛选法是将符合育种目标的互补型育种材料进行人工剥蕾去雄杂交，获得F1代即杂交一代，再对该F1代进行多代单株自交，并对每代的单株系材料进行经济性状比较，筛选出优良的单株进行下一代的单株自交，从而选育出基本符合要求的萝卜新纯系。株系筛选法虽然可以选育出综合经济性状较好的萝卜常规新品种和杂交组合，但该方法仍存在如下缺陷其一，由于萝卜的染色体数为9对，在不考虑互换和易位重组因素的情况下，可以将每条染色体视作一个遗传连锁体，其自交后代的纯合率仅为2-9即1/512，这样其任何一个株群中绝大多数均为杂合体，而纯合体非常稀少，且很难鉴别纯合体和杂合体，从而大幅增加了萝卜品种选育的难度；其二，在萝卜品种的选育过程中，田间表现型优良的单株大多数杂合程度高，而大多数纯合程度高的单株田间表现型较差，这样纯合程度高的植株反而容易被淘汰，导致优良性状丢失，难以获得最优组合型的纯系品种；其三，萝卜杂交后代的自交衰退现象十分严重，使其育成纯系品种的过程漫长，育种工作效率十分低下。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要克服现有萝卜育种手段进程漫长效率低下的不足，提供一种快速选育萝卜新品种的方法。为实现此目的，本专利技术在深入研究萝卜小孢子发育生物学特性的基础上，提出了一种快速选育萝卜新品种的方法，该方法利用萝卜花药单倍体培养技术，同时结合现有的雄性不育系选育技术，来完成用作雄性不育保持系、父本系或常规新品系的萝卜优良纯系的快速选育。该方法包括如下步骤1)外植体制备用于常规新品种或杂交新品种父本系选育的，选择符合育种目标的互补型育种材料剥蕾去雄杂交，获得萝卜的杂交后代，播种其杂交后代，待抽苔开花后取其花药作为外植体；用于雄性不育系即杂交新品种母本系选育的，选择符合育种目标的现有雄性不育保持系与相应的互补型育种材料剥蕾去雄杂交，获得萝卜的杂交后代，播种其杂交后代，待抽苔开花后取其花药作为外植体；2)单倍体诱导将作为外植体的花药接种于萝卜单倍体诱导培养基上，在温度为33～38℃的条件下暗培养1～2天，然后将其转入温度为20～28℃的条件下暗培养至单倍体胚状体出现为止；3)再生培养将所培养出的单倍体胚状体置于温度为20～28℃的条件下光培养，在单倍体胚状体绿化后转移到萝卜生芽培养基上，此后每25～30天继代一次，当五日滑均温度低于28℃时将已分化出芽眼的单倍体再生苗转入到萝卜生根培养基中继续发育；4)大田移植与染色体加倍将根系发育良好的单倍体再生苗移入大田栽培，当长出3～5片真叶时取其叶片下表皮镜检，确定其染色体倍性，对未发生染色体自然加倍的单株进行人工染色体加倍；5)隔离授粉当大田里的单倍体再生苗抽苔后，将其分单株套袋自交，分单株采集种籽；6 )经济性状筛选对单株套袋自交所获得的种籽，各取少量于育种目标季节播种，观察并筛选出综合经济性状优良的纯系；7)后期育种程序用于常规新品种选育的，取上述综合经济性状优良的恢复型纯系，扩大繁殖，即可获得萝卜新优品种；用于杂交新品种选育的，取上述综合经济性状优良的保持型和父本型纯系，人工剥蕾去雄配制杂交组合，所获杂交后代播种后进行组合力测定，对于特殊配合力强的组合，取其中的保持型纯系与其近缘不育系进行多代回交，选育出相应的不育系，大量繁殖上述优良组合的不育系和父本系，即可获得萝卜新优杂交品种。在上述步骤2)中，萝卜单倍体诱导培养基的组份和配比对单倍体胚状体的出胚率至关重要，经多次实验表明有较好出胚率的萝卜单倍体诱导培养基的pH值为5.8～6.0，组份和配比为组份浓度mg/L(NH4)2SO480.00～150.00CaCl2·2H2O 300.00～750.00KNO31200.00～1800.00NH4NO3700.00～1100.00KH2PO4150.00～1900.00MgSO4·7H2O 185.00～740.00FeSO4·7H2O 27.80Na2-EDTA 37.30CoCl2·8H2O 0.025CuSO4·5H2O 0.025H3BO310.00KI 0.75MnSO4·4H2O 10.00ZnSO4·4H2O 1.25NaMoO40.25肌醇0.00～100.00烟酸1.00叶酸1.00VB12.00～10.00VB61.00甘氨酸 1.00生物素 1.00丝氨酸 30.00谷氨酰胺10.00～200.00谷胱甘肽5.00活性炭 500.00蔗糖100000.00琼酯粉 8000.00本专利技术的优点在于与现有获得新纯系的常规杂交育种技术体系相比，本专利技术在选育萝卜新品种的过程中避免了杂合体的产生，大大加快纯系形成的速度，从而实现了快速育种的目的。我们可以就此进行如下的理论分析1.对于一对等位基因，其杂合体在自交和单倍体培养条件下分离情况如下(1)自交分离F1代 Aa↓F1代配子体分离情况 1A:1aF2代组合型分离情况 1AA:2Aa:1aa(纯合体占50％＝2-1)配子体基因型数为21＝2(2)单倍体培养后的基因分离情况F1代Aa↓F1代配子体分离情况 1A:1a单倍体培养物分离情况 1AA:1aa(纯合体占100％＝1-1)配子体基因型数为21＝22.对于两对独立遗传的等位基因，其杂合体在自交和单倍体培养条件下分离情况如下(1)自交分离F1代AaBb↓F1代配子体分离情况 1AB:1Ab:1aB:1abF2代组合型分离情况ABAbaBabAB AABB*AABb AaBB AaBbAb AABb AAbb*AaBb AabbaB AaBB AaBb aaBB*aaBbab AaBb Aabb aaBb aabb*其中纯合体占4/16＝1/4＝2-2，配子体基因型数为22＝4注打*的组合型为纯合体(2)单倍体培养后的基因分离情况F1代 AaBb↓F1代配子体的分离情况 1AB:1Ab:1aB:1ab单倍体培养物的分离情况1AABB:1AAbb:1aaBB:1aabb其中纯合体占100％＝1-2，配子体基因型数为22＝43.对于n对独立遗传的等位基因，其极端杂合体F1代自交产生的配子体组合型数为2n，F1代自交产生的F2代纯合率为2-n，F1代经单倍体培养后纯合率为1-n＝100％4.萝卜有9对染色体，在不考虑互换和易位重组因素的情况下，可以将每条染色体视作一个遗传连锁体，一个杂交组合在自交和单倍体培养条件下，其分离情况如下(1)自交分离配子体基因型数为29＝512自交F2代纯合率为2-9＝1/512(2)单倍体培养条件下配子体基因型数为29＝512双单倍体集合体纯合率为1-9＝100％综上所述，采用萝卜花药单倍体培养技术育种避免了授精过程，从而避免了杂合体的出现，简化了杂合体的纯合程序，极大地缩短了育种周期，提高了育种工作的效率。具体实施例方式以下结合具体实施例对本专利技术所述的快速选育萝卜新品种的方法作进一步的详细描述，该方法包括如下步骤1)外植体制备根据育种目标的不同，外植体的制备上亦有所差异用于常规新品种或杂交新品种父本系选育的，选择符合育种目标的互补型育种材料剥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速选育萝卜新品种的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤： １）外植体制备：用于常规新品种或杂交新品种父本系选育的，选择符合育种目标的互补型育种材料剥蕾去雄杂交，获得萝卜的杂交后代，播种其杂交后代，待抽苔开花后取其花药作为外植体；用于雄性不育系即杂交新品种母本系选育的，选择符合育种目标的现有雄性不育保持系与相应的互补型育种材料剥蕾去雄杂交，获得萝卜的杂交后代，播种其杂交后代，待抽苔开花后取其花药作为外植体； ２）单倍体诱导：将作为外植体的花药接种于萝卜单倍体诱导培养基上，在温度为３３～３８℃的条件下暗培养１～２天，然后将其转入温度为２０～２８℃的条件下暗培养至单倍体胚状体出现为止； ３）再生培养：将所培养出的单倍体胚状体置于温度为２０～２８℃的条件下光培养，在单倍体胚状体绿化后转移到萝卜生芽培养基上，此后每２５～３０天继代一次，当五日滑均温度低于２８℃时将已分化出芽眼的单倍体再生苗转入到萝卜生根培养基中继续发育； ４）大田移植与染色体加倍：将根系发育良好的单倍体再生苗移入大田栽培，当长出３～５片真叶时取其叶片下表皮镜检，确定其染色体倍性，对未发生染色体自然加倍的单株进行人工染色体加倍； ５）隔离授粉：当大田里的单倍体再生苗抽苔后，将其分单株套袋自交，分单株采集种籽； ６）经济性状筛选：对单株套袋自交所获得的种籽，各取少量于育种目标季节播种，观察并筛选出综合经济性状优良的纯系； ７）后期育种程序：用于常规新品种选育的，取上述综合经济性状优良的恢复型纯系，扩大繁殖，即可获得萝卜新优品种；用于杂交新品种选育的，取上述综合经济性状优良的保持型和父本型纯系，人工剥蕾去雄配制杂交组合，所获杂交后代播种后进行组合力测定，对于特殊配合力强的组合，取其中的保持型纯系与其近缘不育系进行多代回交，选育出相应的不育系，大量繁殖上述优良组合的不育系和父本系，即可获得萝卜新优杂交品种。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种快速选育萝卜新品种的方法，其特征在于该方法包括如下步骤1)外植体制备用于常规新品种或杂交新品种父本系选育的，选择符合育种目标的互补型育种材料剥蕾去雄杂交，获得萝卜的杂交后代，播种其杂交后代，待抽苔开花后取其花药作为外植体；用于雄性不育系即杂交新品种母本系选育的，选择符合育种目标的现有雄性不育保持系与相应的互补型育种材料剥蕾去雄杂交，获得萝卜的杂交后代，播种其杂交后代，待抽苔开花后取其花药作为外植体；2)单倍体诱导将作为外植体的花药接种于萝卜单倍体诱导培养基上，在温度为33～38℃的条件下暗培养1～2天，然后将其转入温度为20～28℃的条件下暗培养至单倍体胚状体出现为止；3)再生培养将所培养出的单倍体胚状体置于温度为20～28℃的条件下光培养，在单倍体胚状体绿化后转移到萝卜生芽培养基上，此后每25～30天继代一次，当五日滑均温度低于28℃时将已分化出芽眼的单倍体再生苗转入到萝卜生根培养基中继续发育；4)大田移植与染色体加倍将根系发育良好的单倍体再生苗移入大田栽培，当长出3～5片真叶时取其叶片下表皮镜检，确定其染色体倍性，对未发生染色体自然加倍的单株进行人工染色体加倍；5)隔离授粉当大田里的单倍体再生苗抽苔后，将其分单株套袋自交，分单株采集种籽；6)经济性状筛选对单株套袋自交所获得的种籽，各取少量于育种目标季节播种，观察并筛选出综合经济性状优良的纯系；7)后期育种程序用于常规新品种选育的，取上述综合经济性状优良的恢复型纯系，扩大繁殖，即可获得萝卜新优品种；用于杂交新品种选育的，取上述综合经济性状优良的保持型和父本型纯系，人工剥蕾去雄配制杂交组合，所获杂交后代播种后进行组合力测定，对于特殊配合力强的组合，取其中的保持型纯系与其近缘不育系进行多代回交，选育出相应的不育系，大量繁殖上述优良组合的不育系和父本系，即可获得萝卜新优杂交品种。2.根据权利要求1所述的快速选育萝卜新品种的方法，其特征在于所说的步骤2)中，萝卜单倍体诱导培养基的pH值为5.8～6.0，其组份和配比为组份浓度mg/L(NH4)2SO480.00～300.00CaCl2·2H2O 300.00～750.00KNO31000.00～1800.00NH4NO3500.00～1100.00KH2PO4150.00～1900.00MgSO4·7H2O 185.00～740.00FeSO4·7H2O 27.80Na2-EDTA 37.30CoCl2·8H2O 0.025CuS...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅时勇，
申请(专利权)人：梅时勇，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]