[發(fā)明專利]誘導植物胚囊染色體加倍選育三倍體的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710064712.X
• 申請日: 2007-03-23
• 公開（公告）號: CN101147465A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 康向陽;王君;李艷華;張平冬
• 申請（專利權）人: 北京林業(yè)大學
• 主分類號: A01H1/06
• 分類號: A01H1/06;A01H1/02
• 代理公司: 北京元本知識產(chǎn)權代理事務所
• 代理人: 李斌

技術領域

本發(fā)明涉及一種選育植物多倍體的方法，尤其涉及一種誘導植物胚囊(雌配子體)染色體加倍選育三倍體的方法，屬于植物遺傳育種領域。

背景技術

自然界植物多倍體的發(fā)生均來自于細胞核內染色體組的倍數(shù)變異，即體細胞分裂過程中偶然發(fā)生的染色體加倍以及減數(shù)分裂過程中產(chǎn)生未減數(shù)配子。人工誘導染色體加倍可采取秋水仙堿溶液等化學誘導方法以及異常溫度等物理誘導方法。而人工獲得多倍體的途徑包括體細胞染色體加倍、不同倍性體間雜交、天然或人工未減數(shù)配子雜交、胚乳培養(yǎng)與細胞融合等。

康向陽等(2004)對授粉一定時期的銀腺楊(Populus?alba×P.glandnlosa)等雌花序進行秋水仙堿溶液處理，獲得了一批白楊雜種三倍體植株，三倍體誘導最高得率達57.1％(康向陽`，張平冬，高鵬，等.秋水仙堿誘導白楊三倍體新途徑的發(fā)現(xiàn).北京林業(yè)大學學報，2004，26(1)：1-4)，為三倍體誘導找到了一條新的途徑。但是，該研究僅僅指出在當時的時空條件下，銀腺楊授粉后24-36h施加秋水仙堿溶液持續(xù)處理24h可以獲得三倍體，但其中存在諸多關鍵技術問題值得進一步研究。如白楊授粉后24-36h的雌配子形成與發(fā)育時期究竟處于什么階段？在雌配子形成與發(fā)育的哪一個時期處理是三倍體的最佳誘導時期？如何在實際操作中，針對不同植物生物學特點判別誘導三倍體的有效處理時期？此外，因大多植物雌蕊柱頭的可授期比較長，不同操作人員對雌蕊柱頭是否具有可授性的判斷標準不同，導致授粉有早有遲，包括銀腺楊在內的一些植物在具體雜交授粉時甚至可以相差1-2d，這種沒有一個明確的處理起始參照點，而僅單純以授粉后24-36h等作為有效處理時期確定的標準也是不符合實際的，存在失敗的風險，也需要從技術層面上有針對性地加以解決。

由于上述技術問題未能得到有效解決，使該方法的應用受到限制。同樣是對銀腺楊施加同樣的技術處理流程，具體操作人員不同、材料的取樣時間不同或培養(yǎng)的環(huán)境條件不同時，其處理結果存在顯著差異，表明僅僅通過時間控制的風險性較大，更不可能拓展到楊屬植物及其以外的植物種。因此，解決授粉后施加秋水仙堿溶液處理誘導植物三倍體的細胞學時期以及相關技術問題，形成有效的三倍體誘導技術支撐體系，對于實現(xiàn)授粉后施加秋水仙堿處理誘導銀腺楊三倍體的穩(wěn)定性和高效率，以及將該方法引入其它楊樹或其它植物的三倍體誘導等具有重要的實際價值。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種準確性、穩(wěn)定性和效率更高的選育植物三倍體的方法。

本發(fā)明所要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：

一種誘導植物胚囊染色體加倍選育植物三倍體的方法，包括對發(fā)育至適宜時期的植物雌花序進行授粉，對授粉后一定時期的雌花施加秋水仙堿溶液進行處理，用清水沖洗解除處理，果序管理，收獲種子，播種育苗，染色體檢測等步驟，其中，所述的授粉是指當植物雌花序處于最佳授粉時期進行授粉；所述的處理是指當植物雌配子處于二核與四核胚囊占多數(shù)的時期內(更優(yōu)選為四核胚囊占多數(shù)的時期內)，施加0.1～0.6％的秋水仙堿溶液處理雌花6-30小時。

上述選育植物三倍體的方法，所述的植物優(yōu)選為楊屬(Populus)植物。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的實施方案，具體如下：

一種誘導楊樹胚囊染色體加倍選育三倍體的方法，包括對發(fā)育至適宜時期的楊樹雌花序進行授粉，對授粉后一定時期的雌花施加秋水仙堿溶液進行處理，用清水沖洗解除處理，果序管理，收獲種子，播種育苗，染色體檢測等步驟，其中，所述的授粉是當楊樹雌花序符合下述條件時進行授粉：在體視顯微鏡下觀察雌蕊柱頭表面充分展開，乳突細胞發(fā)達；用聯(lián)苯胺-過氧化氫染色后柱頭變藍并有大量氣泡產(chǎn)生；所述的處理是指當楊樹雌配子的胚囊發(fā)育處于二核與四核胚囊占多數(shù)的時期(即：距最佳授粉時期時授粉后12～96h)內，施加0.1～0.6％的秋水仙堿溶液處理雌花6-30小時。

上述方法中，優(yōu)選的，所述的處理是指當楊樹雌配子的胚囊發(fā)育處于四核胚囊為主的時期(即：距最佳授粉時期時授粉后54～66h)內，施加0.3～0.5％的秋水仙堿溶液處理雌花6-30小時。其中，所述的四核胚囊為主是指四核胚囊的數(shù)量高于單核、二核或八核胚囊的數(shù)量。