[發(fā)明專利]禾本科植物遠(yuǎn)緣雜交選育優(yōu)良種子的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910014413.4
• 申請日: 2009-02-17
• 公開（公告）號: CN101473786A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 畢建杰
• 申請（專利權(quán)）人: 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02;A01H1/08;A01H1/04
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 寧欽亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)育種方法。

背景技術(shù)

與發(fā)明有關(guān)的農(nóng)業(yè)育種方法是雜交育種方法，傳統(tǒng)的雜交育種一般都是在同科同屬間的兩種禾本科植物間進(jìn)行近親雜交。選取優(yōu)良的父本和母本植物，去除母本的雄蕊，用父本的雄蕊花粉進(jìn)行授粉，經(jīng)過幾代雜交獲得優(yōu)良品種。例如目前大面積推廣的水稻、玉米，都屬于近親雜交方法培育的。目前雖然發(fā)現(xiàn)有不同屬的兩種禾本植物進(jìn)行遠(yuǎn)緣雜交的方法，但成功率不高，且不易重復(fù)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中意義不大。

眾所周知，水稻是在水田里生長的莊稼，它不適應(yīng)于旱田種植，而我國北方地區(qū)由于多晴少雨都屬于旱田，不能栽培水稻，有時即使水田種上水稻，一旦遇到干旱，將造成大面積減產(chǎn)。如果能選育出適應(yīng)旱田栽培的水稻種子將對廣大干旱地區(qū)能夠種植水稻是農(nóng)業(yè)栽培史上的一大進(jìn)步，對預(yù)防天氣干旱造成水稻減產(chǎn)也是一種積極措施。但如果用近緣雜交的方法在水稻間進(jìn)行雜交，永遠(yuǎn)脫離不了“水”的基因，只能在遠(yuǎn)緣禾本植物中尋找抗旱基因的父本。

狼尾草(pennisetum?atopecuroides(L·)Spreng)是多年生草本植物，屬于禾本科狼尾草屬，與水稻同科不同屬，狼尾草須根粗壯，莖桿直立，花絮如狼尾，開花期為7月中旬至11月底，9月底至12月為成熟期，花期較長。狼尾草在山東膠東地區(qū)分布較廣，生長于山坡丘陵干旱地帶，耐旱抗病蟲。因此，狼尾草是首選為抗旱水稻雜交父本的禾本植物。通過將其抗旱基因用雜交的方法導(dǎo)入水稻母體中，即可獲得“旱稻”種子。

由于水稻和狼尾草是同科不同屬的兩種禾本植物，所以實(shí)現(xiàn)它們之間的雜交是一種遠(yuǎn)緣雜交的方法，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交關(guān)鍵是解決母父本之間花蕊授粉的排異問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是發(fā)明一種禾本植物遠(yuǎn)緣雜交的方法，最終目的是通過遠(yuǎn)緣雜交培育優(yōu)良種子的方法，尤其是培育旱稻的方法，從而達(dá)到旱田能種植水稻和旱天水稻不減產(chǎn)的目的。

本發(fā)明的遠(yuǎn)緣雜交培育優(yōu)良種子的方法是：

一、選取具有優(yōu)良性能的同種不同屬的同花期的禾本植物母本和父本，摘去母本的雄蕊花粉裝入小瓶留存，保留母本完整的雌蕊，在母花體上套上紙袋待授粉。

二、將裝有母本雄蕊花粉的小瓶封上黑紙，在黑暗、濕度為85％以上的條件下保存2-3天，使母本雄蕊花粉致死，然后加入新采摘的父本雄蕊花粉，摻勻后用毛筆涂于去掉雄蕊的母本柱頭(雌蕊)上，進(jìn)行授粉。

授粉至少在母本開花前4天，前3天，盛花期和開花后2天，進(jìn)行四次重復(fù)授粉；

授粉成功后獲得當(dāng)代雜交種子F。。

三、將當(dāng)代雜交種子F。播種于花盆，播種15天后將生長出的幼苗取出洗凈，在幼苗的根基部用刀片割三個傷口，傷口劃至莖的維管束部位，浸在0.05％秋水仙素溶液中4天，保持在太陽不直曬且光線充足的條件下進(jìn)行，使染色體加倍，4天后移栽于濕度85％左右的濕棚中，進(jìn)行培育。

四、在濕棚十天左右待劃傷口處冒出新芽時，增加肥料促使分蘗，再過20天左右去掉濕棚，轉(zhuǎn)入正常生長期，直至開花結(jié)出第一代可育系遠(yuǎn)緣雜交種子F₁單穗。

五、將雜交種子F₁播入自然條件的田間正常培育，開花后獲得分離的后代單穗。分離情況多見于三種，即親母本型、親父本型和父母雙親型，從中選取父母雙親的單穗，獲得第二代耐旱基因的雜交種子F₂。

六、取雜交種子F₂與原母本種子進(jìn)行回交2-3次，最終獲得具有父本優(yōu)良特性的種子。

本發(fā)明的步驟中，第二步驟是授粉成功的關(guān)鍵。在一般情況下，不同屬的兩種植物授粉，不易成功。經(jīng)放大鏡觀察，母本雌蕊(柱體管)的管口閉合，對外來雄性沒有興趣，雄粉進(jìn)不到管體中，所以不產(chǎn)生授粉。

本發(fā)明中，在父本雄粉中摻入致死的母本雄粉。由于致死后的母本雄粉含有母本的蛋白質(zhì)，授粉時起到“誘導(dǎo)”作用，母本雌蕊的柱頭誤認(rèn)為同屬的雄粉而張口，使父本的雄粉順利進(jìn)入花粉管和胚囊而授粉。

本發(fā)明的積極效果是，用本方法可以對某些禾本植物的特性用其他不同屬的植物的優(yōu)良特性進(jìn)行雜交改良，從而獲得人們所要的某種優(yōu)良特性的新品種。例如用本發(fā)明的方法可以將水稻改良為“旱稻”，從而解決水稻自身抗旱和干旱地區(qū)易種植的問題。

附圖說明

圖1是水稻與狼尾草雜交后獲得到第一代雜交種子F₁單穗圖片；

圖2是雜交種子F1培育后的三種穗形圖片，a為親狼尾草父本單穗，b為親水稻(母本)形單穗；c為父母雙親形獲種子F2的單穗；

圖3是用于回交的蜀恢527恢復(fù)系稻穗的圖片；