[發明專利]四倍體矮牽牛的有性多倍化育種方法

在審

• 申請號: 201410268727.8
• 申請日: 2014-06-16
• 公開（公告）號: CN104067931A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 魏躍;王全智;顏志明;楊寶林;董慧;嵇怡;賈思振;史紅林
• 申請（專利權）人: 江蘇農林職業技術學院
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02;A01H1/04;A01H1/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王云

技術領域

本發明屬于園藝植物育種領域，具體涉及到一種四倍體矮牽牛的有性多倍化育種方法。?

背景技術

植物多倍體是指體細胞中含有三個或三個以上染色體組，因具有巨大性、抗逆性強、結實性低和營養成分高等特點而得到廣泛應用，多倍體育種在現代育種中具有廣闊前景，目前人工誘導植物多倍體主要有無性多倍化和有性多倍化二種方法。?

(1)無性多倍化(Somatic?polyploidization)，染色體加倍發生在有絲分裂過程中，即由染色體加倍的體細胞發育成多倍體植株。常見的誘導方式是物理和化學方式。物理方式有溫度激變、機械創傷、電離輻射、非電離輻射、離心力、熱沖擊、X和γ射線等；化學方式多為藥劑誘導，主要有秋水仙素、吲哚乙酸、萘駢乙烷、芫荽腦、苯及其衍生物、有機砷制劑、有機汞制劑(富民隆)等。秋水仙素是最為有效的化學誘導劑，它與正在有絲分裂的細胞接觸后，即可抑制微管的聚合過程，不能形成紡錘絲，使染色體不能排在赤道板上，也不能分向細胞的兩極，從而產生染色體加倍的細胞核，常處理種子、子葉、幼苗生長點等部位，一般為浸種和滴涂生長點。目前已在許多園藝植物種中通過秋水仙素誘變獲得了人工多倍體，培養出多倍體蘋果、柑橘、葡萄、金絲小棗、西瓜、白菜、黃瓜、番茄、不結球白菜、花椰菜、芹菜、蘿卜、金魚草、百合、香石竹、君子蘭等。本申請第一發明人曾于2005年利用秋水仙素化學誘導二倍體矮牽牛，通過無性多倍化途徑經過多年選擇鑒定，培育出同源四倍體新品種‘紅霞’，該品種于2012年10月通過江蘇省農作物品種審定委員會鑒定通過(證書編號：2012-2-9)。與原有二倍體植株相比較，具有花期延長、花瓣增大和邊緣褶皺等觀賞性增強的特點，同時植株葉片增厚、長勢增強，抗逆境能力也增加，顯示了矮牽牛多倍體育種具有較好的生產實踐利用前景和研究價值。?

但是通過無性多倍化途徑形成的多倍體植株往往存在著混倍體、嵌合體等現象，誘變后代與母本的遺傳特性差異小后代變異率低，對優良單株選擇不利，此外由于無性多倍化后結實率顯著降低對于結籽率低的有性繁殖品種不宜采用。?

(2)有性多倍化(Sexual?polyploidization)。有性多倍化是相對無性有絲分裂過程染色體加倍而言的，其途徑是誘導二倍體減數分裂紊亂產生2n配子參與受精而形成多倍體。有研究表明2n配子在植物進化過程中起著非常重要的作用，在傳遞雜合性和上位性中具有特殊的價值。但對一年生草本花卉矮牽牛尚無有性多倍化的發明專利報道。?

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供了一種四倍體矮牽牛的有性多倍化育種方法，采用該方法能得到遺傳多樣性、結籽率高的四倍體矮牽牛。?

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：一種四倍體矮牽牛的有性多倍化育種方法，該方法包括如下步驟：?

(1)二倍體矮牽牛減數分裂前期I時花蕾大小的確定；?

(2)當花蕾長度為2.5-3.0mm時進行2n雄配子的誘導，得到的含有2n花粉的二倍體矮牽牛作為父本；其中父本2n花粉的染色體數為2x＝14；?

(3)有性多倍化雜交：以四倍體矮牽牛為母本，并對母本進行去雄處理，去雄處理后的母本與步驟(2)中的父本進行授粉雜交；得到F₁；?

(4)雜交后代F₁倍性的鑒定：第二年春季播種F₁種子，成株后進行農藝性狀、解剖學鑒定，鑒定后選取配子染色體數目2x＝14的植株即為通過有性多倍化途徑獲得的新四倍體種質。?

有益效果：采用本發明育種方法，所獲得的有性多倍化雜交F₁不但具有母本多倍體器官巨大性的特點，還具有一些來自二倍體父本的遺傳性狀，與無性多倍化途徑獲得的同源四倍體相比，具有更廣泛的遺傳多樣性、更高的觀賞性和結籽率。?

附圖說明

圖1為未誘變處理的二倍體父本‘夢幻’的n花粉；?

圖2為2n與n花粉同時存在于經秋水仙素誘導的二倍體父本‘夢幻’花粉；?

圖3F₁花粉母細胞減數分裂后期II中一極(箭頭示)染色體數目2x＝14；?

圖4葉片比較圖；左為二倍體父本‘夢幻’，右為雜交后代四倍體F₁；?

圖5花藥和柱頭比較(左為未經秋水仙素誘變處理二倍體父本‘夢幻’對照，中為雜交后代四倍體F₁，右為四倍體母本‘紅霞’)；?