[發明專利]一種壇紫菜雙單倍體育種的方法

在審

• 申請號: 201710119818.9
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN106857237A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 謝潮添;陳昌生;徐燕;紀德華
• 申請（專利權）人: 集美大學
• 主分類號: A01H1/08
• 分類號: A01H1/08;A01H1/02
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙)35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及壇紫菜，尤其是涉及一種壇紫菜雙單倍體(Double haploid)育種的方法。

背景技術

壇紫菜(Pyropia haitanensis)是我國紫菜人工栽培的兩個主要種類之一，原產于我國福建沿海，是我國特有的暖溫帶性種類。自上世紀60年代全人工栽培取得成功以來，壇紫菜的栽培面積不斷擴大，目前已成為我國南方沿海海水養殖的主要對象之一，其產量占全國紫菜總產量的75％以上，創造了極其可觀的經濟效益。隨著壇紫菜產業的發展，對良種的需要更為迫切和多元化，傳統的壇紫菜育種方法包括選擇育種、誘變育種、雜交育種等，均需要經過多代的遺傳純化，才能獲得性狀穩定遺傳的優良品系，耗費的時間長，效率低。

壇紫菜的生活史可以分為形態結構完全不同的兩個世代：葉狀體世代和絲狀體世代。葉狀體世代為單倍體，是海上人工栽培和收獲的對象；而絲狀體世代則為雙倍體，是室內人工育苗的對象，可以作為種質材料長期保存。壇紫菜生活史世代交替的減數分裂過程發生于絲狀體放散的殼孢子的第一次和第二次分裂時期，隨后產生的4個子細胞繼續分裂，最終發育成為一株由2～4塊遺傳組成不同的藻塊嵌合而成的葉狀體(Yan XH,Li L and Agura Y.Genetic analysis of the position of meiosis in Porphyra haitanensis Chang et Zheng(Bangiales,Rhodophyta).Journal of Applied Phycology,2005,17:467-473；ZhangY,Yan XH and Aruga Y.The sex and sex determination in Pyropia haitanensis(Bangiales,Rhodophyta).PloS one,2013,8(8):e73414.)。因此，在傳統的壇紫菜雜交育種中，所獲得的雜交子代個體均為嵌合體，不能作為一個個體進行多代純化，必須通過其它方法分離各個藻塊后，再進行多代純化，但通常的雜交子代嵌合體各個藻塊間沒有明顯的區分標記，無法單獨分離各個藻塊。色素突變體的采用為這個問題的解決提供了有效的方法，將具不同顏色的壇紫菜藻體雜交后，在雜交子代嵌合體上就可以明顯地區分出不同顏色的藻塊，從而根據顏色的不同就可以分離各個藻塊。

雙單倍體(Double haploid)是指單倍體細胞經人工或自發染色體加倍后形成的二倍體細胞。采用誘導雙單倍體的方法進行育種可以快速地獲得基因純合的個體；此外，由于雙單倍體不存在基因間的顯隱性作用，一些由隱性基因決定的性狀也可以得到充分利用，因此雙單倍體誘導是育種中加速種質材料純化、縮短育種年限的有效途徑，在植物的人工育種中已經被廣泛應用，但在大型海藻育種中尚未見到報道。

發明內容

本發明的目的在于提供可在較短時間內選育出具有各種優良性狀的純系，顯著縮短壇紫菜育種年限的一種壇紫菜雙單倍體育種的方法。

本發明包括以下步驟：

1)選擇雜交親本；

在步驟1)中，所述選擇雜交親本，應選擇各具不同優良性狀、不同性別的壇紫菜純系藻體作為雜交親本，且兩個親本藻體的顏色應能明顯區分。

2)分別促使兩親本成熟的純系絲狀體放散殼孢子，收集殼孢子于消毒海水中培養以獲得親本葉狀體；

在步驟2)中，所述分別促使兩親本成熟的純系絲狀體放散殼孢子可用充氣加水流刺激法分別促使兩親本成熟的純系絲狀體放散殼孢子；所述培養的條件可為：溫度20±1℃，光照1000Lx，12L:12D。

3)培養親本葉狀體后，分別選擇健康的雌雄葉狀體作為親本，進行雜交實驗；

在步驟3)中，所述培養親本葉狀體可培養50d。

4)進行雌雄葉狀體的混合培養，再去掉雄性葉狀體，保留雌性葉狀體進行單棵培養，直至果孢子放出為止；

在步驟4)中，所述進行雌雄葉狀體的混合培養可按1︰1的比例進行雌雄葉狀體的混合培養；所述再去掉雄性葉狀體，可2周后再去掉雄性葉狀體；所述單棵培養的條件可為：溫度20±1℃，光照1000Lx，12L:12D。

5)將收集到的果孢子單個培養于試管中，直至萌發成雜合絲狀體，再將絲狀體藻落打碎后，繼續培養；

在步驟5)中，所述繼續培養的條件可為：溫度20±1℃，光照1000～2000Lx，12L:12D。

6)待雜合絲狀體長至足夠量時，取出部分絲狀體進行促熟，并促使成熟的雜合絲狀體釋放殼孢子，收集到的殼孢子經篩絹過濾后，置于培養瓶中培養，獲得F1代葉狀體；