專利名稱：一種利用染色體嵌合原理選育特異雞冠花的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是特色花卉的選育方法，特別是一種利用染色體嵌合原理選育特異雞冠花的方法。
背景技術(shù)：
神奇的大自然創(chuàng)造了世間萬物，包括挺拔的樹木，美麗的鮮花等豐富多彩的植物。一般地說，每一種植物都具有穩(wěn)定的一定數(shù)目的染色體，它們只長一樣的葉，開同一種顏色的花。但是，有時也可以見到一些葉色鑲嵌，一花多色的特異植物，如金邊瑞香、彩紋矮牽牛和嵌合大麗花。它們是植物嵌合體，由帶有不同遺傳物質(zhì)的細(xì)胞組成植物體，同時表現(xiàn)出二種以上相對性狀來。
嵌合體形成主要有四種原因。一是病毒感染，二是染色體嵌合，三是基因變異的效應(yīng)，四是嫁接接合部嵌合。由于嵌合體花卉具有葉色鑲嵌、一花多色的特點，是一種特異花卉，具有很好的藝術(shù)價值和觀賞價值。為了滿足市場的需求，廣大園藝育種家及生產(chǎn)者都在想方設(shè)法大量培育特異花卉。
但是，目前嵌合體在花卉育種生產(chǎn)中應(yīng)用還存在著四個難題。
一是自然界中產(chǎn)生嵌合體的現(xiàn)象相當(dāng)少見；二是常規(guī)條件下自然產(chǎn)生的嵌合體繁殖速度慢；三是絕大多數(shù)嵌合體在種子繁殖的情況下不能保持嵌合體特點；四是極少數(shù)能以種子繁殖保持嵌合體特點的品種的遺傳特性不清，不利于進(jìn)行特異花卉的嵌合體新品種選育。因此，在目前現(xiàn)有技術(shù)的條件下，難于大量培育嵌合體的特異花卉，特別是用其種子繁殖更難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種利用染色體嵌合原理，采取γ射線誘變處理雜交選育方式、能大量培育特異雞冠花的方法。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的。利用染色體嵌合原理選育特異雞冠花，需經(jīng)過以下五個選育階段a.利用自發(fā)突變產(chǎn)生嵌合體植株為母株；b.應(yīng)用γ射線處理嵌合體植株母株的種子；c.通過培育比較選擇選育出穩(wěn)定的特異雞冠花嵌合體；
d.利用自由雜交、定位采種的方式獲得種子；e.通過有針對性雜交培育出系列嵌合體特異雞冠花新品系。
本發(fā)明操作過程為1.利用自發(fā)突變產(chǎn)生嵌合體植株為母株。
選中1株自然發(fā)現(xiàn)的特異雞冠花，它同時開著紅花和黃花，而且具有黃色的莖稈上呈現(xiàn)紅色條紋，著生全綠、全紅和紅綠鑲嵌的葉片，是一株典型的植物嵌合體。對其培育采種。
2.應(yīng)用γ射線處理擴(kuò)大變異范圍。
將收獲的嵌合體雞冠花種子經(jīng)Co60γ射線(20-40krad)處理后在1/2MS培養(yǎng)基中無菌萌發(fā)出苗，經(jīng)壯苗培養(yǎng)(1/2MS+6BA0.2～0.5mg/l+IAA1～2mg/l+水解乳蛋白100mg/l+蔗糖1％+瓊脂0.7％pH5.8～6.0)后移植，使具有一定嵌合特點的雞冠花植株發(fā)生葉片皺縮，植株變矮，花色鮮艷，嵌合特點更突出等變異。
3.通過比較選擇選育出穩(wěn)定的雞冠花嵌合體。
從γ射線處理獲得變異株中采收種子，經(jīng)3代種植比較選擇后，獲得出現(xiàn)嵌合體頻率高(50～70％)，莖、葉、花序嵌合特點更明顯的株系。
4.利用自由雜交定位采種的方式獲得種子以保持嵌合體的特色花卉特性。
為使雞冠花嵌合體具有紅色和黃色基因雜合，讓著生于雞冠花嵌合體同一花序中的紅花和黃花自由授粉形成雜合體；應(yīng)該盡量在靠近紅黃交界處及附近收獲種子。這樣播下的種子才會有很高的嵌合體頻率。
5.有針對性雜交培育出系列特異雞冠花的嵌合體品系。
最先自發(fā)突變產(chǎn)生的雞冠花嵌合體是高稈、冠狀花序的嵌合體。為了適應(yīng)不同園藝種植的需要，尤其是盆栽欣賞的要求，將雞冠花嵌合體與矮稈雞冠花、穗狀雞冠花分別雜交，經(jīng)過5～7代選育，從而培育出矮稈雞冠花嵌合體和散穗雞冠花嵌合體，構(gòu)成了高稈、矮稈、冠狀和穗狀等四個系列的特異雞冠花新品系。
運用植物生理學(xué)和細(xì)胞遺傳學(xué)方法分析和確定雞冠花嵌合體的嵌合形成機理如下。
以正常紅花雞冠花品種的葉片，黃花雞冠花品種的葉片為對照，以嵌合體雞冠花的全綠葉、全紅葉、嵌合葉、嵌合葉中的紅葉塊、嵌合葉中的綠葉塊為材料，經(jīng)浸提水溶液后在751分光光度計中比色觀察發(fā)現(xiàn)，正常紅花雞冠花與黃色雞冠花的顏色差別在于紅花品種含有莧紅素，而黃花品種缺少，嵌合體混合葉片、紅色葉片、嵌合葉紅葉塊中都含有莧紅素。這說明，嵌合體雞冠花的嵌合體特性的生理機制在于嵌合體雞冠花在不同葉片中具有的莧紅素合成的差異。
以正常雞冠花品種為對照，觀察嵌合體雞冠花的根尖細(xì)胞染色體和花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂發(fā)現(xiàn)，正常雞冠花的染色體數(shù)目是2n＝2x＝36，花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂正常。嵌合體雞冠花的根尖細(xì)胞染色體數(shù)目由2n＝2x-2＝34，2n＝2x-1＝35，2n＝2x＝36等混合細(xì)胞所組成，而其花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂的前期I出現(xiàn)微核，中期I出現(xiàn)落后染色體，后期I出現(xiàn)落后染色體，未期I出現(xiàn)微核。二分體和四分體均出現(xiàn)有微核等單體遺傳現(xiàn)象。說明雞冠花嵌合體發(fā)生的細(xì)胞遺傳機制是嵌合體由少2條染色體、少1條染色體和正常染色體數(shù)目的細(xì)胞共同組成。在紅色和黃色基因雜合的情況下，少1～2條染色體的細(xì)胞里由于缺少了紅色基因?qū)S色基因表達(dá)的掩蓋，從而表達(dá)出黃色基因的產(chǎn)物，可使嵌合體雞冠花中既表現(xiàn)出紅色，又表現(xiàn)出黃色的嵌合體特征。
本發(fā)明與普通的雞冠花相比具有如下優(yōu)點普通雞冠花有黃花品種，紅花品種，冠狀花品種和穗狀花品種，一個品種的植株上只開一種顏色的花。利用本發(fā)明形成的特異雞冠花在同一冠狀花序中既開紅花又開黃花，在花、莖、葉上也是紅黃鑲嵌，非常美麗。
以雞冠花嵌合體為親本分別與矮稈雞冠花、穗狀雞冠花雜交、經(jīng)多代選擇后，獲得了矮稈雞冠花嵌合體，穗狀雞冠花嵌合體，從而形成了高稈冠狀雞冠花嵌合體，高稈穗狀雞冠花嵌合體，矮稈冠狀雞冠花嵌合體，矮稈穗狀雞冠花嵌合體等系列品系，既豐富了花卉市場，又滿足了觀賞要求。
利用本發(fā)明產(chǎn)生的種子可以大量繁殖生產(chǎn)特異雞冠花。
具體實施例方式
下面以實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
1.利用自發(fā)突變產(chǎn)生嵌合體植株為母株。
1983年夏天，發(fā)明人在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)校園的路邊發(fā)現(xiàn)1株特異雞冠花，它同時開著紅花和黃花，而且具有黃色的莖稈上呈現(xiàn)紅色條紋，著生全綠、全紅和紅綠鑲嵌的葉片，是一株典型的植物嵌合體。因而，除進(jìn)行特征描述外，并單獨采收種子。1984年春播種子后，獲得30多株嵌合體雞冠花，再分株單獨收種。
2.應(yīng)用γ射線處理擴(kuò)大變異范圍。
將1984年收獲的嵌合體雞冠花種子的300粒經(jīng)Co60γ射線(20-40krad)處理后在1/2MS培養(yǎng)基中無菌萌發(fā)出苗，經(jīng)壯苗培養(yǎng)(1/2MS+6BA0.2～0.5mg/l+IAA1～2mg/l+水解乳蛋白100mg/l+蔗糖1％+瓊脂0.7％pH5.8～6.0)后移植，使具有一定嵌合特點的雞冠花植株發(fā)生葉片皺縮，植株變矮，花色鮮艷，嵌合特點更突出等變異。
3.通過比較選擇選育出穩(wěn)定的雞冠花嵌合體。
從γ射線處理獲得變異株中采收種子，經(jīng)3代種植比較選擇后，獲得出現(xiàn)嵌合體頻率高(50～70％)，莖、葉、花序嵌合特點更明顯的株系5個。
4.利用自由雜交定位采種的方式獲得種子以保持嵌合體的特色花卉特性。
用植物生理學(xué)和遺傳學(xué)方法分析雞冠花嵌合體形成的機理，明確了雞冠花嵌合體的生理學(xué)原因在于同一嵌合體植株中不同葉色、花色的葉片和花朵中莧紅素存在與否的差別；其細(xì)胞遺傳原因是嵌合體植物同時具有34、35、36條染色體的細(xì)胞，在紅黃基因雜合的情況下，少1～2條染色體的細(xì)胞里缺少紅花基因?qū)S花基因的掩蓋作用，從而植株表現(xiàn)出紅黃鑲嵌兩種顏色。
因此為使雞冠花嵌合體具有紅色和黃色基因雜合，讓著生于雞冠花嵌合體同一花序中的紅花和黃花自由授粉形成雜合體；應(yīng)該盡量在靠近紅黃交界處及附近收獲種子。這樣播下的種子才會有很高的嵌合體頻率。
5.有針對性雜交培育出系列特異雞冠花的嵌合體品系。
最先自發(fā)突變產(chǎn)生的雞冠花嵌合體是高稈、冠狀花序的嵌合體。為了適應(yīng)不同園藝種植的需要，尤其是盆栽觀賞的要求，將雞冠花嵌合體與矮稈雞冠花、穗狀雞冠花分別雜交，經(jīng)過5～7代選育，從而培育出矮稈雞冠花嵌合體和散穗雞冠花嵌合體，經(jīng)多年的努力，成功地培育了高稈、矮稈、冠狀和穗狀等四個系列的特異雞冠花新品系。
權(quán)利要求
1.一種利用染色體嵌合原理選育特異雞冠花的方法，其特征在于需經(jīng)過以下五個選育階段a.利用自發(fā)突變產(chǎn)生嵌合體的植株為母株；b.應(yīng)用γ射線處理嵌合體植株母株的種子；c.通過培育比較選擇選育出穩(wěn)定的特異雞冠花嵌合體；d.利用自由雜交、定位采種的方式獲得種子；e.通過有針對性雜交培育出系列嵌合體特異雞冠花新品系。
全文摘要
本發(fā)明提出一種利用染色體嵌合體原理，采取γ射線誘變處理雜交選育方式、能大量生產(chǎn)特異雞冠花的方法。利用染色體嵌合體原理選育特異雞冠花，需經(jīng)過以下五個選育階段a.利用自發(fā)突變產(chǎn)生嵌合體植株為母株；b.應(yīng)用γ射線處理嵌合體植株母株的種子；c.通過培育比較選擇選育出穩(wěn)定的特異雞冠花嵌合體；d.利用自由雜交、定位采種的方式獲得種子；e.通過有針對性雜交培育出系列嵌合體特異雞冠花新品系。利用本發(fā)明形成的特異雞冠花在同一冠狀花序中既開紅花又開黃花，在花、莖、葉上也是紅黃鑲嵌，非常美麗。
文檔編號A01H1/02GK1395823SQ0213890
公開日2003年2月12日 申請日期2002年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月9日
發(fā)明者蔡得田, 陳冬玲 申請人:湖北大學(xué)