專利名稱：魔芋雜交育種一年二代加代繁殖的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及魔芋雜交育種一年二代加代繁殖的方法，屬農(nóng)業(yè)育種技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
敦竿(AmorphophalIus rivieri Durieu)為天南星科魔芋屬多年生草本植物,其種性決定主要以無(wú)性繁殖的方式進(jìn)行種芋的繁殖，因長(zhǎng)期的無(wú)性繁殖，品種混雜，種性退化，球莖膨大率降低，產(chǎn)量下降，現(xiàn)有品種已不能適應(yīng)魔芋產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。因此利用云南省豐富的魔芋資源，開(kāi)展優(yōu)良品種的選育，選育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆性強(qiáng)的優(yōu)良品種是這一產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保證。在作物育種方面，國(guó)內(nèi)外采用了遺傳工程、生物技術(shù)、輻射等高新技術(shù)等，但常規(guī)雜交育種仍是目前最為有效的途徑。魔芋的常規(guī) 雜交育種過(guò)程是開(kāi)花魔芋一種內(nèi)(種間)異花(異株)授粉(雜交)一當(dāng)年結(jié)果(形成種子)一種子成熟進(jìn)入生理休眠一第二年F1植株生長(zhǎng)，F(xiàn)1組合內(nèi)進(jìn)行單株選擇一第三年F2植株生長(zhǎng)，單株選擇…….經(jīng)不斷選擇，幾代后性狀穩(wěn)定，培育出新品種，致使常規(guī)雜交育種培育出魔芋新品種的周期較長(zhǎng)，因此，加代繁殖對(duì)育種工作是一項(xiàng)很重要的技術(shù)措施，它可以加速選育世代，加快育種步伐，提聞?dòng)N效率。通常的加代繁殖主要以異地或物理等方法加代，應(yīng)用生物技術(shù)進(jìn)行魔芋雜交種子一年二代加代繁殖方法，迄今為止，未見(jiàn)與本發(fā)明相同的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有魔芋育種過(guò)程中在雜交形成種子后，需第二年才能進(jìn)行F1植株的種植及單株選擇導(dǎo)致育種過(guò)程緩慢的缺陷和不足，本發(fā)明的目在于縮短魔芋新品種的選育進(jìn)程，提高新品種的選育效率。魔芋是漿果類植物，雜交時(shí)形成種子，其外的果皮，初期為綠色，成熟時(shí)轉(zhuǎn)為橘紅色或藍(lán)色(《魔芋學(xué)》劉佩瑛主編，中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社于2004年2月出版)。魔芋果實(shí)成熟，其內(nèi)的種子進(jìn)入生理休眠期(《魔芋學(xué)》劉佩瑛主編，中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社于2004年2月出版)。本發(fā)明采取常規(guī)的雜交育種方法即魔芋種內(nèi)或種間雜交，獲得雜交種子，選擇在種子形成的初期至成熟期間，即未進(jìn)入生理休眠時(shí)的適當(dāng)時(shí)期，通過(guò)生物技術(shù)實(shí)現(xiàn)一年二代加代繁殖。本發(fā)明所述的魔芋雜交育種一年二代加代繁殖的方法，包括以下步驟
(O于魔芋常規(guī)雜交育種當(dāng)年形成的雜交種子外的漿果果皮的1/3 2/3由綠色變成橘紅色或藍(lán)色時(shí)，剝?nèi){果果皮收取種子；
(2 )用現(xiàn)有的植物組織培養(yǎng)方法對(duì)步驟(I)收取的種子進(jìn)行組織培養(yǎng)，于步驟(I)的同一年將生根苗種植在苗床上，經(jīng)3個(gè)月以上生長(zhǎng)，進(jìn)行單株篩選。步驟(I)所述的收取種子的時(shí)間為當(dāng)年形成的雜交種子外的漿果果皮的1/2由綠色變成橘紅色或藍(lán)色時(shí)收取種子是優(yōu)選方案，該時(shí)期收取的種子進(jìn)行誘導(dǎo)分化出幼苗的成苗率達(dá)到90%。本發(fā)明的關(guān)鍵創(chuàng)新點(diǎn)是選擇了一年二代加代繁殖關(guān)鍵時(shí)期，即將當(dāng)年常規(guī)雜交育種形成的雜交種子外的漿果果皮的1/3 2/3由綠色變成橘紅色或藍(lán)色時(shí)的時(shí)期(此時(shí)種子進(jìn)入生理休眠之前)為收取種子的適宜時(shí)期，剝?nèi){果果皮收取種子后通過(guò)現(xiàn)有的植物組織培養(yǎng)方法進(jìn)行組織培養(yǎng)，當(dāng)年即可移栽生根苗，得到二代的種苗，加速了選育世代；采用本發(fā)明，所取種子的誘導(dǎo)培養(yǎng)，成苗率達(dá)65% 90%，而采用成熟種子誘導(dǎo)成苗率為O，本發(fā)明達(dá)到了一年二代加代繁殖的目的，提高了繁殖系數(shù)，加快了育種步伐，提高了育種效率。當(dāng)所取種子的時(shí)期為漿果果皮的1/2由綠色變?yōu)殚偌t色或藍(lán)色(果皮的1/2變色)時(shí)，種子誘導(dǎo)培養(yǎng)的成苗率達(dá)90%，取得了預(yù)料不到的技術(shù)效果。
具體實(shí)施例方式魔芋無(wú)論什么品種，其種子外的漿果果皮，在初期均為綠色，成熟時(shí)顏色因品種不同轉(zhuǎn)為橘紅色或藍(lán)色。以下各實(shí)施例所用的魔芋品種，試劑等試驗(yàn)材料均為市售產(chǎn)品。實(shí)施例I
所用魔芋為花魔芋，異株種內(nèi)授粉雜交，種子成熟時(shí)種子外的漿果果皮為橘紅色。 (I)將該魔芋按常規(guī)的異株種內(nèi)授粉雜交，形成雜交種，于當(dāng)年形成的雜交種子外的漿果果皮的1/3由綠色變?yōu)殚偌t色時(shí)，剝?nèi){果果皮收取種子；
(2)用現(xiàn)有的植物組織培養(yǎng)的方法對(duì)步驟(I)收取的種子進(jìn)行組織培養(yǎng)，于步驟(I)的同一年，按常規(guī)方法，在苗床上種植生根苗，進(jìn)行苗床管理和單株篩選。具體可以按以下方法進(jìn)行
將步驟(I)收取的種子，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的酒精表面消毒2秒鐘一用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
O.1%的氯化汞消毒10分鐘一無(wú)菌水沖洗3次一在無(wú)菌條件下接種在以下培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)
①誘導(dǎo)培養(yǎng)將上述經(jīng)消毒的種子接種于培養(yǎng)基MS+6-BA0.lmg/L+NAAO. 5mg/L+蔗糖30g/L+瓊脂6. 5 g/L，pH=5.8，培養(yǎng)溫度是22-25°C，光照時(shí)間是12 h/d，光照強(qiáng)度是1500-20001x ;經(jīng)45天的培養(yǎng)即能一步成苗，成苗率達(dá)65%，分化出幼苗轉(zhuǎn)入繼代培養(yǎng)；
②繼代培養(yǎng)每隔20天繼代培養(yǎng)一次，所用培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件與①誘導(dǎo)培養(yǎng)相同；
③生根培養(yǎng)生根培養(yǎng)是將長(zhǎng)至2- 3厘米的幼苗切割開(kāi)，放入MS +NAAlmg/L的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)條件與①誘導(dǎo)培養(yǎng)相同，6—10天長(zhǎng)出根后即出瓶；
④將洗凈根部培養(yǎng)基的生根幼苗用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O.1%的多菌靈溶液浸泡10分鐘，移入苗床，苗床的基質(zhì)按腐殖土與紅壤土的體積比為I: I混合而成，在溫度為20-25°C、遮陽(yáng)度50%的條件生長(zhǎng)，發(fā)出第二葉時(shí)施加營(yíng)養(yǎng)液，營(yíng)養(yǎng)液的配方為N P K Ca Mg=5 :1 :5 :
0.5:1(質(zhì)量比)，經(jīng)3個(gè)月以上生長(zhǎng)，即可進(jìn)行單株篩選。當(dāng)年就可形成30— 50克重的種芋。實(shí)施例2—實(shí)施例8除表I所述的措施不同外，其余措施與實(shí)施例I相同，不再贅述。表I實(shí)施例i—實(shí)施例S試M的不同措施Sii秀導(dǎo)瘡養(yǎng)成苗率比#交
實(shí)施例I廳芋品種收取種子的時(shí)_誘導(dǎo)歸成苗率
實(shí)施例I花魔芋，異株種內(nèi)■雜于當(dāng)年形成的雜交種子外的漿黑 65%；
交，種子成熟時(shí)種子外的巢皮的1.3由綠色變?yōu)殚偌t'色時(shí)，
漿巢果皮為橘紅色《W去漿巢黑皮收取種子。
異株種內(nèi)賺雜—手I"旱爾藤部—視"i—涵—— ^ 交，種子成熟射種子^卜的果皮的13由綠色變天藍(lán)色時(shí)，剝
衆(zhòng)果果皮為藍(lán)色·去漿果巣皮收取種子.
實(shí)施例3花魔芋，異株種內(nèi)■雜于當(dāng)年形成的雜交種子外的漿果70%
交，種子成熟肘種子外的黑皮的I 3由綠色變通紅倒，
艦果皮為橘紅色·,法K果果皮收取種子。
實(shí)施例4滇麿芋，異株種內(nèi)■雜于當(dāng)年形成的雜交種子外的漿巢70%
交，種子成熟時(shí)種子外的果皮的2 3由綠色變?yōu)樗{(lán)色時(shí)，_
漿巢巢皮為藍(lán)色.去漿巢巢皮收取種子。
實(shí)施例5花龐芋，異株種內(nèi)■雜于當(dāng)年形成的雜交種子外的漿果^
交，種子成熟肘種子外的果皮的I 2由綠色變?yōu)閮嵓t隹時(shí)，
漿果巣皮為橘紅色。_去漿巢果皮收取種子。
實(shí)施例6滇麿芋，異株種內(nèi)賺雜于當(dāng)年形成的雜交種子外的漿果90%
交，種子成熟肘種子外的巢皮的Γ2由綠色變?yōu)樗{(lán)色時(shí)，剝
漿果果皮為藍(lán)色.去漿果果皮收取種子·
實(shí)施例？花塵芋，異株種內(nèi)》雜于當(dāng)年形成的雜交種子外的漿果O
對(duì)照I 交，種子成熟時(shí)種子外的巢皮全部為橘紅色時(shí)，剝?nèi){果果
漿巢巣皮為橘紅色-皮收取種子》
實(shí)施例8 S塵芋，異株種內(nèi)賺雜于當(dāng)年形成的雜交種子外的漿果 O 對(duì)照2 交，種子成謝種丑卜的果皮全部為藍(lán)樹(shù)纖巣嫩 __衆(zhòng)果果皮為藍(lán)色·__收取種子。__實(shí)施例7 (對(duì)照I)和實(shí)施例8 (對(duì)照2)種子誘導(dǎo)培養(yǎng)時(shí)，成苗率均為0，因此無(wú)法進(jìn)行實(shí)施例I所述的后續(xù)試驗(yàn)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)一年二代加代繁殖。由于種子的漿果果皮全部為橘紅色時(shí)或全部為藍(lán)色時(shí)，果實(shí)已成熟，其內(nèi)的種子已是成熟種子，已進(jìn)入了生理休眠期，采用成熟種子誘導(dǎo)其成苗率為O。上述試驗(yàn)表明要實(shí)現(xiàn)魔芋雜交育種一年二代加代繁殖，縮短育種進(jìn)程，關(guān)鍵是選擇適宜的時(shí)期收取種子，使收取的種子能夠被誘導(dǎo)分化出幼苗，而本發(fā)明選擇在當(dāng)年常規(guī)雜交育種形成的雜交種子外的漿果果皮的1/3 2/3由綠色變成橘紅色或藍(lán)色時(shí)的時(shí)期為收取種子的適宜時(shí)期，該時(shí)期收取的種子其誘導(dǎo)培養(yǎng)的成苗率達(dá)65% 90%，當(dāng)所取種子的時(shí)期為漿果果皮的1/2由綠色變?yōu)殚偌t色或藍(lán)色(果皮的1/2變色)時(shí)，種子誘導(dǎo)培養(yǎng)的成苗率達(dá)90%，取得了預(yù)料不到的技術(shù)效果。
權(quán)利要求
1.魔芋雜交育種一年二代加代繁殖的方法，包括以下步驟 (O于魔芋常規(guī)雜交育種當(dāng)年形成的雜交種子外的漿果果皮的1/3 2/3由綠色變成橘紅色或藍(lán)色時(shí)，剝?nèi){果果皮收取種子； (2 )用現(xiàn)有的植物組織培養(yǎng)方法對(duì)步驟(I)收取的種子進(jìn)行組織培養(yǎng)，于步驟(I)的同一年將生根苗種植在苗床上、經(jīng)3個(gè)月以上生長(zhǎng)，進(jìn)行單株篩選。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的魔芋雜交育種一年二代加代繁殖的方法，其特征在于步驟(O收取種子的時(shí)間為當(dāng)年形成的雜交種子外的漿果果皮的1/2由綠色變成橘紅色或藍(lán)色時(shí)收取種子。
全文摘要
本發(fā)明涉及魔芋雜交育種一年二代加代繁殖的方法，屬農(nóng)業(yè)育種技術(shù)領(lǐng)域。該方法的特征是于魔芋常規(guī)雜交育種當(dāng)年形成的雜交種子外的漿果果皮的1/3～2/3由綠色變成橘紅色或藍(lán)色時(shí)，剝?nèi){果果皮收取種子，然后用現(xiàn)有的植物組織培養(yǎng)方法對(duì)種子進(jìn)行培養(yǎng)，于同一年將生根苗種植在苗床上、經(jīng)3個(gè)月以上生長(zhǎng)，進(jìn)行單株篩選。采用本發(fā)明方法所取的種子進(jìn)行誘導(dǎo)培養(yǎng)，其成苗率達(dá)65%～90%，而采用成熟種子的誘導(dǎo)培養(yǎng)的成苗率為0，本發(fā)明達(dá)到了一年二代加代繁殖的目的，提高了繁殖系數(shù)，加快了育種步伐,提高了育種效率。
文檔編號(hào)A01H4/00GK102763597SQ20121029002
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者姜德有, 孫濤, 孫道旺, 尹桂芳, 徐云, 王玲, 蔣曉云, 陳燕萍, 馬繼瓊 申請(qǐng)人:云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)與種質(zhì)資源研究所, 曲靖富力發(fā)展有限責(zé)任公司, 西雙版納傣族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所