本發(fā)明屬于植物組織培養(yǎng)
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種金枝玉葉彩葉品種的育種方法。
背景技術(shù)：
：金枝玉葉是衛(wèi)矛屬絲綿木的變種，是河南紅楓種苗股份有限公司研發(fā)的衛(wèi)矛屬新品種，為彩色落葉喬木，高6-8米，樹冠圓形或卵圓形，春季新葉嫩枝為金黃色，秋季經(jīng)霜后轉(zhuǎn)為紅色，果實掛滿枝梢，開裂后露出桔紅色假種皮，甚是美觀。金枝玉葉枝葉娟秀細(xì)致，姿態(tài)優(yōu)美，可作為庭蔭樹、水邊綠化。金枝玉葉喜光，稍耐陰；耐寒，耐干旱，也耐水濕；根系發(fā)達(dá)，能抗風(fēng)；對二氧化硫、氟化氫、氯氣的抗性和吸收能力較強(qiáng)，滯塵能力也較強(qiáng)。輻射育種是利用物理誘變因素，誘發(fā)植物產(chǎn)生遺傳變異，在較短時間內(nèi)獲得有利的突變體。輻射育種因其簡單、安全、高突變率、變異譜擴(kuò)大、實現(xiàn)基因重組且變異性狀穩(wěn)定、短時間內(nèi)可培育出新品種等特點，成為作物改良的重要途徑之一。許多園林植物通過輻射誘變技術(shù)，從中選出了大量的優(yōu)良品種。秋水仙素呈黃色針狀結(jié)晶，劇毒，能抑制植物細(xì)胞有絲分裂，破壞紡錘體，使染色體停滯在分裂中期，不能形成兩個子細(xì)胞，從而使染色體加倍，秋水仙素是誘變多倍體效果最好的藥劑之一。自1937年美國學(xué)者布萊克斯利(A.F.Blakeslee)等，用秋水仙堿加倍曼陀羅等植物的染色體數(shù)獲得成功以后，秋水仙堿就被廣泛應(yīng)用于細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)的研究和植物育種中。目前，現(xiàn)有技術(shù)已報道了采用輻射育種技術(shù)選育茶樹、桑、蕨類植物、馬蹄蓮等植物的新品種，如專利CN105052734A，提供了一種茶樹的輻射育種選育方法，以茶樹種子為輻射材料，從中選育出了12-04和13-04兩個新品種。該專利中茶樹種子播種成活率為16％-33％，且種子輻射敏感程度低，突變率低，要經(jīng)過多代分離才能得到純合的突變體，育種年限長。專利CN103875419B，提供了一種扦插用桑品種的培育方法，以斯里蘭卡桑冬條為輻照材料，用60Co-γ射線輻照后，采用扦插和嫁接的方法獲得變異株；該專利中采用的枝條輻射誘變具有隨機(jī)性、嵌合型和單細(xì)胞事件的特點，大部分突變不能充分顯現(xiàn)，伴隨著“二倍體選擇”和個體衰老等生物學(xué)過程而消失。專利CN103975961B，提供了蕨類植物綠色球狀體60Co-γ射線輻射誘變方法，用60Co-γ射線輻射蕨類植物無菌苗誘導(dǎo)產(chǎn)生的綠色球狀體，然后轉(zhuǎn)到附加吲哚乙酸的培養(yǎng)基上，使其形成具有根、莖、葉的完整植株。專利CN103229717A，提供了一種提高馬蹄蓮組織培養(yǎng)叢生芽增殖率的方法，用60Co-γ射線輻射繼代生長20d的叢生芽，生長恢復(fù)10d后接種到MS培養(yǎng)基上增殖培養(yǎng)。球狀體或叢生芽輻射結(jié)束后再轉(zhuǎn)接到培養(yǎng)基上培養(yǎng)，材料容易收到外界污染，致死率上升。然而，現(xiàn)有技術(shù)還未有采用輻射育種技術(shù)選育金枝玉葉新品種的報道，采用上述專利所報道的輻射育種方法對金枝玉葉新品種進(jìn)行選育時，突變率均較低，僅選育出1個新品種、育種周期也較長，達(dá)4年之久效果并不理想。技術(shù)實現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明提供了一種金枝玉葉彩葉品種的育種方法，采用該方法選育金枝玉葉彩葉新品種，可顯著提高突變率和成活率，縮短育種周期。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：本發(fā)明提供了一種金枝玉葉彩葉品種的育種方法，包括如下步驟：步驟1：取金枝玉葉的幼嫩莖接種到含有秋水仙素的初代培養(yǎng)基上進(jìn)行初代培養(yǎng)，然后依次進(jìn)行繼代培養(yǎng)和生根培養(yǎng)，獲得金枝玉葉組培苗；步驟2：選取所述金枝玉葉組培苗進(jìn)行60Co-γ射線輻射處理，輻射劑量為10-70GY；步驟3：輻射后的金枝玉葉組培苗經(jīng)煉苗后移栽至苗床培養(yǎng)，篩選出與對照植株葉色明顯不同的株系，獲得金枝玉葉變異植株。本發(fā)明采用組織培養(yǎng)、秋水仙素化學(xué)誘變和輻射育種相結(jié)合的育種方式，顯著地提高了金枝玉葉的突變率和移栽成活率，縮短了育種年限，同時擴(kuò)大了植株的變異范圍，減少了親本對變異類型的限制，為金枝玉葉彩葉新品種選育提供了一套簡便、高效的方法，豐富了衛(wèi)矛屬植物的種植資源。作為優(yōu)選，初代培養(yǎng)基為：含有0.4-0.6mg/L6-BA、0.03-0.07mg/LNAA、3-5mg/LSNP、0.5-1.0g/L秋水仙素、20～30g/L蔗糖和7～8g/L瓊脂的MS培養(yǎng)基，pH值為5.80～6.0。在本發(fā)明提供的具體實施例中，初代培養(yǎng)基為：含有0.5mg/L6-BA、0.05mg/LNAA、5mg/LSNP、0.8g/L秋水仙素、30g/L蔗糖和7g/L瓊脂的MS培養(yǎng)基，pH值為5.90。作為優(yōu)選，繼代培養(yǎng)基為：含有0.4-0.8mg/L6-BA、0.03-0.07mg/LNAA、3～5mg/LSNP、20～30g/L蔗糖和7～8g/L瓊脂的MS培養(yǎng)基，pH值為5.80～6.0。在本發(fā)明提供的具體實施例中，繼代培養(yǎng)基為：含有0.6mg/L6-BA、0.05mg/LNAA、4mg/LSNP、25g/L蔗糖和7.5g/L瓊脂的MS培養(yǎng)基，pH值為5.80～6.0。作為優(yōu)選，所述生根培養(yǎng)基為：含有0.3-0.5mg/L6-BA、0.01-0.05mg/LNAA、3～5mg/LSNP、20～30g/L蔗糖和7～8g/L瓊脂的1/2MS培養(yǎng)基，pH值為5.9。在本發(fā)明提供的具體實施例中，所述生根培養(yǎng)基為：含有0.4mg/L6-BA、0.03mg/LNAA、4mg/LSNP、25g/L蔗糖和7.5g/L瓊脂的1/2MS培養(yǎng)基，pH值為5.9。作為優(yōu)選，輻射處理采用的輻射劑量為10-70GY。優(yōu)選地，輻射處理采用的輻射劑量為20～50GY。更優(yōu)選地，輻射處理采用的輻射劑量為40～45GY。在本發(fā)明提供的具體實施例中，輻射劑量為20GY、30GY、40GY、41GY、42GY、43GY、44GY、45GY、50GY。作為優(yōu)選，本發(fā)明提供的育種中，選擇生根培養(yǎng)10-15d至根長為3～5cm的金枝玉葉組培苗進(jìn)行輻射處理。在本發(fā)明提供的實施例中，輻射后的金枝玉葉組培苗經(jīng)煉苗后移栽至苗床培養(yǎng)，2個月后開始出現(xiàn)性狀變異，篩選出與對照植株葉色明顯不同的株系，獲得金枝玉葉變異植株。其中，初代培養(yǎng)中培養(yǎng)基添加秋水仙素，同時進(jìn)行輻射處理的植株為試驗植株，對照植株在初代培養(yǎng)中不添加秋水仙素，也不進(jìn)行輻射處理，其他培養(yǎng)條件與試驗植株相同。作為優(yōu)選，為保持變異的穩(wěn)定性，所述步驟3獲得金枝玉葉變異植株后還包括扦插繁殖步驟。在本發(fā)明提供的實施例中，扦插繁殖為：選取金枝玉葉變異植株上生長健壯且無病蟲害的當(dāng)年生半木質(zhì)化枝條，剪成8-10cm，保留2節(jié)飽滿芽眼，頂部留1片健康葉片的莖段，扦插，覆膜培養(yǎng)。作為優(yōu)選，扦插采用的基質(zhì)為含有東北泥炭和珍珠巖的基質(zhì)，所述扦插的深度為3-4cm。作為優(yōu)選，步驟1中所述金枝玉葉的幼嫩莖接種到含有秋水仙素的初代培養(yǎng)基前還包括消毒、滅菌的步驟。在本發(fā)明提供的實施例中，消毒、滅菌步驟為：外植體流水沖洗45min，0.1％次氯酸鈉浸泡15min，無菌水沖洗；75％酒精浸泡30s，無菌水沖洗；0.1％升汞浸泡8min，無菌水沖洗。本發(fā)明首次在金枝玉葉育種上采用組織培養(yǎng)、秋水仙素化學(xué)誘變和輻射育種相結(jié)合的育種方式，顯著地提高了金枝玉葉的突變率和移栽成活率，縮短了育種年限，同時擴(kuò)大了植株的變異范圍，減少了親本對變異類型的限制，為金枝玉葉彩葉新品種選育提供了一套簡便、高效的方法，豐富了衛(wèi)矛屬植物的種植資源。具體實施方式本發(fā)明公開了一種金枝玉葉彩葉品種的育種方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以借鑒本文內(nèi)容，適當(dāng)改進(jìn)工藝參數(shù)實現(xiàn)。特別需要指出的是，所有類似的替換和改動對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，它們都被視為包括在本發(fā)明。本發(fā)明的方法及應(yīng)用已經(jīng)通過較佳實施例進(jìn)行了描述，相關(guān)人員明顯能在不脫離本
發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的方法和應(yīng)用進(jìn)行改動或適當(dāng)變更與組合，來實現(xiàn)和應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)。對所公開的實施例的說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。本發(fā)明提供的金枝玉葉彩葉品種的育種方法中所用培養(yǎng)基組分均可由市場購得。下面結(jié)合實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明：實施例1本發(fā)明金枝玉葉彩葉品種的育種方法1、獲得金枝玉葉組培苗將生長旺盛的金枝玉葉當(dāng)年抽生的飽滿的幼嫩莖，經(jīng)過0.1％次氯酸鈉、75％酒精、0.1％升汞消毒滅菌處理后接種到含有0.5mg/L6-BA、0.05mg/LNAA、5mg/LSNP、0.8g/L秋水仙素、30g/L蔗糖和7g/L瓊脂的MS培養(yǎng)基上進(jìn)行初代培養(yǎng)，依次進(jìn)行繼代培養(yǎng)和生根培養(yǎng)，其中繼代培養(yǎng)基為含有0.6mg/L6-BA、0.05mg/LNAA、4mg/LSNP、25g/L蔗糖和7.5g/L瓊脂的MS培養(yǎng)基，pH值為5.9，生根培養(yǎng)基為含有0.4mg/L6-BA、0.03mg/LNAA、4mg/LSNP、25g/L蔗糖和7.5g/L瓊脂的1/2MS培養(yǎng)基，pH值為5.9；生根培養(yǎng)10-15d，獲得金枝玉葉組培苗。試驗中設(shè)置對照植株，對照植株在初代培養(yǎng)中不添加秋水仙素，繼代培養(yǎng)和生根培養(yǎng)的條件與試驗植株相同。2.輻射取金枝玉葉組培苗送往輻照中心進(jìn)行60Co-γ射線輻射處理，設(shè)置6個劑量梯度(0GY、10GY、20GY、30GY、50GY、70GY)。每個劑量輻射60株組培苗。3.輻射組培苗的移栽及觀察輻射處理后在組培室中進(jìn)行培養(yǎng)，保證植株生長不受外界不良環(huán)境影響。培養(yǎng)4-5d后，將組培苗的封口膜去掉進(jìn)行3d的煉苗處理。煉苗結(jié)束后，將苗上的培養(yǎng)基清洗干凈轉(zhuǎn)移到裝有營養(yǎng)土的苗床中，20d后上盆，在溫室中培養(yǎng)，溫度25℃左右。每隔7d對幼苗的生長及變異情況進(jìn)行記錄。30d后統(tǒng)計移栽成活率。表1不同劑量輻射對金枝玉葉組培苗成活率的影響對表1中輻射劑量與死亡率進(jìn)行分析，得出回歸方程及相關(guān)系數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為：Y＝0.0113x+0.0296，相關(guān)系數(shù)R2＝0.9671。從直線回歸方程中可得，當(dāng)y＝50％(致死率為50％)時，x＝41.63，即金枝玉葉組培苗的半致死劑量LD50＝41.63GY，約為42GY。進(jìn)一步，設(shè)置40GY、41GY、42GY、43GY、44GY、45GY五個劑量梯度，研究發(fā)現(xiàn)，輻射處理后金枝玉葉組培苗的死亡率在48％～52％之間，因此，確定金枝玉葉組培苗輻射的最佳輻射劑量為40-45GY。4.變異植株的篩選篩選方法：在培育過程中，根據(jù)試驗植株與對照植株的株型、葉色等差異，篩選出與對照植株葉色明顯不同的株系。組培苗在輻射處理2個月左右開始出現(xiàn)性狀的變異。經(jīng)過1年的培育從輻射劑量梯度中選出了3個與對照植株葉色明顯不同的株系，分別命名為X1、X2、X3其輻射處理劑量分別為20GY、30GY、50GY，見表2。表2輻射后植株葉色變異情況5.擴(kuò)繁用枝剪剪取X1、X2、X3當(dāng)年生半木質(zhì)化枝條，枝條要求無病蟲害，芽眼飽滿，生長健壯。將采集的枝條剪成8-10cm，保留2節(jié)飽滿芽眼，頂部留1片健康葉片，上部剪口平剪，下部剪口斜剪。將插條插入含有東北泥炭和珍珠巖的基質(zhì)中，扦插深度為3-4cm，密度為前后左后葉片互相不遮擋為宜，澆透水，加蓋一層塑料薄膜，放于溫室內(nèi)，每天檢查溫室溫濕度和基質(zhì)干濕情況，溫度保持在20-28℃，濕度保持在90-95℃。經(jīng)過3代快繁后，選出3個性狀穩(wěn)定遺傳的新品種。實施例2本發(fā)明金枝玉葉彩葉品種的育種方法將生長旺盛的金枝玉葉當(dāng)年抽生的飽滿的幼嫩莖，經(jīng)過0.1％次氯酸鈉、75％酒精、0.1％升汞消毒滅菌處理后接種到含有0.5mg/L6-BA、0.05mg/LNAA、5mg/LSNP、0.5g/L秋水仙素、30g/L蔗糖和7g/L瓊脂的MS培養(yǎng)基上。經(jīng)過初代培養(yǎng)、繼代培養(yǎng)和生根培養(yǎng)三個階段(繼代培養(yǎng)和生根培養(yǎng)的培養(yǎng)基同實施例1))。生根培養(yǎng)10-15d，獲得金枝玉葉組培苗。金枝玉葉組培苗的輻射處理、輻射組培苗的移栽及觀察、變異植株的篩選和擴(kuò)繁方法與實施例1均相同。實施例3本發(fā)明金枝玉葉彩葉品種的育種方法將生長旺盛的金枝玉葉當(dāng)年抽生的飽滿的幼嫩莖，經(jīng)過0.1％次氯酸鈉、75％酒精、0.1％升汞消毒滅菌處理后接種到含有0.5mg/L6-BA、0.05mg/LNAA、5mg/LSNP、1g/L秋水仙素、30g/L蔗糖和7g/L瓊脂的MS培養(yǎng)基上。經(jīng)過初代培養(yǎng)、繼代培養(yǎng)和生根培養(yǎng)三個階段(繼代培養(yǎng)和生根培養(yǎng)的培養(yǎng)基同實施例1)。生根培養(yǎng)10-15d，獲得金枝玉葉組培苗。金枝玉葉組培苗的輻射處理、輻射組培苗的移栽及觀察、變異植株的篩選和擴(kuò)繁方法與實施例1均相同。實施例4不同秋水仙素濃度選育效果的比較對比例1：初代培養(yǎng)基中不添加秋水仙素，輻射、輻射苗的移栽、變異植株的篩選方法以及擴(kuò)繁方法與實施例1均相同。對比例2：初代培養(yǎng)基添加0.2g/L的秋水仙素，輻射、輻射苗的移栽、變異植株的篩選方法以及擴(kuò)繁方法與實施例1均相同。對比例3：初代培養(yǎng)基添加2g/L的秋水仙素，輻射、輻射苗的移栽、變異植株的篩選方法以及擴(kuò)繁方法與實施例1均相同。選育結(jié)果見表3：表3選育結(jié)果比較實施例半致死劑量選育新品種時間選育新品種個數(shù)實施例142GY2年3實施例242GY2年2實施例342GY2年3對比例142GY4年0對比例242GY4年0對比例342GY4年1由表3可知，本申請通過在金枝玉葉的初代培養(yǎng)基中添加0.5-1.0g/L秋水仙素，相比沒有添加秋水仙素的對照組1以及添加其他濃度秋水仙素的處理2和處理3更敏感，突變程度更高。由此可見，本申請經(jīng)0.5-1.0g/L秋水仙素誘變的組培苗再經(jīng)輻射誘變后突變率顯著提高，為衛(wèi)矛屬植物提供了一套高效的新品種的選育技術(shù)，也為園林綠化提供了大量彩葉樹種。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3