一種花葉芋體細(xì)胞無(wú)性系變異的選育方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于花卉遺傳育種技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種花葉芋體細(xì)胞無(wú)性系變異的選育方法。
【背景技術(shù)】
[0002]花葉芋(caladium Xhortulanum)為天南星科多年生草本，原產(chǎn)于南美熱帶地區(qū)，葉色變化非常豐富，具有紅色、粉色、白色、黃色、紫色等，色彩鮮艷而獨(dú)特，深受人們的喜愛(ài)，在西方國(guó)家廣泛應(yīng)用于庭院和園林造景，還可用作盆栽和切葉生產(chǎn)，是重要的彩色觀葉植物。
[0003]體細(xì)胞無(wú)性系變異(Somaclonal Variat1n)泛指在植物細(xì)胞、組織和器官培養(yǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的遺傳變異或表現(xiàn)遺傳學(xué)變異。利用該方法能夠獲得很多具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的變異性狀，如抗病性、矮化、抗逆性和豐產(chǎn)性等，現(xiàn)已育出許多優(yōu)質(zhì)農(nóng)作物和花卉等新品種。舉例來(lái)說(shuō)，隸屬于天南星科的合果芋屬植物(Syngonium)，以白蝴蝶合果芋為親本，通過(guò)該方法選育出22個(gè)新品種。無(wú)性系變異選育是合果芋屬培育新品種最為重要的選育方法，但合果芋變異單株選擇主要采用人工選擇的方法，獲得的部分變異單株仍然存在性狀遺傳不穩(wěn)定的問(wèn)題。
[0004]目前花葉芋育種主要采用常規(guī)的雜交育種方法，存在育種周期較長(zhǎng)，進(jìn)程慢等問(wèn)題，其體細(xì)胞無(wú)性系變異選育的研究才剛剛起步，在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是對(duì)體細(xì)胞無(wú)性系變異單株選擇的工藝流程進(jìn)行了改進(jìn)，并針對(duì)花葉芋傳統(tǒng)雜交育種存在周期長(zhǎng)、進(jìn)程慢等問(wèn)題，提供一種花葉芋體細(xì)胞無(wú)性系變異選育的新方法，它能有效獲得可以穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良新品種，并縮短育種年限。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
一種花葉芋體細(xì)胞無(wú)性系變異選育方法的培養(yǎng)基，由以下三部分組成:
1)誘導(dǎo)培養(yǎng)基:在MS培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，添加0.5?2mg/L的6-BA、0.1?2mg/L的2，4_D、20?40g/L鹿糖和6?8g/L卡拉膠，pH5.6?6.0 ；
2)分化培養(yǎng)基:在MS培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，添加I?3mg/L的6-BA、0.1?ImgZiU^NAA、20?40g/L鹿糖和6?8g/L卡拉膠，pH5.6?6.0 ；
3)生根壯苗培養(yǎng)基:在MS培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，添加0.1?lmg/L的NAA、20?40g/L蔗糖和6?8g/L卡拉膠，pH5.6?6.0。
[0007]優(yōu)選的，所述培養(yǎng)基由以下三部分組成:
1)誘導(dǎo)培養(yǎng)基:在MS培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，添加0.5?2mg/L的6-BA、0.1?lmg/L的2，4_D、25?35g/L鹿糖和6?8g/L卡拉膠，pH5.8?6.0 ；
2)分化培養(yǎng)基:在MS培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，添加I?2mg/L的6-BA、0.1?0.5mg/L的NAA、25?35g/L鹿糖和6?8g/L卡拉膠，pH5.8?6.0 ； 3)生根壯苗培養(yǎng)基:在MS培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，添加0.1?0.5mg/L的NAA、25?35g/L蔗糖和6?8g/L卡拉膠，pH5.8?6.0。
[0008]—種花葉芋體細(xì)胞無(wú)性系變異的選育方法，包括下列步驟:
(1)培養(yǎng)基的配制:配置上述所述的培養(yǎng)基；
(2)外植體的選擇和消毒處理:選取尚未展開(kāi)的幼嫩葉片和葉柄為外植體，對(duì)其進(jìn)行消毒處理；
(3)愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng):將消毒處理后的葉片切成I?2cm小段，接種于誘導(dǎo)培養(yǎng)基中黑暗培養(yǎng)；
(4)分化培養(yǎng):將誘導(dǎo)產(chǎn)生的愈傷組織轉(zhuǎn)接至分化培養(yǎng)基中，誘導(dǎo)分化出芽；
(5)生根壯苗培養(yǎng):當(dāng)芽長(zhǎng)至1.8?2.5cm時(shí)，切分成小塊，轉(zhuǎn)接到生根壯苗培養(yǎng)基中誘導(dǎo)生根，長(zhǎng)成幼苗；
(6)移栽煉苗:當(dāng)幼苗長(zhǎng)至4?5cm時(shí)，將培養(yǎng)瓶移至溫室大棚中煉苗5?8天后，將試管苗取出，沖洗干凈，栽種于穴盤(pán)中；待植株長(zhǎng)到有3-4片葉時(shí)，將苗移栽上盆；
(7)變異單株的選擇:從親本的無(wú)性系后代群體中，篩選出性狀獨(dú)特的變異單株，并采用流式細(xì)胞儀對(duì)變異單株的細(xì)胞DNA含量進(jìn)行測(cè)定和分析，變異單株的峰值位置為親本的1.6?2.2倍，確定變異單株由親本染色體加倍引起，能夠穩(wěn)定遺傳，為花葉芋的優(yōu)選單株；
(8)優(yōu)選單株的無(wú)性系后代群體的建立:取優(yōu)選單株的幼嫩葉片為外植體，進(jìn)行組培擴(kuò)繁，并以親本為對(duì)照，對(duì)植株生長(zhǎng)、葉片、塊莖和生長(zhǎng)勢(shì)等主要性狀，進(jìn)行多年多點(diǎn)試驗(yàn)調(diào)查，驗(yàn)證優(yōu)選單株后代群體的特異性、一致性和穩(wěn)定性；
(9)新品種的培育:經(jīng)品種比較試驗(yàn)調(diào)查，后代群體植株具有獨(dú)特的觀賞性狀，形成性狀和表現(xiàn)一致的群體，符合育種目標(biāo)，定為新品種。
[0009]優(yōu)選的，步驟(2)中的外植體的消毒處理步驟為70%乙醇浸泡30s，無(wú)菌水沖洗2次，0.1%升萊浸泡8-10min，最后用無(wú)菌水漂洗5次。
[0010]優(yōu)選的，步驟(4)中分化培養(yǎng)的條件為光照強(qiáng)度為800?10001UX，光照時(shí)間為每天11?13小時(shí)。
[0011]優(yōu)選的，步驟(6)中穴盤(pán)中的基質(zhì)為高要泥炭:珍珠巖的質(zhì)量比為3:1的混合基質(zhì)。
[0012]優(yōu)選的，步驟(7)中篩選變異單株的標(biāo)準(zhǔn)包括:葉片變圓形、質(zhì)地變硬、葉柄變粗壯和/或株型變矮。
[0013]優(yōu)選的，步驟(7)中變異單株采用流式細(xì)胞儀對(duì)變異單株的細(xì)胞DNA含量進(jìn)行測(cè)定和分析，變異單株的峰值位置為親本的1.8?2倍，確定為花葉芋的優(yōu)選單株。
[00M] 優(yōu)選的，花葉芋品種選自‘玫瑰花蕾’(‘Rose bud ’)、‘福利達(dá)’(‘ Fr iedaHemple，)、‘白鷺’ (‘Candidum’ )、‘凱瑟琳’ (iKatheleen’ ) ‘迷你白，(‘Mini White，)、‘金哲蘭’ (tGingerland' )。
[0015]優(yōu)選的，花葉芋品種為‘玫瑰花蕾，或‘福利達(dá)，。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
(I)對(duì)現(xiàn)有無(wú)性系變異單株選育技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，變異單株的穩(wěn)定性明顯提高:
以往報(bào)道的天南星科植物無(wú)性系變異單株選育方法，是在變異單株選擇時(shí)僅采用人工選擇的方法，獲得的變異單株存在不穩(wěn)定性。本發(fā)明在人工選擇的基礎(chǔ)上，結(jié)合流式細(xì)胞儀檢測(cè)方法，能夠快速獲得穩(wěn)定遺傳的優(yōu)選變異單株，從而大大提高了變異單株的穩(wěn)定性，該方法是一個(gè)穩(wěn)定、速度快且效率高的無(wú)性系變異選育的新方法。
[0017](2)縮短育種年限，提高育種效率:
本發(fā)明方法選育周期為5?6年，其中包括對(duì)親本進(jìn)行組織培養(yǎng)至出苗需I年;親本瓶苗移栽種植，進(jìn)行變異單株選擇，并利用流式細(xì)胞儀對(duì)變異單株的細(xì)胞DNA含量的測(cè)定和分析，確定優(yōu)選單株需I年;對(duì)優(yōu)選單株進(jìn)行組織培養(yǎng)至出苗需I年;變異單株瓶苗移栽種植，進(jìn)行多年多點(diǎn)品種試驗(yàn)調(diào)查，最終選育出新品種需2?3年?；ㄈ~芋常規(guī)雜交育種周期為7?8年，本發(fā)明方法大約縮短了 2年。
[0018](3)能有效獲得綜合性狀比親本優(yōu)良的新品種:
本發(fā)明對(duì)傳統(tǒng)品種進(jìn)行改良，培育出的新品種株型變矮，葉片變圓形，葉色更鮮艷，葉片質(zhì)地更硬，葉柄更粗壯，綜合性狀明顯優(yōu)于親本。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為親本‘玫瑰花蕾’(左)與變異單株‘C2-0’(右)植株比較；
圖2為親本‘玫瑰花蕾’與變異單株‘C2-0 ’相對(duì)核DNA含量對(duì)比圖；
圖3為親本‘玫瑰花蕾，與變異單株‘ C2-0，花葉芋的單株性狀表現(xiàn)對(duì)比圖；
圖4為親本‘玫瑰花蕾，與變異單株‘ C2-0，花葉芋的群體性狀表現(xiàn)對(duì)比圖；
圖5為親本‘福利達(dá)，與變異單株‘ C3-0，相對(duì)核DNA含量對(duì)比圖；
圖6為親本‘福利達(dá)，與變異單株‘ C3-0，花葉芋的葉片對(duì)比圖；
圖7為親本‘福利達(dá)，與變異單株‘ C3-0，花葉芋的單株性狀表現(xiàn)對(duì)比圖；
圖8為親本‘福利達(dá)，與變異單株‘ C3-0，花葉芋的群體性狀表現(xiàn)對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]英文縮略詞:
6-芐基氨基腺嘌呤為6-BA、2，4-二氯苯氧乙酸為2，4-D。
[0021]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不局限于此。
[0022]實(shí)施例1
以花葉芋品種‘玫瑰花蕾’為親本材料，獲得變異單株C2-0新品種的選育方法。
[0023]該方法按以下步驟進(jìn)行:
(1)培養(yǎng)基的配制:
培養(yǎng)基由以下三部分組成:
a)誘導(dǎo)培養(yǎng)基:在MS培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，添加0.5?2mg/L的6-BA、0.1?2mg/L的2，4-D、20?40g/L鹿糖和6?8g/L卡拉膠，pH5.6?6.0 ；
b)分化培養(yǎng)基:在MS培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，添加I?3mg/L的6-BA、0.1?ImgZiU^NAA、20?40g/L鹿糖和6?8g/L卡拉膠，pH5.6?6.0 ；
c)生根壯苗培養(yǎng)基:在MS培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，添加0.1?lmg/L的NAA、20?40g/L蔗糖和6?8g/L卡拉膠，pH5.6?6.0 ；
(2)外植體的選擇和消毒處理:選取親本‘玫瑰花蕾’尚未展開(kāi)的幼嫩葉片為外植體，用70%乙醇浸泡30s，無(wú)菌水沖洗2次，0.1%升汞浸泡8?lOmin，最后用無(wú)菌水漂洗5次； (3)愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng):將消毒處理的葉片用刀片切成I?2cm小段，接種于誘導(dǎo)培養(yǎng)基中黑暗培養(yǎng)；
(4)分化培養(yǎng):將誘導(dǎo)產(chǎn)生的愈傷組織轉(zhuǎn)接到分化培養(yǎng)基中，于光照條件下培養(yǎng)，光照強(qiáng)度為800?lOOOlux，每天光照時(shí)間12小時(shí)，誘導(dǎo)分化出芽；