CN101124887A - 丹参三倍体的培育方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及丹参三倍体的培育方法。选取未完全成熟的优良丹参种子放入含有秋水仙碱的1/2MS培养基中诱变培养；然后转入正常1/2MS培养中培养，取幼苗的根尖，染色体前处理后进行染色体倍性鉴定，染色体数目2n＝4x＝32的幼苗为丹参四倍体；以四倍体丹参为母本，二倍体丹参为父本进行杂交，收获得到的种子为三倍体丹参植株。三倍体丹参根、茎、叶等营养器官明显变大，表现出具有明显地杂种优势，三倍体丹参根部药材产量可以提高30％以上。三倍体丹参有花但不结种子，减少了营养消耗，通过无性繁殖，三倍体丹参杂种优势可以保持10年以上，三倍体丹参抗病性，抗逆性增强，适应性强，全国各地均可种植。通过三倍体新品种产生的杂种优势，可以大幅度提高栽培丹参药材产量。

Description

丹参三倍体的培育方法

技术领域

本发明涉及丹参新品种的培育方法，特别是丹参三倍体的培育方法。通过三倍体新品种产生的杂种优势，可以大幅度提高栽培丹参药材产量的方法。

背景技术

丹参(SalviamiltiorrhzaBunge)的根是一种传统的活血化瘀中药，在临床上被广泛用于冶疗冠心病、心绞痛、缺血性中风等疾病。目前我国生产的丹参及其复方制剂有100多种。而我国丹参药材产量，自70年代中期以来，已供不应求。随着城市和人口的发展，丹参野生资源不断减少，栽培丹参成为市场供应的主要来源。然而，我国丹参种质资源的发掘、创新和新品种定向培育，有大量研究工作亟待开展，至今，全国还没有一个统一的栽培丹参优良品种，各地栽培的丹参都是由野生直按变栽培，缺少遣传改良。三倍体丹参未见报道。通过三倍体丹参杂种优势利用，可以大大提高栽培丹参的药材产量，这不仅可以满足我国丹参药材的大量需求，而且可以增加农民的收入。丹参耐土垠脊薄，抗逆性强，适应广，全国各地都可种植，是新农村建设，农民致富的一条好路子。

高山林等报道了[(丹参同源四倍体的诱导、鉴定及有效成分的含量测定，药物生物技术2003，10(6)372-376]把秋水仙素添加到MS培养基上成功地诱导获得了丹参四倍体株系，并进行了多倍体田间农艺性状观察比较和根部产量的测定进行了多倍体根部药材主要有效化学成分的HPLC测定.结果表明：选出的10个多倍体品系中均表现出典型的多倍体性状，根部药材质量均有较大幅度提高，有效化学成分丹参酮含量高于对照品种，丹参酮和丹参素的含量呈明显相关性。

发明内容

本发明的目的是提供一种丹参三倍体的培育方法，可以克服现有技术的不足，通过三倍体丹参杂种优势利用来达到增加栽培丹参药材产量的方法。本发明是用秋水仙碱进行人工诱变，成功获得一种丹参同源四倍体，然后与普通栽培的二倍体丹参杂交。三倍体丹参的根，茎，叶，花明显大或高于二倍体，三倍体丹参有花不结种子，减少了形成种子的营养消耗，在相同的栽培条件下，一般三倍体丹参根部药材产量比普通栽倍二倍体丹参可增产30％以上。三倍体丹参新品种的杂种优势，可以通过丹参根部无性繁殖保持10年以上。

本发明提供的一种丹参三倍体的培育方法包括丹参四倍体的诱导与鉴定、三倍体丹参的杂交制种和三倍丹参的定植栽培管理，具体步骤为：

选取未完全成熟的优良丹参品种的种子放入含有秋水仙碱的1/2MS培养基中诱变培养；然后转入正常1/2MS培养中继续培养，取幼苗的根尖，染色体前处理后进行染色体倍性鉴定，选取染色体数目2n＝4x＝32的幼苗为丹参四倍体；以四倍体丹参为母本，二倍体丹参为父本或以二倍体丹参为母本，四倍体丹参为父本，进行杂交授粉，获得三倍体丹参种子；将得到的三倍体丹参种子在2-3月份，播种育苗，按一般丹参栽培管理定植。

本发明提供的一种丹参三倍体的培育方法包括以下步骤：

1)选取未完全成熟(呈绿色)的优良丹参品种的种子进行灭菌处理后放入含有秋水仙碱的1/2MS培养基中诱变培养，将诱变培养后的种子转入正常1/2MS培养中继续培养，光照，至幼苗生长出3-4片真叶；可先打开并盖经过2-3天练苗，再按常规方法进行出瓶移栽。

2)取幼苗的根尖，先进行染色体前处理，然后进行染色体倍性鉴定，选取染色体数目2n＝4x＝32的幼苗，即是加倍成功的丹参四倍体。其他染色体数目的幼苗为非整倍体，都不是真正的四倍体，不能使用。然后，将加倍成功的幼苗按常规方法再种植。

3)按通常方法，以上述四倍体丹参为母本，二倍体丹参为父本或以二倍体丹参为母本，四倍体丹参为父本，进行杂交制种，获得三倍体丹参种子。

4)将得到的三倍体丹参种子在2-3月份，先在田间播种育苗，后按一般丹参栽培管理方法进行定植栽培。

步骤1)所述的诱变培养法，先将灭菌处理后的种子放入含有0.02％秋水仙碱的1/2MS培养基中，在25℃-27℃条件下诱变培养72-96h。

步骤2)所述的诱变培养后的种子是在无菌条件下转入正常1/2MS培养中，25-27℃条件下继续培养，光周期8-12小时/天，光强3000Lux，10-15天。

步骤2)所述的染色体鉴定方法，取幼苗新生长的根尖，放入对二氯代苯饱合水溶液中前处理3-4h，然后放入体积比3∶1的甲醇与冰醋酸固定液中，4C冰箱中保存备用；用卡宝品红染色液染色，压片法制备染色体标本；顕微镜观察，确定出染色体数目2n＝4x＝32的幼苗。

步骤3)所述的三倍体丹参种子为：♀4x×♂2x或♀2x×♂4x→F1为3x。

步骤3)所述的杂交制种是人工有性杂交授粉。

步骤4)所述的定植是按每亩4500株定植。可按株行距35-45公分，双行种植。

本发明提供丹参三倍体新品种的培育方法，可以克服现有技术的不足。首次人工创造出中药丹参三倍体新种质，因为三倍体同时具有自然界存在的两大优势，即杂种优势和多倍体优势，其根、茎、叶、花等明显大或高于二倍体亲本，三倍体丹参有花但不结种子，减少了结种子所需的营养消耗，根部药材产量可增30％以上；三倍体丹参抗病性，抗逆性增强。因此，通过三倍体杂种优势的利用可以大幅度地提高非粮作物的生物学产量。这已在杨树三倍体，苹果三倍体，香蕉三倍体，糖用甜菜三倍体上得到证实。丹参是以根部作为药材的植物，它不但是一个异花授粉植物，杂种优势强，而且是多年生，既能进行有性生殖又能行无性繁殖，通过无性繁殖将三倍体杂种优势固定下来，保持10年以上。因此，丹参是三倍体杂种优势利用最理想的材料，它可能成为继糖用甜菜三倍体之后，利用根部杂种优势的典型代表，具有重要的社会和经济效益。

附图说明：

图1丹参二倍体(a)、三倍体(b)、四倍体(c)染色体分析及鉴定。

图2丹参二倍体(a)、三倍体(b)、四倍体(c)植株外形。

图3丹参二倍体(a)、三倍体(b)、四倍体(c)花比较。

具体实施方式：

本发明的可以从下述实例中得以体现，但它不会对本发明作任何限制。

实施例

图1为丹参二倍体(a)、三倍体(b)、四倍体(c)染色体分析、鉴定；图2为丹参二倍体(a)、三倍体(b)、四倍体(c)植株外形；图3为丹参二倍体(a)、三倍体(b)、四倍体(c)花比较。

将采自山东省莱芜地区的白花丹参二年生根，3月初插在试验地里，开花时套袋自交，防止异花传粉。当种子接近成熟时(未变黑，尚绿色)采取约50粒未成熟种子，先用75％酒精消毒10分钟，再用0.1％升汞消毒10分钟，然后用无菌水冲洗5遍，接种在含0.02％秋水仙碱的1/2MS培养基中，在室温25℃条件下培养96小时。然后将丹参种子转移到正常1/2MS培养基中，在27℃，光周期13小时/天，光强度3000Lux，继续培养，14天后发芽28粒，接近半致死剂量，至幼苗生长出3-4片真叶，出瓶移栽。在移栽时，平行分株编号，分别取新生长的根尖，放入对二氯代苯饱和水溶液中进行前处理3.5小时，然后将根尖转入3∶1甲醇∶冰醋酸固定液中，固定4.5小时以上，冰箱中保存备用。用卡宝品红染色液染色，压片法制备染色体标本。

用显微镜(×400以上)检查确定染色体数目，经检查在成活的28株幼苗中，有16株加倍成功，染色体数目为2n＝32，一株为非整倍体，2n＝31，诱变频率为60.7％。待四倍体白花丹参快开花时，去雄套袋，父本选取二倍体白花丹参(或优良的二倍体紫花丹参)，进行人工杂交授粉，此时所结的种子，不论是以四倍体为母本，二倍体为父本或以二倍体为母本，四倍体为父本(♀4x×♂2x或♀2x×♂4x)，如果去雄彻底，没有自花授粉，应该全都是三倍体丹参种子。图1丹参二倍体、三倍体、四倍体染色体分析、鉴定。

取三倍体丹参种子在3月初，先在田间播种育苗，后按一般丹参栽培管理方法进行定植。按每亩4500株计算定植，株行距35-45公分，双行种植。结果为：图2为丹参二倍体、三倍体、四倍体植株外形，可见三倍体、四倍体的花、叶片等生长势明显好于二倍体；图3为丹参二倍体、三倍体、四倍体的花，三倍体、四倍体的花明显大于二倍体。

Claims (8)

1.一种丹参三倍体的培育方法，其特征它包括丹参四倍体的诱导与鉴定、三倍体丹参的杂交制种和三倍丹参的定植栽培管理，具体步骤为：选取未完全成熟的优良丹参品种的种子放入含有秋水仙碱的1/2MS培养基中诱变培养；然后转入正常1/2MS培养中继续培养，取幼苗的根尖，染色体前处理后进行染色体倍性鉴定，选取染色体数目2n＝4x＝32的幼苗为丹参四倍体；以四倍体丹参为母本，二倍体丹参为父本或以二倍体丹参为母本，四倍体丹参为父本，进行杂交授粉，获得三倍体丹参种子；将得到的三倍体丹参种子在2-3月份，播种育苗，按一般丹参栽培管理种植。

2.一种丹参三倍体的培育方法，其特征包括以下步骤：

1)选取未完全成熟的优良丹参品种的种子进行灭菌处理后放入含有秋水仙碱的1/2MS培养基中诱变培养，将诱变培养后的种子转入正常1/2MS培养中继续培养，光照，至幼苗生长出3-4片真叶；

2)取幼苗的根尖，先进行染色体前处理，然后进行染色体倍性鉴定，选取染色体数目2n＝4x＝32的幼苗，即是加倍成功的丹参四倍体，将加倍成功的幼苗按常规方法再种植；

3)按通常方法，以上述四倍体丹参为母本，二倍体丹参为父本或以二倍体丹参为母本，四倍体丹参为父本，进行杂交制种，获得三倍体丹参种子；

4)将得到的三倍体丹参种子在2-3月份，先在田间播种育苗，后按一般丹参栽培管理方法进行定植栽培。

3.按照权利要求2所述的丹参三倍体的培育方法，其特征在于步骤1)所述的诱变培养法，先将灭菌处理后的种子放入含有0.02％秋水仙碱的1/2MS培养基中，在25℃-27℃条件下诱变培养72-96h。

4.按照权利要求2所述的丹参三倍体的培育方法，其特征在于步骤1)所述的诱变培养后的种子是在无菌条件下转入正常1/2MS培养中，25-27℃条件下继续培养，光周期8-12小时/天，光强3000Lux，10-15天。

5.按照权利要求2所述的丹参三倍体的培育方法，其特征在于步骤1)所述的染色体鉴定方法，取幼苗新生长的根尖，放入对二氯代苯饱合水溶液中前处理3-4h，然后放入体积比3∶1的甲醇与冰醋酸固定液中，4℃冰箱中保存备用；用卡宝品红染色液染色，压片法制备染色体标本；顕微镜观察，确定出染色体数目2n＝4x＝32的幼苗。

6.按照权利要求2所述的丹参三倍体的培育方法，其特征在于步骤2)所述的三倍体丹参种子为：♀4x×♂2x或♀2x×♂4x→F1为3x。

7.按照权利要求2所述的丹参三倍体的培育方法，其特征在于步骤3)所述的杂交制种是人工有性杂交授粉。

8.按照权利要求2所述的丹参三倍体的培育方法，其特征在于步骤4)所述的定植是按每亩4500株定植，可按株行距35-45公分，双行种植。

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