CN101816285B - 三倍体山银花及其培育方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三倍体山银花及其培育方法。包括以下步骤：选择二倍体红腺忍冬和灰毡毛忍冬的成年植株作为原始亲本，分别按常规技术种植，并以两者互为杂交授粉对应植株；在上述亲本刚进入绿蕾期时，诱导其形成二倍体大花粉；采摘经诱导且处于白蕾期的花，取出花药，干燥，筛选出二倍体大花粉低温保存；将二倍体大花粉与对应植株的单倍体卵细胞杂交，得到杂交种子；将杂交种子繁殖成完整植株，筛选出三倍体植株；将三倍体植株按常规技术种植，现蕾后得到三倍体山银花。与现有技术相比，本发明能更快地筛选出二倍体大花粉，并解决杂交花期不遇难题，显著缩短育种时间，操作简便易行，其遗传优势高于二倍体或四倍体植株，种植经济效益高。
Description
技术领域
本发明涉及生物育种技术领域，具体涉及三倍体山银花及其培育方法。
背景技术
山银花为忍冬科忍冬属植物灰毡毛忍冬Lonicera macranthoides Hand.-Mazz.、红腺忍冬Lonicera hypoglauca Miq.、华南忍冬Lonicera confuseDC.或黄褐毛忍冬Lonicera fulvotomentosa Hsu et S.C.Cheng的干燥花蕾或带初开的花，为2010年版《中国药典》所收载，其主要成分为绿原酸、灰毡毛忍冬皂苷乙、川续断皂苷乙，是清热解毒、抗菌消炎良药，并具有很好的保健作用。与同属植物金银花相比，其花蕾无绒毛，适用面广；绿原酸含量高，是提取绿原酸单体的首选原料；上市早，恰逢医药、食品行业用季，抢占了市场先机。因此，山银花被广泛用于医药、食品、日用化工、兽药等领域，市场供不应求。但是，常规山银花的花蕾较短、花蕾期短、易开放、花壁薄，采摘不便，制成干品后外观差，多数植株的产量较低，种植经济效益低。
前人已从常规山银花植株(染色体核型指数为2n＝18)中选育出成花早、花蕾长、绿原酸含量高、丰产稳产的品种，但花蕾期短，易开放，采摘不便，制成干品后外观差，如广西马山县的红腺忍冬，约在每年的4月1日开始进入绿蕾期，从绿蕾期到银花期只有10天；也选育出花冠一直不开裂、花期长的品种，但花壁薄，绿原酸含量低，上市晚，如广西资源县的灰毡毛忍冬，每年的6月20日才进入绿蕾期。前人对同科同属植物金银花植株进行了多倍体诱导，育成的同源四倍体植株(染色体核型指数为4n＝36)，枝叶粗大，花蕾数增多，花壁增厚，绿原酸含量增高，丰产性增强；但花蕾期短，易开放，呈对生状花序，采摘不便。迄今为止，三倍体山银花(染色体核型指数为3n＝27)及培育方法还未见有公开报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种三倍体山银花及其培育方法。由这种方法培育出的三倍体山银花抗逆性强、枝叶粗壮、成花早、花蕾大、无绒毛、花壁厚、花期长、花冠一直不开裂、有效成分含量高、丰产稳产、采收加工方便、外形美观。
为解决上述技术问题，本发明三倍体山银花的培育方法，包括以下步骤：
1)选择二倍体红腺忍冬和灰毡毛忍冬的成年植株作为原始亲本，分别按常规技术种植，并以两者互为杂交授粉对应植株；
2)在上述亲本的花蕾刚进入绿蕾期时，用化学诱导剂诱导其花蕾，使之形成二倍体大花粉；
3)采摘经诱导且处于白蕾期的花，取出花药，干燥，筛选出二倍体大花粉，低温保存；
4)将二倍体大花粉与对应植株的单倍体卵细胞杂交，植株结实后得到杂交种子；
5)将杂交种子繁殖成完整植株，筛选出三倍体植株；
6)将三倍体植株按常规技术种植，现蕾后得到三倍体山银花。
上述方法中，
步骤1)中，作为原始亲本的二倍体红腺忍冬的成年植株是指：从染色体核型指数为2n＝18的红腺忍冬中选择具有开花早、花蕾长、有效成分含量高、呈团状花序、丰产稳产性状特征的成年植株，如产于广西马山县的具有上述性状特征的红腺忍冬的成年植株；作为原始亲本的二倍体灰毡毛忍冬的成年植株是指：从染色体核型指数为2n＝18的灰毡毛忍冬中选择具有花期长、花冠一直不开裂、有效成分含量高、呈团状花序、丰产稳产性状特征的成年植株，如产于广西资源县的具有上述性状特征的灰毡毛忍冬的成年植株。
步骤2)中，化学诱导剂为秋水仙素或戊炔草胺，其中秋水仙素的质量浓度为0.01～1.0％的，戊炔草胺的摩尔浓度为150μmol/L～300μmol/L。具体的诱导方法可以是：用保湿透气性好的材料将整个花蕾包裹，滴入秋水仙素或戊炔草胺，每天滴3～6mL，连续滴5～7天，去掉包裹材料；或者是用微量注射器将上述药液沿花蕾纵轴方向注入花蕾中，每天注射2次，每次40～50μL，连续注射3～5天。
步骤3)中，干燥的方式为常温下用干燥剂干燥或真空冷冻干燥。选用常温干燥时，干燥剂为无水氯化钙或无水硫酸镁或硅胶等，干燥的时间为36～48小时；选用真空冷冻干燥时，干燥的温度为-40～-70℃，真空度为400～500Pa，干燥的时间为8～15小时。筛选出的二倍体大花粉应在冷藏条件下保存，一般在0～-4℃保存。
步骤4)中，杂交的方法为：选择对应植株上由绿蕾期生长至白蕾期需时最长的花朵，将花蕾去雄、套袋，于次日上午把二倍体大花粉涂于去雄花蕾的花柱上即可。
本发明还包括由上述方法培育得到的三倍体山银花。
与现有技术相比，本发明所述方法先将花粉干燥，使筛选二倍体大花粉更容易，进行低温保存，能长期保持花粉活力，有效解决杂交花期不遇的难题，显著缩短育种时间，操作简便易行；由该方法培育得到的三倍体植株，融合了两个植株的优良特性，具有抗逆性强、枝叶粗壮、直立性强、成花早、花蕾大、无绒毛、花壁厚、花期长、花冠一直不开裂、呈团状花序、有效成分含量高、丰产稳产、采收加工方便、外形美观等特点，遗传优势高于二倍体和四倍体植株，种植经济效益高。
具体实施方式
下面以实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
为方便描述，以下实施例中用“植株A”表示“从染色体核型指数为2n＝18的红腺忍冬中选择的具有开花早、花蕾长、有效成分含量高、呈团状花序、丰产稳产性状特征的成年植株”；用“植株B”表示“从染色体核型指数为2n＝18的灰毡毛忍冬中选择具有花期长、花冠一直不开裂、有效成分含量高、呈团状花序、丰产稳产性状特征的成年植株”。
实施例1
1)将产于广西马山县的具有开花早、花蕾长、有效成分含量高、呈团状花序、丰产稳产性状特征的红腺忍冬的成年植株(简称植株1)、产于广西资源县的具有花期长、花冠一直不开裂、有效成分含量高、呈团状花序、丰产稳产性状特征的灰毡毛忍冬的成年植株(简称植株2)分别按常规技术种植；
2)当植株1的花蕾刚进入绿蕾期时，用脱脂棉分别将花蕾裹住，将质量浓度为0.5％的秋水仙素滴入脱脂棉中，每天滴5次，第一次滴2mL，其余每次滴1mL，连续滴7天，然后去掉包裹材料；
3)采摘植株1经诱导且处于白蕾期的花，取出花药平铺在干净的白纸上(每平方厘米不超过10粒花药)，放置于盛有无水氯化钙的干燥器内，在常温条件下密封干燥48小时，收集干花粉，通过检测不同粒径花粉的染色体核型指数来确定二倍体大花粉的粒径，然后按常规技术筛选出二倍体大花粉，在0℃状态下保存备用；
4)选择植株2上由绿蕾期生长至白蕾期需时最长的花朵，将花蕾去雄、套袋，于次日上午把二倍体大花粉涂于植株2去雄花蕾的花柱上，植株结实后得到杂交种子；
5)将杂交种子繁育成苗，取其茎尖分生组织进行染色体核型指数的检测，筛选出三倍体植株；
6)将三倍体植株按常规技术种植，现蕾后得到三倍体山银花。
经检测，所培育出的山银花的染色体核型指数为3n＝27，植株抗逆性强、枝叶粗壮、直立性强、成花早、花蕾大、无绒毛、花壁厚、花期长、花冠一直不开裂、呈团状花序、制成干品后外形美观，干花中绿原酸的含量达8％(重量)(HPLC法测定)。
实施例2
1)将植株A、植株B分别按常规技术种植；
2)当植株A的花蕾刚进入绿蕾期时，用脱脂棉分别将花蕾裹住，将摩尔浓度为280μmol/L的戊炔草胺滴入脱脂棉中，每天滴3次，每次滴1mL，连续滴7天，然后去掉包裹材料；
3)采摘植株A经诱导且处于白蕾期的花，取出花药平铺在干净的白纸上(每平方厘米不超过10粒花药)，放置于装有无水硫酸镁的干燥器内，在常温条件下密封干燥40小时，收集干花粉，通过检测不同粒径花粉的染色体核型指数来确定二倍体大花粉的粒径，然后按常规技术筛选出二倍体大花粉，在-2℃状态下保存备用；
4)选择植株B上由绿蕾期生长至白蕾期需时最长的花朵，将花蕾去雄、套袋，于次日上午把二倍体大花粉涂于植株B去雄花蕾的花柱上，植株结实后得到杂交种子；
5)将杂交种子繁育成苗，取其茎尖分生组织进行染色体核型指数的检测，筛选出三倍体植株；
6)将三倍体植株按常规技术种植，现蕾后得到三倍体山银花。
经检测，所培育出的山银花的染色体核型指数为3n＝27，植株抗逆性强、枝叶粗壮、直立性强、成花早、花蕾大、无绒毛、花壁厚、花期长、花冠一直不开裂、呈团状花序、制成干品后外形美观，干花中绿原酸的含量达7％(重量)(HPLC法测定)。
实施例3
1)将产于广西马山县的具有开花早、花蕾长、有效成分含量高、呈团状花序、丰产稳产性状特征的红腺忍冬的成年植株(简称植株1)、产于广西资源县的具有花期长、花冠一直不开裂、有效成分含量高、呈团状花序、丰产稳产性状特征的灰毡毛忍冬的成年植株(简称植株2)分别按常规技术种植；
2)当植株2的花蕾刚进入绿蕾期时，用微量注射器将摩尔浓度为150μmol/L的戊炔草胺溶液沿花蕾纵轴方向注入到花蕾基部，每天注射2次，每次50μL，连续注射3天；
3)采摘植株2经诱导且处于白蕾期的花，取出花药薄摊在台式真空冷冻干燥器的搁物盘中(每平方厘米不超过10粒花药)，在-60℃，真空度为478Pa的条件下干燥8小时，收集干花粉，通过检测不同粒径花粉的染色体核型指数来确定二倍体大花粉的粒径，然后按常规技术筛选出二倍体大花粉，在0℃状态下保存备用；
4)选择植株1由绿蕾期生长至白蕾期需时最长的花朵，将花蕾去雄、套袋，于次日上午将二倍体大花粉涂于植株1去雄花蕾的花柱上，植株结实后得到杂交种子；
5)将杂交种子繁育成苗，取其根尖分生组织进行染色体核型指数的检测，筛选出三倍体植株；
6)将三倍体植株按常规技术种植，现蕾后得到三倍体山银花。
经检测，所培育出的山银花的染色体核型指数为3n＝27，植株抗逆性强、枝叶粗壮、直立性强、成花早、花蕾大、无绒毛、花壁厚、花期长、花冠一直不开裂、呈团状花序、制成干品后外形美观，干花中绿原酸的含量达7.8％(重量)(HPLC法测定)。
实施例4
1)将植株A、植株B分别按常规技术种植；
2)当植株B的花蕾刚进入绿蕾期时，用微量注射器将质量浓度为0.02％的秋水仙素溶液沿花蕾纵轴方向注入到花蕾基部，每天注射2次，每次45μL，连续注射5天；
3)采摘植株B经诱导且处于白蕾期的花，取出花药薄摊在台式真空冷冻干燥器的搁物盘中(每平方厘米不超过10粒花药)，在-70℃，真空度为420Pa的条件下干燥8小时，收集干花粉，通过检测不同粒径花粉的染色体核型指数来确定二倍体大花粉的粒径，然后按常规技术筛选出二倍体大花粉，在-4℃状态下保存备用；
4)选择植株A由绿蕾期生长至白蕾期需时最长的花朵，将花蕾去雄、套袋，于次日上午将二倍体大花粉涂于植株A去雄花蕾的花柱上，套袋栽培，植株结实后得到杂交种子；
5)将杂交种子繁育成苗，取其根尖分生组织进行染色体核型指数的检测，筛选出三倍体植株；
6)将三倍体植株按常规技术种植，现蕾后得到三倍体山银花。
经检测，所培育出的山银花的染色体核型指数为3n＝27，植株抗逆性强、枝叶粗壮、直立性强、成花早、花蕾大、无绒毛、花壁厚、花期长、花冠一直不开裂、呈团状花序、制成干品后外形美观，干花中绿原酸的含量达7.5％(重量)(HPLC法测定)。
Claims (3)
1.三倍体山银花的培育方法，其特征在于包括以下步骤：
1)选择二倍体红腺忍冬和灰毡毛忍冬的成年植株作为原始亲本，分别按常规技术种植，并以两者互为杂交授粉对应植株；
2)在上述亲本的花蕾刚进入绿蕾期时，用化学诱导剂诱导其花蕾，使之产生二倍体大花粉；其中，
所述的化学诱导剂为秋水仙素或戊炔草胺，其中秋水仙素的质量浓度为0.01～1.0％，戊炔草胺的摩尔浓度为150μmol/L～300μmol/L；
诱导的方法为：原始亲本的花蕾刚进入绿蕾期时，用保湿透气性好的材料将整个花蕾包裹，滴入秋水仙素或戊炔草胺，每天滴3～6mL，连续滴5～7天，去掉包裹材料；或者是用微量注射器将上述药液沿花蕾纵轴方向注入花蕾中，每天注射2次，每次40～50μL，连续注射3～5天；
3)采摘经诱导且处于白蕾期的花，取出花药，干燥，筛选出二倍体大花粉，低温保存；
4)将二倍体大花粉与对应植株的单倍体卵细胞杂交，植株结实后得到杂交种子；所述杂交的方法为：选择对应植株上由绿蕾期生长至白蕾期需时最长的花朵，将花蕾去雄、套袋，于次日上午把二倍体大花粉涂于去雄花蕾的花柱上；
5)将杂交种子繁殖成完整植株，筛选出三倍体植株；
6)将三倍体植株按常规技术种植，现蕾后得到三倍体山银花。
2.根据权利要求1所述的三倍体山银花的培育方法，其特征在于：步骤1)中，作为原始亲本的二倍体红腺忍冬的成年植株是指：从染色体核型指数为2n＝18的红腺忍冬中选择具有开花早、花蕾长、有效成分含量高、呈团状花序、丰产稳产性状特征的成年植株；作为原始亲本的二倍体灰毡毛忍冬的成年植株是指：从染色体核型指数为2n＝18的灰毡毛忍冬中选择具有花期长、花冠一直不开裂、呈团状花序、有效成分含量高、丰产稳产性状特征的成年植株。
3.根据权利要求1所述的三倍体山银花的培育方法，其特征在于：步骤3)中，干燥的方式为常温下用干燥剂干燥或真空冷冻干燥。
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