CN101889505A - 一种栀子的辐射育种方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种栀子的辐射育种方法，属于植物育种技术领域。选择优良类型栀子树，剪取枝条为辐照材料；对辐照材料进行⁶⁰Co-γ射线辐射，辐射剂量为20-25Gy；对辐照后的枝条进行扦插育苗，扦插育苗成活后移栽，通过三年的培育，与未经辐射育种普通苗对照组比较，筛选出有益的变异株系，再采取扦插繁殖育苗，得到性状遗传稳定的优化株系；所述栀子树长大进入产果期后，花期和果实成熟期时间缩短，开花和果实成熟时间更为集中，栀子鲜果产量高于750kg/亩，栀子苷含量大于5％，色素质量检测：61色价E1％1cm、100g生药，大于26.68；株高：1.6-2.0m；形态：分枝适中，株型清秀；叶片：叶长6-15cm，叶宽2.6-7cm，叶缘内卷、叶厚深绿；全果长6-9cm，果实长4.0-5.5cm，果萼长2-3.5cm果实直径2-2.5cm，干粒重7kg，成熟后呈红色，耐寒性强的植株。

Description

一种栀子的辐射育种方法

技术领域

本发明涉及一种栀子的辐射育种方法，属于植物育种技术领域。

背景技术

辐射诱变是诱变育种常用的诱变技术，主要包括射线诱变、离子束诱变和空间诱变等。辐射育种具有突变频率高、性状稳定快、育种周期短等优势，可以诱导自然界尚未出现或很难出现的新基因源，极大地丰富育种工作中的原材料，大幅度地改良某些性状，是目前药用植物品种培育与改良中的重要途径之一。药用植物辐射后的农艺性状主要包括种子发芽率、出苗率、株高、分枝数、根长度以及开花、结籽数等方面变化。对药用植物的生长发育具有双重影响，既可以促进生长，提高产量，又具有负面效应。

栀子(Gardenia jasminoides Ellis)为茜草科栀子属植物，别名山栀子、黄栀子等。栀子的果实是传统中药。栀子中合有40余种生理活性物质，其中为国内外所公认的中药栀子有效成分为环烯醚萜类物质。其中包括栀子苷、京尼平苷、羟异栀子苷、栀子苷酸等，其中活性成分最高的是栀子苷和京尼平苷。《中国药典》对栀子药材的质量标准除了常规的性状鉴别外，列出了栀子苷(C₁₇H₂₄O)含量测定为其内在质量控制指标。而不同来源的栀子药材栀子苷含量相差非常大，低的不到1％，高的超过7％，造成这种现象的因素是多样的，但品种的不一致却是很重要的原因。为保证药材的稳定性均一性，提高栀子药材的质量和产量，必须进行栀子优良品系的选育研究。而通过辐射育种方法培育栀子的新品种不失为一种良好途径。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用辐射诱变技术的栀子的辐射育种方法。从而获得高产、优质、抗逆性强的栀子新品种。

本发明的目的是这样实现的：

选择优良类型栀子树，剪取枝条为辐照材料；对辐照材料进行⁶⁰Co-γ射线辐射，辐射剂量为20-25Gy；对辐照后的枝条进行扦插育苗，扦插育苗成活后移栽，通过三年的培育，与未经辐射育种普通苗对照组比较，筛选出有益的变异株系，再采取扦插繁殖育苗，得到性状遗传稳定的优化株系；所述优化株系育苗长大进入产果期后，花期和果实成熟期时间缩短，开花和果实成熟时间更为集中，栀子鲜果产量高于750kg/亩，栀子苷含量大于5％，色素质量检测：61色价E^1％1cm、100g生药，大于26.68；株高：1.6-2.0m；形态：分枝适中，株型清秀；叶片：叶长6-15cm，叶宽2.6-7cm，叶缘内卷、叶厚深绿；全果长6-9cm，果实长4.0-5.5cm，果萼长2-3.5cm果实直径2-2.5cm，千粒重7kg，成熟后呈红色，耐寒性强的植株。

优选为：(1)、选择株高1.5～2.0m，叶片宽大，叶长5～11cm，叶宽2.5～4.5cm，果实长2.0-3.5cm，果实直径1.0～1.8cm，单株挂果量2.5～5kg的健壮栀子树，剪取枝条为辐照材料，选取的枝条的数量根据育种面积大小而定；

(2)、对辐照材料进行⁶⁰Co-γ射线辐射，辐射剂量为20Gy；对辐照后的枝条进行扦插育苗，扦插前采用生根粉进行了处理，育苗地为四周无环境污染、土地肥沃、偏粘性水田改建苗圃，苗床未施基肥，畦宽1.2m，沟深30cm，扦插株行距规格10×20cm，苗地管理与普通育苗管理方式相同；

(3)、对成活的扦插苗进行移栽，在移栽前将5％-15％长势及变异不良的单株全部清除，把合格健壮苗木全部集中种植于一个园区内，种植规格2.5×2.5m，苗地做到勤除草，勤施肥，勤松土，天旱不缺水，下雨不积水；并采用农业防治，生物防治，物理机械防治的方法进行病虫害防治；

(4)、优良类型筛选：在种植上述移栽扦插苗的三年过程中，分阶段，随时对苗木的植株生长发育进行观测，及时把变异过大或过小的不良植株淘汰；把树形清秀，株高1.5～1.7m，叶片大，叶厚深绿，叶缘内卷，果实大，成熟后呈红色，耐寒性强的植株保留下来；

(5)、为保持品种特性，采取扦插繁殖育苗，对其繁殖推广；扦插繁殖可在春秋两季进行，选择2-4年生健壮枝条，剪成15～25cm，上端平下端斜的插穗，上端留叶2～3片；按株行距10×15cm的规格插于苗床，插条入土深2/3，插后浇透水，以后苗床保持湿润；苗期除注意浇水和除草外，一般追施以氮肥为主的肥料3～4次；以氮肥为主，磷肥为辅追肥。

具体实施方式

本发明可以通过发明内容中说明的技术具体实施，通过下面的实施例可以对本发明作进一步的描述，然而，本发明的范围并不限于下述实施例。

实施例1：

1.1辐射材料

从来源于江西省抚州市野生黄栀子种源种子育苗栽培的种群中，优选出一类形态性状类似的优良类型栀子，剪取枝条为辐照材料。该类型形态特征：株高1.5～2.0m，叶片宽大，叶长5～11cm，叶宽2.5～4.5cm。果型大、果实长2.0-3.5cm，果实直径1.0～1.8cm，单株着果量2.5～5kg。与普通类型相比，树体生长旺盛，果型更大，着果量多，产量高。选择该优良类型枝条进行辐射处理，然后扦插育苗；并且在实验测定中以未进行辐照的该类型枝条扦插繁殖育苗来栽培作对照。

1.2辐射方法

对选取优良类型栀子的小枝条剪成长12～15cm，2001年2月25日将新鲜枝条12000枝送江西省农科院进行⁶⁰Co-γ射线辐射，采取3种不同辐照剂量处理，辐射剂量分别为20、30、40Gy，每处理4000个枝条。

2001年2月28日，对经不同处理辐照后枝条进行扦插育苗。扦插前均采用生根粉进行了处理。育苗地为水田改建苗圃，偏粘性土，未施基肥，畦宽1.2m，沟深30cm。三个处理各插二畦，扦插株行距10×20cm，苗地管理与普通育苗管理方式相同。

2002年3月15日，对经辐照后成活的扦插苗全部移栽，将长势及变异不良的单株全部清除，剩余苗木集中种植于一个园区内，种植规格2.5×2.5m，栽种面积约17亩。在栽培管理上比普通园区管理更加精细，全部采用人工除草，一律严禁药物除草。

1.3结果与分析

1.3.1存活率调查研究

经查阅大量文献，本试验将栀子枝条的辐射剂量范围定为20～40Gy。对辐照后枝条存活率调查研究显示，经40Gy处理的枝条全部枯死未成苗，为栀子枝条的致死剂量。

经30Gy处理的枝条中有少量枝条萌发了新芽，而后逐渐死亡，分析其原因，可能由于辐射造成枝条萌芽的顶端分生组织受到损伤，代谢活动发生紊乱，生长素合成受到抑制，营养物质无法正常运输，影响细胞的生长和分裂，进而导致生长最终停止。

经20Gy处理的枝条多数成活，最终存活率为49.2％(表1)，变异频率较高且扦插繁殖后性状稳定。以上结果表明，不同植物对辐射的敏感性差异显著，栀子幼枝可致死辐射剂量较低，辐射诱变处理具有不确定性，应该加强不同诱变技术的定向育种研究，以提高育种效率。

表1不同辐照剂量对黄栀子存活率的影响

1.3.2优良类型筛选

经20Gy辐照成活后的1968株苗木中，将长势及变异不良的单株全部清除，剩余1768株苗木园地栽培。种植3年对植株生长发育观测，表现出三种有区别的不同类型，其特征见表2。类型1植株特征为株高1.5～1.7m，叶片大，叶厚深绿，叶缘内卷，果实大，成熟后呈红色。与其它品种相比，其耐寒性特强，2008年前所未有的冰冻灾害，江西多种农林作物遭受严重影响，不少栀子品种冻害严重，尤其从广西等引进的水栀子等甚至冻死，但类型1仍生长良好，产量未受到明显影响，至今未发现冻伤现象。因此之后选择类型1繁殖推广，命名为″天顺″栀子。到目前为止，应用该″天顺″栀子品种种植3代，多年观测表明，该品种特征稳定，具有树体适中，分枝匀称，冠形圆满，花期和果期集中，结实量多，果实较大，栀子苷与色素含量高，易修剪管理，抗寒抗旱、适应性强等特点。

表2栀子辐照后植株类型

2栀子辐射新品种繁殖技术研究

2.1扦插育苗技术试验

为保持新品种特性，采取扦插繁殖育苗。

通过从扦插基质和不同生根剂处理等方面对″天顺″栀子进行扦插实验研究，结果表明，通过辐照新选育的″天顺″栀子扦插繁殖技术与普通栀子类似，使用普通大田圃地作插床即可扦插成活，对插条应用GGR等生根剂处理则更有利于成活。扦插繁殖可于春秋两季进行。选1-2年生健壮枝条，剪成15～20cm长，上端平下端斜的插穗，上端留叶2～3片。按株行距10×15cm插于苗床，插条入土深2/3。插后浇透水，以后苗床保持湿润。

2001年以来我们一直采取扦插繁育经辐射培育的栀子新品种，在种植后的新品种栀子园再选择优良单株类群采集穗条，至今已经选育繁殖了3代″天顺″栀子。经观测，选择的新品种″天顺″栀子性状保持稳定。

2.2育苗苗圃的水肥等管理

经常性中耕除草，做到田间无杂草。适时适量灌溉，保持苗床湿润，不得有积水。栀子喜肥，苗期注意浇水和除草外，一般追施N肥为主肥料3～4次。可施充分腐熟的稀薄禽畜粪水、喷施磷酸二氢甲、尿素等，以N肥为主，P肥为辅追肥。

3栀子辐射新品种生物学特性观测研究

3.1″天顺″栀子与其它品种生长动态比较

适当剂量辐射对植物生长起促进作用。辐射甘草的根茎粗度、长度、生长量均有不同程度地增加，快速生长期明显提前。本研究对辐射选育的″天顺″栀子和本地的山栀子、广西引进的水栀子(尖叶型)等不同品种类型进行生长动态比较(表3)，结果显示，随着树龄的增加，栀子的树高、冠幅随之增加，1～3年内增长最为迅速。在整个生长过程中，″天顺″栀子的树高和冠幅大小均介于山栀子和水栀子类型之间。辐射后栀子品种的生长发育良好，尤其前1-3年生长比较快，明显比本地原山栀子生长更快，但比广西引进的水栀子稍慢，植株个体大小适中。

表3″天顺″栀子与其它品种生长动态比较

3.2″天顺″栀子与对照及其它品种形态比较

辐射材料的选择是育种的关键之一。生物体在含水量较高的情况下对辐射的敏感性大。本试验的辐射材料为栀子的幼嫩枝条，含水量较高，所以对射线的敏感度较高。经辐射后诱发大量突变株，变异频率较高且扦插繁殖后性状遗传稳定。从表4可以看出，与对照品种类型相比，″天顺″栀子主要表现为树高较大，叶片较大，叶缘内卷，叶色更深，果实较大，分枝较少。与普通山栀子和水栀子(尖叶型)相比，叶色更深，果实较大，千粒重较大，分枝较少，尤其萌芽枝较少。

表4″天顺栀子与对照及其它品种形态比较

3.3″天顺″栀子与对照及其它品种生长发育期比较

本试验中，栀子经辐射处理后，其花期和果实成熟期时间均缩短，开花和果实成熟时间更为集中，主要花期为5月中下旬，花期时间集中，花期长约10-15天，无长期陆续开花现象；果实成熟期为10月中旬，有的年份早到10月上旬，成熟期比较一致。普通的栀子(山栀子和水栀子)开花期持续较长，盛花期外还随着枝条生长陆续开花，秋花秋果明显，尤其幼年栀子，甚至整个生长期都可见到花。在江西栀子的始花期5月初，盛花5月中下旬(或至6月上旬)，后可持续在新发枝头陆续开花至秋季。由于果实陆续成熟，采收一般需分两次采收，第一次在10月采收成熟果实，第二次在11月采收剩余的全部果实。而经辐射后的″天顺″栀子开花期缩短集中，果实成熟时间较为一致，因此，在果实成熟转红色时一次采收即可，通常在10月中旬采收，有的年份季节早至10月上旬即可采收，也可延至11月初采收，在打霜前果实不会掉落，不影响果实质量。

表5″天顺″与对照及其它品种生长发育期比较

4栀子新品种栀子苷含量、色素质量等品质检测分析

对栀子辐射选育品种″天顺″、对照、本地山栀子、引进栽培的广西水栀子产量测定和栀子苷含量、色素质量(色价)测定，以及同其他产地栀子的质量情况进行比较，见表6。结果显示，辐射选育的″天顺″栀子产量、栀子苷含量和色价均属最高。

表6″天顺″与对照及其它栀子品种药材质量和产量比较

经江西省分析测试中心对基地″天顺″栀子药材的重金属、农药残留等测定，所测项目均符合《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》。

Claims (3)

1.一种栀子的辐射育种方法，其特征是：选择优良类型栀子树，剪取枝条为辐照材料；对辐照材料进行⁶⁰Co-γ射线辐射，辐射剂量为20-25Gy；对辐照后的枝条进行扦插育苗，扦插育苗成活后移栽，通过三年的培育，与未经辐射育种普通苗对照组比较，筛选出有益的变异株系，再采取扦插繁殖育苗，得到性状遗传稳定的优化株系。

2.根据权利要求1所述的一种栀子的辐射育种方法，其特征是：所述优化株系育苗长大进入产果期后，花期和果实成熟期时间缩短，开花和果实成熟时间更为集中，栀子鲜果产量高于750kg/亩，栀子苷含量大于5％色素质量检测：61色价E^1％1cm、100g生药，大于26.68；株高：1.6-2.0m；形态：分枝适中，株型清秀；叶片：叶长6-15cm，叶宽2.6-7cm，叶缘内卷、叶厚深绿；全果长6-9cm，果实长4.0-5.5cm，果萼长2-3.5cm果实直径2-2.5cm，干粒重7kg，成熟后呈红色，耐寒性强的植株。

3.根据权利要求1所述的一种栀子的辐射育种方法，其特征是：

(1)、选择株高1.5～2.0m，叶片宽大，叶长5～11cm，叶宽2.5～4.5cm，果实长2.0-3.5cm，果实直径1.0～1.8cm，单株挂果量2.5～5kg的健壮栀子树，剪取枝条为辐照材料，选取的枝条的数量根据育种面积大小而定；

(2)、对辐照材料进行⁶⁰Co-γ射线辐射，辐射剂量为20Gy；对辐照后的枝条进行扦插育苗，扦插前采用生根粉进行了处理，育苗地为四周无环境污染、土地肥沃、偏粘性水田改建苗圃，苗床未施基肥，畦宽1.2m，沟深30cm，扦插株行距规格10×20cm，苗地管理与普通育苗管理方式相同；

(3)、对成活的扦插苗进行移栽，在移栽前将5％-15％长势及变异不良的单株全部清除，把合格健壮苗木全部集中种植于一个园区内，种植规格2.5×2.5m，苗地做到勤除草，勤施肥，勤松土，天旱不缺水，下雨不积水；并采用农业防治，生物防治，物理机械防治的方法进行病虫害防治；

(4)、优良类型筛选：在种植上述移栽扦插苗的三年过程中，分阶段，随时对苗木的植株生长发育进行观测，及时把变异过大或过小的不良植株淘汰；把树形清秀，株高1.5～1.7m，叶片大，叶厚深绿，叶缘内卷，果实大，成熟后呈红色，耐寒性强的植株保留下来；

(5)、为保持品种特性，采取扦插繁殖育苗，对其繁殖推广；扦插繁殖可在春秋两季进行，选择2-4年生健壮枝条，剪成15～25cm，上端平下端斜的插穗，上端留叶2～3片；按株行距10×15cm的规格插于苗床，插条入土深2/3，插后浇透水，以后苗床保持湿润；苗期除注意浇水和除草外，一般追施以氮肥为主的肥料3～4次；以氮肥为主，磷肥为辅追肥。