CN107980619A - 一种创建花生种子不同休眠特性新种质的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种创建花生种子不同休眠特性新种质的方法，包括原种的准备及处理‑‑原种种植‑‑不同休眠特性新种质的选育，本发明选择高油酸休眠花生品种花育52号作为原种，采用EMS诱变种子，同时，对M0～M4世代单株采用不同的选育方法，创建出休眠特性不同的花生种质，为花生种子休眠机制研究和培育具有适度休眠性花生品种提供材料基础，满足我国花生市场需求和保障花生安全生产，为花生种子休眠性遗传机理研究和抗田间发芽花生品种培育创制遗传材料，有助于提高花生产量，保证花生品质。
Description
技术领域
本发明涉及花生新种质选育方法技术领域，具体而言涉及一种创建花生种子不同休眠特性新种质的方法。
背景技术
花生是我国重要的油料作物和经济作物，单产、总产、出口均具世界前列。近年来，我国花生生产中多有报道，花生收获时期恰逢阴雨天气导致花生在植株上发芽，严重影响产量、品质和种用质量，甚至是引发食用安全隐患，其主要根源是目前选育推广的花生新品种休眠性较弱，因此，选育具有适度休眠性的花生品种非常重要，而创制具有不同休眠特性的花生种质是探索花生种子休眠生理和分子机制、培育具有适度休眠性花生品种的前途条件。
花生种子休眠研究在检测方法、影响因素、遗传机制方面均有少了研究。花生种子休眠性检测方法有多种，根据试验地点可分为田间鉴定方法和室内鉴定方法，根据检测种子差异可分为干种子休眠性检测和新鲜种子休眠性检测。Nautiyal等(2001)采用原位发芽试验，即统计收获时的芽果株数和芽果率；Kumar和Patel(1999)将成熟收获的荚果自然干燥10d后，剥壳播种于田间统计发芽率；Landford等(1965)将成熟种子收获后14d剥壳进行室内萌发试验，发芽温度为25℃，80％种子萌发时所需时间为休眠期；Upadhyaya和Nigam(1999)收获成熟荚果剥壳后于35℃下进行发芽试验，统计发芽率和发芽天数；Wang等(2012)收获成熟荚果一周内进行萌发试验；胡晓辉等(2013)采用成熟种子收获后晾晒10d剥壳进行室内萌发试验，统计第7天发芽率。
花生种子休眠性是一个极其重要和复杂的农艺性状，影响花生种子休眠的内在因素包括：胚效应、种皮效应以及内源激素水平等；种子休眠性还受到环境条件的显著影响如温度、湿度、贮藏时间等；通过乙烯、干燥后熟、干热处理等方式可解除花生种子休眠性。品种休眠性鉴定方面，Wang等(2012)对美国微核心种质库103份种质进行休眠性检测，表明花生种子休眠性广泛存在，乙烯处理能显著提高种子发芽率；密枝变种型种质比疏枝变种、珍珠豆变种和秘鲁变种类型的种质休眠性强。花生种子休眠性的遗传研究因休眠性检测方法和研究材料的差异研究结果各异，主要有2种结论，一种是花生种子休眠性由单基因控制，休眠性对无休眠性呈完全显性或不完全显性；另外一种是花生种子休眠性由多基因控制，分离世代的表现型频数为连续分布。
我国花生种子休眠性的研究主要集中在品种种子休眠性鉴定、影响因素和休眠破除方法等方面。现阶段仅有花生品种休眠性差异筛选的报道，但尚未有休眠性差异花生种质创制方法及新种质创制的报道。
发明内容
本发明提供了一种创建花生种子不同休眠特性新种质的方法。
为实现上述目的，发明人选择休眠性强的花生种质做为原种，以创建不同休眠特性新种质，同时，为了挑选出具有较强休眠性的花生种质，发明人进行了如下选择试验，本发明中所述种子发芽率均表示干种子发芽率。
试验材料系花育22号、花育23号、花育25号、花育28号、花育32号、花育51号、花育52号、06B16、P76、鲁花11号、徐花13号。其中，花育22号、花育23号、花育25号、花育28号、花育32号为山东省花生研究所育成的花生品种，通过了山东省品种审定。徐花13号为徐州农科所育成的花生品种，通过了国家品种鉴定。花育51号、花育52号为山东省花生研究所育成的花生品种，通过了安徽省品种鉴定。06B16是来自美国的小花生品种。P76为山东省花生研究所育种中间材料。鲁花11号为山东省莱阳农学院育成的花生品种，通过了山东省品种审定。上述花生种质成熟收获后晾晒的干种子放置冰箱备用。
每个花生种质取20粒成熟饱满的花生种子，将花生种子置于铺有两张滤纸的12cm培养皿内，加蒸馏水于30℃条件下暗培养，检测第7天的发芽率，以胚根和胚轴长度≥种子长度作为发芽标准，结果如表1所示。
表1：
由表1可以看出：花育22号、花育23号、花育25号、花育28号、花育32号、花育51号、鲁花11号、徐花13号干种子发芽率均在80％以上，P76干种子发芽率在70.00％；06B16干种子发芽率在10.00％，花育52号干种子发芽率35.00％。发芽率高的种子休眠性弱，相反，发芽率低的种子休眠性强。由于花育52号综合性状优于06B16，综合考虑干种子发芽率和成本因素，高油酸休眠花生品种花育52号具有强休眠特性，其符合本发明对原种的要求。
一种创建花生种子不同休眠特性新种质的方法，包括以下步骤：
S1：选择休眠性强的花生种质做为原种，并检测原种的种子发芽率，将原种置于浓度为1.5％的EMS塑料盒中，振荡，浸泡，流水冲洗；
S2：将步骤S1处理的原种种植于大田，单株种植，获得M0代群体，M0代自交获得M1世代，收获时混合收获；
S3：翌年单株种植M1世代，收获M2世代各单株，测定各单株品质并检测各单株种子发芽率；
S4：选择与原种种子发芽率差异显著的M2世代单株，翌年种植为株行，株行内收获M3世代各单株，测定各单株品质并检测各单株种子发芽率；
S5：选择与原种种子发芽率差异显著的M3世代单株，翌年种植为株行，收获M4世代株行，测定株行内各单株品质并检测株行内3个单株的种子发芽率；
S6：选择种子发芽率一致的M4世代株行作为中选株行，通过T检验，即得不同休眠特性的新种质。
进一步，所述步骤S1中，将原种置于浓度为1.5％的EMS塑料盒中，将EMS塑料盒置于振荡器中，振荡浸泡2-2.5h，转速为80-90rmp，浸泡后的原种用流水冲洗3-4h。
进一步，所述步骤S1中，休眠性强的花生种质的选择方法为：
将花生种质成熟收获后晾晒的干种子放置冰箱备用，取20粒成熟饱满的花生种子，将花生种子置于铺有两张滤纸的12cm培养皿内，加蒸馏水于30℃条件下暗培养，检测第7天的发芽率，以胚根和胚轴长度≥种子长度作为发芽标准，用种子发芽率评价种子休眠性的强弱，发芽率高的种子休眠性弱，发芽率低的种子休眠性强。
进一步，所述步骤S3-S5中，用近红外分析仪测定各单株品质，包括脂肪、蛋白质、油酸和亚油酸含量。
进一步，所述步骤S3-S5中，各单株种子发芽率的检测方法为：
将各单株收获后晾晒干10天，每个单株取20粒成熟饱满的花生种子，将花生种子置于铺有两张滤纸的12cm培养皿内，加蒸馏水于30℃条件下暗培养，检测第7天的发芽率，以胚根和胚轴长度≥种子长度作为发芽标准。
进一步，所述原种为由山东省花生研究所选育的高油酸休眠花生品种花育52号，其种子发芽率为35％。
进一步，所述步骤S6中，所述不同休眠特性的新种质包括呈休眠弱性的新种质和呈休眠强性的新种质，所述休眠弱性指种子发芽率高于65％，所述休眠强性指种子发芽率低于12％。
进一步，株行内用于检测种子发芽率的3个单株均呈眠弱性或休眠强性时，则认为种子发芽率一致。
本发明的有益效果如下：
选择高油酸休眠花生品种花育52号作为原种，采用EMS诱变种子，同时，对M0～M4世代单株采用不同的选育方法，创建出休眠特性不同的花生种质，为花生种子休眠机制研究和培育具有适度休眠性花生品种提供材料基础，满足我国花生市场需求和保障花生安全生产，为花生种子休眠性遗传机理研究和抗田间发芽花生品种培育创制遗传材料，有助于提高花生产量，保证花生品质。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种创建花生种子不同休眠特性新种质的方法，包括以下步骤：
首先，原种准备及处理：选择选择休眠性强的花生种质做为原种，将花生种质成熟收获后晾晒的干种子放置冰箱备用，取20粒成熟饱满的花生种子，将花生种子置于铺有两张滤纸的12cm培养皿内，加蒸馏水于30℃条件下暗培养，检测第7天的发芽率，以胚根和胚轴长度≥种子长度作为发芽标准，用种子发芽率评价种子休眠性的强弱，发芽率高的种子休眠性弱，发芽率低的种子休眠性强。
本实施例中，选择山东省花生研究所选育的高油酸休眠花生品种花育52号做为原种，并检测原种的种子发芽率为35％，花生播种季节，将原种剥壳，剔除杂质、坏的籽仁、瘪的籽仁后，保留饱满完好的种子1公斤备用，将1公斤原种置于浓度为1.5％的EMS塑料盒中，将EMS塑料盒置于振荡器中，振荡浸泡2-2.5h，转速为80-90rmp，浸泡后的原种用流水冲洗3-4h。
然后，原种种植：将处理后的原种立即种植于大田，单株种植，获得M0代群体。
最后，不同休眠特性新种质的选育：M0代自交获得M1世代，收获时混合收获，翌年单株种植M1世代，收获M2世代各单株，用近红外分析仪测定各单株品质，包括脂肪、蛋白质、油酸和亚油酸含量，并检测各单株种子发芽率，选择与原种种子发芽率差异显著的M2世代单株，翌年种植为株行，株行内收获M3世代各单株，测定各单株品质并检测各单株种子发芽率，选择与原种种子发芽率差异显著的M3世代单株，翌年种植为株行，收获M4世代株行，测定株行内各单株品质并检测株行内3个单株的种子发芽率，选择种子发芽率一致的M4世代株行作为中选株行，通过T检验，即得不同休眠特性的新种质，所述新种质与原种的休眠性存在显著性差异，所述不同休眠特性的新种质包括呈休眠弱性的新种质和呈休眠强性的新种质，所述休眠弱性指种子发芽率高于65％，所述休眠强性指种子发芽率低于12％，株行内用于检测种子发芽率的3个单株均呈眠弱性或休眠强性时，则认为种子发芽率一致。
其中，各单株种子发芽率的检测方法为：
将各单株收获后晾晒干10天，每个单株取20粒成熟饱满的花生种子，将花生种子置于铺有两张滤纸的12cm培养皿内，加蒸馏水于30℃条件下暗培养，检测第7天的发芽率，以胚根和胚轴长度≥种子长度作为发芽标准。
对于本领域技术人员而言，所述“与原种种子发芽率差异显著”应理解为：与原种种子发芽率相比，该单株的种子发芽率显著高于或显著低于原种种子发芽率，即该单株的种子发芽率呈现极值化，本实施例中，当单株的种子发芽率高于85％或低于15％时，则认为与原种种子发芽率差异显著。
本实施例中，以花育52号做为原种创建的14个不同休眠特性的新种质分别为HT16-99-30、HT16-99-26、HT16-99-19、HT16-99-1、HT16-99-11、HT16-100-40、HT16-99-15、HT16-100-60、HT16-100-20、HT16-100-25、HT16-100-28、HT16-100-17、HT16-100-23、HT16-100-67。
取原种花育52号和上述新种质，收获后晾晒干10天检测种子休眠性，每个种质取三个单株，每个单株取20粒成熟饱满的花生种子置于铺有两张滤纸的12cm培养皿内，加蒸馏水于30℃条件下暗培养，检测第7天的发芽率。以胚根和胚轴长度≥种子长度作为发芽标准，得出的检测数据如表1所示：
表1：
由表1可以看出：原种花育52号种子发芽率35％，创制的新种质发芽率变幅为11.67％-83.33％。其中，发芽率低于原种花育52号种子发芽率的种质有4份，分别是HT16-99-30、H16-99-26、H16-99-19、H16-99-1，其种子发芽率低于20％。种子发芽率高于68.33％的种质有6份，其中，HT16-100-67的种子发芽率为83.33％。
T检验表明：表1中“*”表示经T检验的该种质与原种花育52号之间的差异性，HT16-99-30种子发芽率为11.67％(低于15％)，低于原种花育52号种子发芽率，两者相比存在显著性差异；HT16-100-20、HT16-100-25、HT16-100-28、HT16-100-17、HT16-100-23、HT16-100-67种子发芽率高于68.33％(高于65％)，高于原种花育52号种子发芽率，且与原种花育52号相比较存在显著性差异。也就是说，HT16-99-30为呈休眠强性的新种质，HT16-100-20、HT16-100-25、HT16-100-28、HT16-100-17、HT16-100-23、HT16-100-67为呈休眠弱性的新种质，为花生种子休眠性机制研究和品种培育奠定基础。
此外，针对上述花育52号和14个新种质，利用建立的近红外模型测定花生籽仁油酸、亚油酸、脂肪、蛋白质。采用德国布鲁克光谱仪器公司产Matrix-E型傅立叶变换近红外光谱仪，使用漫反射大体积积分球作为光谱采集手段，采样光斑直径2cm，高灵敏度的检测器，扫描谱区范围4000～10000cm-1，扫描次数64次，分辨率为8cm-1。采用旋转样品台以增加采集面积，样品杯内径5cm。每个单株测量3次，取平均值，结果如表2所示。
表2：
由表2可以看出：原种花育52号在不同年份均表现高油酸特性，由花育52号为基础创制的新种质与花育52号相比较，从M2-M4代均表现出高油酸特性。
综合表1和表2可以看出：由花育52号为基础创制的新种质在休眠性上具有明显差异，但新种质与花育52号相比较，从M2-M4代均表现出高油酸特性，即表明新种质在高油酸特性上并没有发生变化，仅在种子休眠特性方面发生变化。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种创建花生种子不同休眠特性新种质的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：选择休眠性强的花生种质做为原种，并检测原种的种子发芽率，将原种置于浓度为1.5％的EMS塑料盒中，振荡，浸泡，流水冲洗；
S2：将步骤S1处理的原种种植于大田，单株种植，获得M0代群体，M0代自交获得M1世代，收获时混合收获；
S3：翌年单株种植M1世代，收获M2世代各单株，测定各单株品质并检测各单株种子发芽率；
S4：选择与原种种子发芽率差异显著的M2世代单株，翌年种植为株行，株行内收获M3世代各单株，测定各单株品质并检测各单株种子发芽率；
S5：选择与原种种子发芽率差异显著的M3世代单株，翌年种植为株行，收获M4世代株行，测定株行内各单株品质并检测株行内3个单株的种子发芽率；
S6：选择种子发芽率一致的M4世代株行作为中选株行，通过T检验，即得不同休眠特性的新种质。
2.根据权利要求1所述的一种创建花生种子不同休眠特性新种质的方法，其特征在于，所述步骤S1中，将原种置于浓度为1.5％的EMS塑料盒中，将EMS塑料盒置于振荡器中，振荡浸泡2-2.5h，转速为80-90rmp，浸泡后的原种用流水冲洗3-4h。
3.根据权利要求2所述的一种创建花生种子不同休眠特性新种质的方法，其特征在于，所述步骤S1中，休眠性强的花生种质的选择方法为：
将花生种质成熟收获后晾晒的干种子放置冰箱备用，取20粒成熟饱满的花生种子，将花生种子置于铺有两张滤纸的12cm培养皿内，加蒸馏水于30℃条件下暗培养，检测第7天的发芽率，以胚根和胚轴长度≥种子长度作为发芽标准，用种子发芽率评价种子休眠性的强弱，发芽率高的种子休眠性弱，发芽率低的种子休眠性强。
4.根据权利要求1所述的一种创建花生种子不同休眠特性新种质的方法，其特征在于，所述步骤S3-S5中，用近红外分析仪测定各单株品质，包括脂肪、蛋白质、油酸和亚油酸含量。
5.根据权利要求4所述的一种创建花生种子不同休眠特性新种质的方法，其特征在于，所述步骤S3-S5中，各单株种子发芽率的检测方法为：
将各单株收获后晾晒干10天，每个单株取20粒成熟饱满的花生种子，将花生种子置于铺有两张滤纸的12cm培养皿内，加蒸馏水于30℃条件下暗培养，检测第7天的发芽率，以胚根和胚轴长度≥种子长度作为发芽标准。
6.根据权利要求2-5任一所述的一种创建花生种子不同休眠特性新种质的方法，其特征在于，所述原种为由山东省花生研究所选育的高油酸休眠花生品种花育52号，其种子发芽率为35％。
7.根据权利要求6所述的一种创建花生种子不同休眠特性新种质的方法，其特征在于，所述步骤S6中，所述不同休眠特性的新种质包括呈休眠弱性的新种质和呈休眠强性的新种质，所述休眠弱性指种子发芽率高于65％，所述休眠强性指种子发芽率低于12％。
8.根据权利要求7所述的一种创建花生种子不同休眠特性新种质的方法，其特征在于，株行内用于检测种子发芽率的3个单株均呈眠弱性或休眠强性时，则认为种子发芽率一致。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180504 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |