CN108617499A - 一种雌雄同株菠菜及其选育与栽培方法 - Google Patents

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蔡晓锋
葛晨辉
王全华
徐晨曦
王小丽
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    • A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
    • A01H1/02—Methods or apparatus for hybridisation; Artificial pollination ; Fertility

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Abstract

本发明公开了一种雌雄同株菠菜的选育方法，包括以下步骤：步骤1、将雌性系种子为母本和雌雄异株系种子为父本进行杂交获得F1种子；步骤2、用步骤1中获得的F1种子播种，苗期常规管理，于开花期拔除雄株，用植物激素处理诱导雌株产生花粉，自交获得F2代种子；步骤3、连续诱导雌株自交5～6代，筛选获得雌雄同株稳定遗传的菠菜自交系。本发明还公开了通过上述选育方法得到的雌雄同株菠菜及其栽培方法。本发明提供的雌雄同株菠菜自交系的选育方法，只需3年即可得到稳定纯合的雌雄同株自交系，该自交系可以用于菠菜转基因或诱变材料的快速自交纯化。

Description

一种雌雄同株菠菜及其选育与栽培方法
技术领域
本发明涉及蔬菜栽培及育种技术领域，具体涉及一种雌雄同株菠菜及其选育与栽培方法。
背景技术
菠菜(Spinacia oleracea L.)属苋科藜亚科菠菜属一年或二年生草本植物，是重要的绿叶菜类经济作物之一，生长周期短，复种指数高，在我国南北方普遍种植。我国是世界上最大的菠菜生产和消费国家，年产量1200多万吨，约占世界总产量的90％。
菠菜为雌雄异株植物，在长期的人工选育过程中，出现了稳定的雌性系材料，但由于菠菜性别性状遗传复杂，属于异花授粉植物，人工自交繁殖常有一定比例的异交现象，造成材料纯度不够。即使可以通过雌性系材料进行自交繁殖，但在开花期需要对雌性系材料进行特殊处理，技术要求比较高，同时也比较费时、费工及费力；此外雌性系材料处理诱导后产生的花粉量不足，仅够雌性系材料自交繁殖所用，不能做为父本进行杂交授粉工作。尤其是在菠菜转基因材料纯化和诱变研究中，雌雄同株菠菜材料不仅可以自交繁殖后代，还可以通过与其他纯合自交系杂交构建群体进行性状定位。
因此，本领域迫切需要开发选育雌雄同株的菠菜材料。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明以雌性系材料和雌雄异株材料杂交后经过多代连续诱导雌株自交，筛选出了一种遗传稳定的雌雄同株菠菜方法，创制菠菜新种质，丰富菠菜种质资源生态类型，增加菠菜育种和实验研究的亲本材料。
本发明的技术方案如下：
本发明在第一方面提供了一种雌雄同株菠菜的选育方法，其包括以下步骤：
步骤1、将雌性系种子为母本和雌雄异株系种子为父本进行杂交获得F1种子；
步骤2、用步骤1中获得的所述F1种子播种，苗期常规管理，于开花期拔除雄株，用植物激素处理诱导雌株产生花粉，自交获得F2代种子；
步骤3、连续诱导雌株自交5～6代，筛选获得雌雄同株稳定遗传的菠菜自交系。
优选地，上述步骤1中，母本是稳定纯合的雌性系，父本是稳定纯合的雌雄异株系。
更优选地，上述步骤1中，母本是雌性系种子SP2-5-1-38，父本是雌雄异株系种子SP4-10-4-29。母本是从美国引进的‘皇家盛世菠菜’经过连续多代自交筛选出的稳定纯合的雌性系，父本是从‘皇家盛世菠菜’经过多代连续异交和回交选育的稳定纯合的雌雄异株系(具体可参考葛晨辉等人的“耐热菠菜新品种‘沪菠1号’”.园艺学报,2015,42(2):399-400.)。
优选地，上述步骤1中，母本比父本晚10～20天播种，使父母本花期相遇。
优选地，上述步骤2中，植物激素为赤霉素。
更优选地，赤霉素处理的浓度为600mg/L，连续喷施2天。
优选地，上述步骤3中，在温度、光照和湿度可控的人工气候室或温室内进行加代繁殖。
本发明在第二方面提供了根据上述选育方法得到的雌雄同株菠菜。
本发明在第三方面提供了上述雌雄同株菠菜的栽培方法，包括：播种前将种子于4℃低温催芽12小时以上，条播或撒播，播种后至出苗前保持土壤湿润，以利出苗，生长期间保证水分供应，菠菜2片真叶后，结合间苗，除草，追肥先淡后浓；生长盛期追肥2～3次，每亩每次尿素5～10公斤，以促生长，菠菜抽薹后及时插架绑缚防治倒伏，抽薹后每亩喷施60～150g纯度为95％的硼砂。
优选地，上述菠菜在繁殖时应充分隔离，空间隔离范围为>4km，并且在4km周围没有其他菠菜材料进行繁殖。
本发明提供的雌雄同株菠菜自交系的选育方法，只需3年即可得到稳定纯合的雌雄同株自交系，该自交系可以用于菠菜转基因或诱变材料的快速自交纯化。本发明丰富了菠菜种质资源的生态类型，增加了菠菜育种和实验研究的亲本材料，具有重要的应用和科研价值。
应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。所以凡是不脱离本发明所公开的原理下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。
以下将结合附图对本发明作进一步说明，以充分说明本发明的目的、技术特征和技术效果。
附图说明
图1示出了本发明较优实施例中以雌性系种子SP2-5-1-38为母本和雌雄异株自交系种子SP4-10-4-29为父本得到的菠菜雌雄同株自交系开花结籽期的照片。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。以下实施例中所用的实验材料和试剂如无特别说明均可从市售渠道获得。
实施例1
1、F1杂交种子获得：将雌性系种子SP2-5-1-38为母本和雌雄异株自交系种子SP4-10-4-29为父本在4℃低温催芽播种。秋季9～12月播种父本，母本比父本晚15～20天播种，苗期采用常规管理方法。翌年父本开花期轻轻抖动花枝，使花粉落于母本柱头；开花后注意肥水管理，多施钾肥和硼肥，及时拔除杂草。
2、F2自交后代种子获得：将收获的F1种子催芽播种，苗期常规管理，次年开花期拔除雄株，给予雌株赤霉素处理，浓度为600mg/L，连续喷施2天，在赤霉素处理诱导产生花粉的雌株上采收自交F2种子。
3、重复步骤2过程，筛选诱导出花粉多的雌株连续诱导自交5～6代，筛选获得雌雄同株稳定遗传的自交系材料。
4、雌雄同株自交系的栽培及繁殖：包括催芽、播种育苗，定植，田间管理和种子采收技术。选择土壤肥沃的地块，多施腐熟有机肥作基肥，整地时深耕耙细耙平。种子在播种前需在4℃低温催芽12小时以上，条播或撒播，播种后至出苗前保持土壤湿润，以利出苗。播种时间9～12月，生长期间保证水分供应，菠菜2片真叶后，结合间苗，除草，追肥先淡后浓；生长盛期追肥2～3次，每亩每次尿素5～10公斤，以促生长。菠菜抽薹后及时插架绑缚防治倒伏，抽薹后每亩喷施60～150g纯度为95％的硼砂。在种子黄褐色时期采收，采收后及时晒打脱粒。种子移至阴凉通风处自然干燥；放在低温、干燥条件下贮藏。在繁殖时应充分隔离，空间隔离范围为>4km，并且在4km周围没有其他菠菜材料进行繁殖。
实施例2
1、F1杂交种子获得：将雌性系种子SP2-5-1-38为母本和雌雄异株自交系种子SP4-10-4-29为父本在4℃低温催芽播种。在人工气候室内播种父本，母本比父本晚10～15天播种育苗，育苗基质采用草炭土、珍珠岩和蛭石以3：1：1配制而成，在菠菜三叶一心时定植于直径20cm的营养钵中。人工气候室光照强度为8000～9500Lux，温度白天25℃，晚上15℃，湿度65％，光周期12/12小时。生长20天后调整光周期为18/6小时，30天左右即可开花。开花后轻轻抖动父本雄株花枝，使花粉落于母本柱头；开花后加强肥水管理，多施钾肥和硼肥。
2、F2自交后代种子获得：将收获的F1种子在4℃冰箱中保存20天以上，然后催芽播种，苗期管理和生长条件同步骤1。开花后将后代中雌株喷施浓度为600mg/L的赤霉素，连续喷施2天，一周即可诱导雌株产生花粉，自交获得F2种子。
3、重复步骤2过程，在步骤1人工气候室条件设置中可以实现一年繁殖2～3代，连续诱导雌株自交5～6代，筛选获得雌雄同株稳定遗传的自交系材料。
4、雌雄同株自交系的栽培及繁殖：包括催芽、播种育苗，定植，田间管理和种子采收技术。选择土壤肥沃的地块，多施腐熟有机肥作基肥，整地时深耕耙细耙平。种子在播种前需在4℃低温催芽12小时以上，条播或撒播，播种后至出苗前保持土壤湿润，以利出苗。生长期间保证水分供应，菠菜2片真叶后，结合间苗，除草，追肥先淡后浓；生长盛期追肥2～3次，每亩每次尿素5～10公斤，以促生长。菠菜抽薹后及时插架绑缚防治倒伏，抽薹后每亩喷施60～150g纯度为95％的硼砂。在种子黄褐色时期采收，采收后及时晒打脱粒。种子移至阴凉通风处自然干燥；放在低温、干燥条件下贮藏。在繁殖时应充分隔离，空间隔离范围为>4km，并且在4km周围没有其他菠菜材料进行繁殖。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种雌雄同株菠菜的选育方法，其特征在于，所述选育方法包括以下步骤：
步骤1、将雌性系种子为母本和雌雄异株系种子为父本进行杂交获得F1种子；
步骤2、用步骤1中获得的所述F1种子播种，苗期常规管理，于开花期拔除雄株，用植物激素处理诱导雌株产生花粉，自交获得F2代种子；
步骤3、连续诱导雌株自交5～6代，筛选获得雌雄同株稳定遗传的菠菜自交系。
2.根据权利要求1所述的选育方法，其特征在于，所述步骤1中，所述母本是稳定纯合的雌性系，所述父本是稳定纯合的雌雄异株系。
3.根据权利要求1所述的选育方法，其特征在于，所述步骤1中，所述母本是雌性系种子SP2-5-1-38，所述父本是雌雄异株系种子SP4-10-4-29。
4.根据权利要求1所述的选育方法，其特征在于，所述步骤1中，所述母本比所述父本晚10～20天播种。
5.根据权利要求1所述的选育方法，其特征在于，所述步骤2中，所述植物激素为赤霉素。
6.根据权利要求5所述的选育方法，其特征在于，所述赤霉素处理的浓度为600mg/L，连续喷施2天。
7.根据权利要求1所述的选育方法，其特征在于，所述步骤3中，在温度、光照和湿度可控的人工气候室或温室内进行加代繁殖。
8.一种雌雄同株菠菜，其特征在于，所述雌雄同株菠菜通过根据权利要求1-7中任何一项所述的选育方法得到。
9.根据权利要求8所述的雌雄同株菠菜的栽培方法，其特征在于，所述栽培方法包括：播种前将种子于4℃低温催芽12小时以上，条播或撒播，播种后至出苗前保持土壤湿润，以利出苗，生长期间保证水分供应，菠菜2片真叶后，结合间苗，除草，追肥先淡后浓；生长盛期追肥2～3次，每亩每次尿素5～10公斤，以促生长，菠菜抽薹后及时插架绑缚防治倒伏，抽薹后每亩喷施60～150g纯度为95％的硼砂。
10.根据权利要求9所述的栽培方法，其特征在于，栽培所述菠菜的空间隔离范围为>4km。
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