CN109169263A

CN109169263A - 一种抗旱马铃薯的育种方法

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Publication number: CN109169263A
Application number: CN201811227565.8A
Authority: CN
Inventors: 陈丁龙
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-10-22
Filing date: 2018-10-22
Publication date: 2019-01-11

Abstract

本发明提供了一种抗旱马铃薯的育种方法，该方法的技术路线如下：筛选马铃薯育种主干亲本和抗旱资源；将马铃薯育种主干亲本和抗旱资源杂交，获得杂种F1代；对马铃薯育种主干亲本和抗旱资源花培诱导愈伤组织；确定马铃薯抗旱筛选压；杂种F1代花培过程中抗旱筛选；双单倍体小苗生根培养；双单倍体小苗浸根加倍后移栽；进一步抗旱性鉴定、农艺性状筛选。本发明优化了四倍体马铃薯花药培养体系，提高了花药培养效率以及花培再生植株中双单倍体的比例，在此基础上进行抗旱筛选和育种，能显著提高筛选效率，并且极大地缩短了育种时间，加速了育种进程，成功培育出抗旱马铃薯新品系，具有重要的产业推广价值。

Description

一种抗旱马铃薯的育种方法

技术领域

本发明涉及农业科学技术领域，具体涉及一种抗旱马铃薯的育种方法。

背景技术

马铃薯（学名：Solanum tuberosum L.）因酷似马铃铛而得名，也称地蛋、土豆、洋山芋等，为茄科茄属一年生草本植物。其可食用部分为地下块茎，块茎形状为圆形、长圆形，表皮上有许多芽眼，表皮颜色有白、黄、粉红、红、紫色和黑色等多种。研究表明，马铃薯营养丰富，鲜薯块茎中含有淀粉、糖类、蛋白质、脂肪、粗纤维以及多种维生素和微量元素，能够满足人体的各种需求。其淀粉含量一般为9~20%，能为人体提供大量热量，而且食用后会产生饱腹感，因此马铃薯可作为主食；蛋白质含量一般为2%左右，其品质相当于鸡蛋的蛋白质，容易消化、吸收，优于其他作物的蛋白质；脂肪含量较低，一般为0.1%左右，远低于其他粮食作物；维生素种类多样，包括维生素C、维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素E等，对人体健康十分有益；微量元素包括钙、磷、铁、钾、钠、锌、锰等，也是维持人体机能不可缺少的元素。

目前，马铃薯在全世界广泛栽培种植，已经成为了人类的主要粮食作物之一，在全世界的粮食作物中，马铃薯的播种面积和总产量排名第4，仅次于玉米、水稻和小麦。中国是世界上马铃薯生产第一大国，其种植面积占世界总种植面积的 28.21%，总产量占 23.6%。马铃薯具有适应性广、生长周期短、营养价值高和产业链长的特点，已成为我国脱贫致富、西部开发的重要支柱产业、主要的蔬菜和出口创汇高效作物以及食品和工业淀粉加工的重要原料。目前全国马铃薯种植面积达8500万亩，年产量8800万吨，产值达850亿元，为促进我国农民增收做出了巨大贡献。

马铃薯是典型温带气候作物，性喜湿润冷凉的生长环境，对高温敏感，因此中国马铃薯主产区主要分布在冷凉山区及高海拔地带，如黑龙江、吉林、内蒙古、甘肃、山西和云、贵、川等地区。但是这些地区中，存在着大面积干旱、半干旱土地，而且水资源短缺问题也较为严重。干旱对马铃薯生长发育的影响是非常广泛而深刻的，它可以通过影响马铃薯的生理代谢过程，如光合作用、呼吸作用水和营养元素的吸收和运输、一些酶的活力和植物体内某些有机物的消长等进而影响马铃薯的萌发、营养生长和生殖生长。干旱胁迫所导致的作物减产，而且。对马铃薯的产量及质量常常造成严重损失，极大地影响了马铃薯产业均衡、可持续发展。随着当前马铃薯主粮化战略的推进，在与其他三大主粮不争地的前提条件下，生产上亟需选育具有优良农艺性状、抗旱性强的马铃薯品种，进一步提高马铃薯单产水平，促进马铃薯生产稳健地、可持续地和环境友好地发展。

目前抗旱马铃薯的育种方法主要有选择育种、杂交育种、诱变育种和基因工程的方法，其中杂交育种仍是培育马铃薯新品种较为普遍的方法。杂交育种一种是根据选育目标选择杂交亲本，经人工杂交将双亲的基因重新组合到种子中，并对杂交后代进行筛选、鉴定，选育出优良新品种的育种方法。但是马铃薯普通栽培品种为同源四倍体，遗传基础复杂，采用常规杂交育种，后代分离现严重，筛选工作量大，而且杂交育种所需的周期长，需要耗费大量的人力物力，因此迫切需要通过生物技术手段促进品种选育。

单倍体育种技术是迄今为止创造纯和基因型最有效手段，这种技术通常是以花药培养的方式实现的。通过花药培养得到的花粉植株，就增加同质性而言，约相当于自交三代，这可以大大缩短种质材料的纯化时间。在杂交育种工作中，对杂交后代进行花药培养建立DH群体，可以直接获得纯化品系作为育种中间材料或者育种亲本。此外，花培单倍体育种还可以与远源杂交育种、诱变育种以及转基因技术相结合，从而形成多方位育种技术体系，为植物品种改良和新品种创造提供新途径。经过多年的研究发展，利用花药培养产生单倍体植株的方法已经在多种植物中取得了成功，其中也包括马铃薯。经过我们的研究发现，马铃薯对干旱胁迫的耐受性在组织细胞分化过程中已表现出差异，在此基础上，我们将四倍体马铃薯普通栽培种通过花药培养产生双单倍体植株，由于其染色体组和染色体数量减半，基因的补偿效应减弱，对干旱胁迫处理的敏感性大大提高，然后再进行抗旱性筛选，往往能得到更好的筛选效果。

发明内容

本发明的目的是克服马铃薯常规杂交育种的不足，提供了一种杂交育种与单倍体育种相结合的抗旱马铃薯育种方法，能显著提高优良抗旱马铃薯株系的筛选效率，缩短马铃薯抗旱育种周期、大大加快抗旱马铃薯的育种速度。

为了实现上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：

一种抗旱马铃薯的育种方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）筛选马铃薯育种主干亲本和抗旱资源：根据马铃薯不同栽培地区的特点，筛选适宜当地栽培的农艺性状优良但抗旱性不足的马铃薯品种作为育种主干亲本，筛选马铃薯种质资源库中经抗旱性评价鉴定为高抗的马铃薯栽培品种作为马铃薯抗旱资源；选择马铃薯育种主干亲本和抗旱资源健康无病的种薯正季种植；

（2）将马铃薯育种主干亲本和抗旱资源杂交，获得杂种F1代：待上述步骤正季种植的马铃薯育种主干亲本和抗旱资源进入开花期，采用人工授粉的方式进行杂交，获得杂种F1代的实生种子；

（3）对马铃薯育种主干亲本和抗旱资源花培诱导愈伤组织：在马铃薯正常现蕾开花时期，选取小孢子发育至单核中晚期的马铃薯育种主干亲本和抗旱资源的花蕾，先将花蕾用湿润纱布包裹后放入加盖容器中，置于35℃预处理2d，再将花蕾取出放在强度为400mT的均匀磁场中处理30min，然后将花蕾消毒后，在无菌条件下剥开花蕾，取出花药并剪去花丝后接种到花药诱导培养基中，在24~26℃黑暗条件下分别诱导出花药愈伤组织；

（4）确定马铃薯抗旱筛选压：预先制备好含有梯度浓度PEG-6000的分化培养基，模拟干旱胁迫条件，然后将步骤（3）诱导出的马铃薯育种主干亲本和抗旱资源的花药愈伤组织转接到上述分化培养基上分别进行分化培养，统计出马铃薯育种主干亲本和抗旱资源绿苗分化率在1.5%~2.0%时，分别所使用的分化培养基中含有的PEG-6000浓度，取两个浓度的平均值确定为马铃薯抗旱筛选压；

（5）杂种F1代花培过程中抗旱筛选：将杂种F1代的实生种子正季播种，长出的马铃薯植株进入现蕾开花期时，采用与步骤（3）相同的方法进行花培诱导愈伤组织，将诱导出的愈伤组织转接到添加了马铃薯抗旱筛选压的分化培养基上进行分化培养，获得马铃薯双单倍体小苗；

（6）双单倍体小苗生根培养：待马铃薯双单倍体小苗株高长至3~5cm时，将其转接到生根培养基上，培养20-28d后双单倍体小苗长出旺盛的白色根系；

（7）双单倍体小苗浸根加倍后移栽：将生根后的马铃薯双单倍体小苗取出，洗净根部培养基残留，剪去部分根须，留下长约3cm的根系，25℃下浸泡在含有0.05%秋水仙素和4%二甲基亚砜的水溶液中16h诱导染色体加倍，然后将染色体加倍后的花培苗移栽到温室的栽培基质中（移栽前需用清水将小苗根部药液冲洗干净），遮阴5-7d后进行常规栽培管理；

（8）进一步抗旱性鉴定、农艺性状筛选：待上述温室栽培的马铃薯花培苗进入结薯期后，单株收获健康种薯，将种薯进一步大田播种，对其抗旱性进行评价鉴定，筛选出抗旱性得到改良、农艺性状良好并与育种主干亲本相近的马铃薯新品系。

所述步骤（1）中筛选的马铃薯育种主干亲本和抗旱资源均为马铃薯四倍体普通栽培品种，并且都能有性结实。

所述步骤（3）中判断小孢子发育至单核中晚期的方法为：先根据表观形态判断，选出花药黄绿色、长度在4~6mm的花蕾，再将花蕾中的花药挑取2~4枚碾碎，释放出花粉，进一步用DAPI染色后镜检确认小孢子发育时期。

所述步骤（3）中花蕾消毒的方法为：先将花蕾用流水冲洗20min，再用70%异丙醇消毒1min，无菌蒸馏水冲洗2~3次，再用2%次氯酸钠灭菌30min，无菌蒸馏水冲洗3~4次备用。

所述步骤（3）中诱导培养基的配方为：MS培养基（不含琼脂）+半胱氨酸1.8~2.4mg/L+大豆卵磷脂4.0~4.6mg/L+NaN₃0.7~1.1mg/L+枸橼酸8~12mg/L+麦芽糖22~27g/L+交联聚乙烯吡咯烷酮 20~25mg/L+2，4-D 0.9~1.1mg/L+氯比脲0.1~0.3mg/L+增产胺 0.3~0.5mg/L+马铃薯淀粉45~55g/L+1-甲基环丙烯30~35mg/L，pH调节为5.6~6.0。

所述步骤（4）和（5）中分化培养基的配方为：KNO₃ 2400~2600mg/L，NH₄NO₃ 1020~1100mg/L，KH₂PO₄ 350~400mg/L，MgSO₄·7H₂O 340~380mg/L，CaCl₂·2H₂O 410~460mg/L，MnSO₄·4H₂O 20~25mg/L，ZnSO₄·7H₂O 7~9mg/L，H₃BO₃ 11~14mg/L，KI 0.6~0.8mg/L，CuSO₄·5H₂O 0.022~0.026mg/L，CoCl₂·6H₂O 0.022~0.026mg/L，Na₂MoO₄·2H₂O 0.20~0.30mg/L，FeSO₄·7H₂O 27~28mg/L，Na₂-EDTA 36~37mg/L，硝酸甘油0.13~0.17mg/L，肌醇85~95mg/L，生育酚0.7~1.0mg/L，甲硫氨酸2.0~3.0mg/L，脯氨酸2.8~3.4mg/L，盐酸硫胺素0.3~0.5mg/L，盐酸吡哆醇0.3~0.5mg/L，核黄素0.5~0.8mg/L，γ-氨基丁酸3.7~4.5mg/L，酵母葡聚糖5.6~6.2mg/L，马铃薯泥50~60mg/L，山梨醇0.27~0.35g/L，己酸二乙氨基乙醇酯 0.3~0.5mg/L，ZT 0.8~1.2.0mg/L，4-氯本氧乙酸0.4~0.6mg/L，乙二醇缩糖醛2.2~2.4mg/L，麦芽糖33~37g/L，结冷胶5~7g/L，pH调节为5.6~6.0。

所述步骤（4）和（5）中分化培养的条件为：温度控制在25~27℃，光照周期控制在光照13~15h/黑暗9~11h，光照强度控制在2000~2400lx。

所述步骤（6）中生根培养基的配方为：1/2MS+微囊藻素16~24mg/L+阿魏酸0.3~0.4g/L+调环酸钙 1.3~1.7mg/L，pH调节为5.8~6.2；生根培养的条件为：温度控制在23~28℃，光照周期控制在光照15~17h/黑暗7~9h，光照强度控制在2500~3000lx。

本发明与现有技术相比的优势：

1、通过研究发现，马铃薯双单倍体比正常的马铃薯四倍体植株对干旱胁迫更敏感，利用双单倍体植株进行抗旱性筛选更有效果，因此本发明通过调控马铃薯花药培养流程，不仅提高了花药培养效率，更是提高了花培再生植株中双单倍体的比例，为后续抗旱筛选工作提供了保证。

2、本发明改进和优化了四倍体马铃薯花药培养体系，有针对性地开发出一套马铃薯花药分化培养流程，特别适用于在干旱胁迫的条件下进行的分化培养。

3、本发明将花培单倍体育种技术应用于马铃薯育种实践，先通过花药培养诱导出马铃薯杂种F1代的双单倍体，再采用含有PEG-6000的分化培养基模拟干旱胁迫对其进行抗旱筛选，最后利用染色体加倍手段使其倍性恢复为四倍体，从而极大地提高了筛选效率，缩短了育种周期，充分发挥了该技术在植物目标特征进行定向筛选以及缩短种质材料纯化时间的优势，不到3年时间即培育出抗旱性强的马铃薯优良品系，为今后的马铃薯育种工作提供新途径。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，以更好地理解本发明。

实施例1

2014至2016年，按照本发明的技术方案进行抗旱马铃薯的育种工作，该技术方案包括以下步骤：

（1）筛选马铃薯育种主干亲本和抗旱资源：选择甘肃省马铃薯四倍体主栽品种陇薯3号作为育种主干亲本，该品种是甘肃省农业科学院通过杂交育种培育成的高淀粉马铃薯品种，中晚熟，生育期（出苗至成熟）110天左右，薯块淀粉含量为20.09-24.25%，比一般中晚熟品种高出3-5个百分点，十分适宜淀粉加工，该品种高抗晚疫病，对花叶、卷叶病毒病具有田间抗性，但抗旱性不强，急需进行抗旱改良；冀张薯8号是河北省高寒作物研究所选育的马铃薯四倍体鲜食品种，该品种中晚熟，生育期99天左右，高抗花叶病毒病，在马铃薯抗旱性评价中被鉴定为高抗旱品种，在本试验中作为抗旱资源；选择陇薯3号和冀张薯8号健康无病的种薯正季种植；

（2）将马铃薯育种主干亲本和抗旱资源杂交，获得杂种F1代：待上述步骤正季种植的陇薯3号和冀张薯8号进入开花期，采用人工授粉的方式进行杂交，获得杂种F1代的实生种子；

（3）对马铃薯育种主干亲本和抗旱资源花培诱导愈伤组织：在马铃薯正常现蕾开花时期，选取小孢子发育至单核中晚期的陇薯3号和冀张薯8号的花蕾（判断小孢子发育至单核中晚期的方法为：先根据表观形态判断，选出花药黄绿色、长约4~6mm的花蕾，再将花蕾中的花药挑取1~2枚碾碎，释放出花粉，进一步用DAPI染色后镜检确认小孢子发育时期），先将花蕾用湿润纱布包裹后放入加盖容器中，置于35℃预处理2d，再将花蕾取出放在强度为400mT的均匀磁场中处理30min，然后将花蕾用流水冲洗20min，先用70%异丙醇消毒1min，无菌蒸馏水冲洗2~3次，再用2%次氯酸钠灭菌30min，无菌蒸馏水冲洗3~4次，在无菌条件下剥开花蕾，取出花药并剪去花丝后接种到花药诱导培养基中，在25℃黑暗条件下分别诱导花药愈伤组织，计算出愈伤组织诱导率，愈伤组织诱导率（%）=（产生愈伤组织的花药数/接种花药数）×100%，将结果统计如下表1；

其中诱导培养基的配方为：MS培养基（不含琼脂）+半胱氨酸2.1mg/L+大豆卵磷脂4.3mg/L+NaN₃0.9mg/L+枸橼酸10mg/L+麦芽糖24.5g/L+交联聚乙烯吡咯烷酮 22.5mg/L+2,4-D 1.0mg/L+氯比脲0.2mg/L+增产胺 0.4mg/L+马铃薯淀粉50g/L+1-甲基环丙烯32.5mg/L，pH调节为5.8；

（4）确定马铃薯抗旱筛选压：预先制备好含有PEG-6000浓度为0、1.5%、3.0%、4.5%、6.0%、7.5%、9.0%的分化培养基，模拟干旱胁迫条件，然后将步骤（3）诱导出的陇薯3号和冀张薯8号的愈伤组织转接到上述分化培养基上进行分化培养（分化培养的条件为：温度控制在26℃，光照周期控制在光照14h/黑暗10h，光照强度控制在2200lx），计算出绿苗分化率，绿苗分化率（%）=（分化出绿苗的愈伤组织数/转接的愈伤组织数）×100%，将结果统计如下表2，并统计出陇薯3号和冀张薯8号绿苗分化率在1.5%~2.0%时，分别所使用的分化培养基中含有的PEG-6000浓度，取两个浓度的平均值确定为马铃薯抗旱筛选压；

分化培养基的配方为：KNO₃2500mg/L，NH₄NO₃ 1060mg/L，KH₂PO₄ 375mg/L，MgSO₄·7H₂O360mg/L，CaCl₂·2H₂O 435mg/L，MnSO₄·4H₂O 22.5mg/L，ZnSO₄·7H₂O 8mg/L，H₃BO₃ 12.5mg/L，KI 0.7mg/L，CuSO₄·5H₂O 0.024mg/L，CoCl₂·6H₂O 0.024mg/L，Na₂MoO₄·2H₂O 0.25mg/L，FeSO₄·7H₂O 27.5mg/L，Na₂-EDTA 36.5mg/L，硝酸甘油0.14mg/L，肌醇90mg/L，生育酚0.85mg/L，甲硫氨酸2.5mg/L，脯氨酸3.1mg/L，盐酸硫胺素0.4mg/L，盐酸吡哆醇0.4mg/L，核黄素0.65mg/L，γ-氨基丁酸4.1mg/L，酵母葡聚糖5.9mg/L，马铃薯泥55mg/L，山梨醇0.31g/L，己酸二乙氨基乙醇酯 0.4mg/L，ZT 1.0mg/L，4-氯本氧乙酸0.5mg/L，乙二醇缩糖醛2.3mg/L，麦芽糖34g/L，结冷胶6g/L，pH调节为5.8；

（5）杂种F1代花培过程中抗旱筛选：将杂种F1代的实生种子正季播种，长出的马铃薯植株进入现蕾期时，采用与步骤（3）相同的方法进行花培诱导愈伤组织，将诱导出的愈伤组织转接到添加了马铃薯抗旱筛选压的分化培养基上进行分化培养（分化培养基的配方与分化培养条件与步骤（4）相同，不再赘述），获得马铃薯双单倍体小苗；

（6）双单倍体小苗生根培养：待马铃薯双单倍体小苗株高长至3~5cm时，将其转接到生根培养基上（生根培养基的配方为：1/2MS+微囊藻素20mg/L+阿魏酸0.35g/L+调环酸钙1.5mg/L，pH调节为6.0），温度控制在25℃，光照周期控制在光照16h/黑暗8h，光照强度控制在2800lx，培养20-28d后双单倍体小苗长出旺盛的白色根系；

实施例2

为了比较本发明的花药培养流程与前人研究的差异，在此我们根据文献《马铃薯花药培养再生植株的诱导与鉴定》中提供的方法参照实施例1 同样对陇薯3号和冀张薯8号进行花药培养，具体步骤如下：在马铃薯正常现蕾开花时期，选取小孢子发育至单核中晚期的陇薯3号和冀张薯8号的花蕾，将花蕾经低温4℃处理 24~48 h，用0.1%HgCl₂消毒10 min，无菌水冲洗 4~5，在无菌条件下剥开花蕾，取出花药并剪去花丝后接种到配方为MS+NAA0.5mg/L+2, 4-D 0.5mg/L+KT 0.5mg/L+6%蔗糖的花药诱导培养基中，在25℃黑暗条件下分别诱导花药愈伤组织，计算出陇薯3号和冀张薯8号的愈伤组织诱导率，将结果统计如下表1；根据配方MS+NAA0.2mg/L+6-BA2.0mg/L+ZT 1.0 mg/L制备分化培养基，并添加与实施例1相同浓度的PEG-6000，然后将诱导出的陇薯3号和冀张薯8号的愈伤组织转接到上述分化培养基上进行分化培养（分化培养的条件为：温度控制在26℃，光照周期控制在光照14h/黑暗10h，光照强度控制在2200lx），计算出绿苗分化率，将结果统计如下表2。

由表1结果可以看出，实施例1中陇薯3号和陇薯3号的愈伤组织诱导率分别为18.8%和15.5%，与实施例2相比具有明显优势，说明本发明的花药诱导方法对马铃薯花药诱导效果更好，分析原因，一是花蕾预处理方法不同，本发明的预处理方法采用了高温与适当的磁场处理结合的方法，这可能改善了花粉的生理状态，更有利于启动雄核发育，从而提高愈伤组织诱导率；二是诱导培养基不同，本发明的诱导培养基中添加的大豆卵磷脂、枸橼酸、交联聚乙烯吡咯烷酮、1-甲基环丙烯能够清除自由基，抑制褐化，NaN₃、氯比脲、增产胺以及用马铃薯淀粉作凝固剂都能提高诱导率。

由表2结果可以看出，实施例1中，当陇薯3号绿苗分化率在1.5%~2.0%时，其分化培养基含有的PEG-6000浓度为3%，当冀张薯8号绿苗分化率在1.5%~2.0%时，其分化培养基含有的PEG-6000浓度为6%，取二者的平均值浓度4.5%作为抗旱筛选压使用；实施例2中，陇薯3号和冀张薯8号在含有的PEG-6000的分化培养基上绿苗分化率均为0，无法进行后续试验；在没有添加PEG-6000即没有干旱胁迫的条件下，实施例1和实施例2中陇薯3号和冀张薯8号的愈伤组织均能分化出绿苗，在有干旱胁迫的条件下，只有实施例1中陇薯3号和冀张薯8号的愈伤组织能分化出绿苗，说明本发明的分化培养基更适合于在逆境胁迫的条件下进行的马铃薯花药分化培养，分析原因可能是本发明的分化培养基调整了大量元素配比，并添加了硝酸甘油、生育酚、甲硫氨酸、4-氯本氧乙酸、γ-氨基丁酸、酵母葡聚糖、乙二醇缩糖醛等物质，能有效调节植物生长，提高植物组织生物活性，保持膜结构的正常功能，进而促进植物的抗逆境胁迫能力。

根据表2的结果，实施例2中，陇薯3号和冀张薯8号在含有的PEG-6000的分化培养基上绿苗分化率均为0，即没有分化出花培植株，无法进行倍性鉴定，因此将实施例1与实施例2中不添加PEG-6000的分化培养基分化出的所有花培植株进行倍性鉴定，将结果统计如下表3。

由表3结果可以看出，实施例1花培植株中双单倍体的比例高达91.3%，远远高于实施例2中双单倍体的比例，进一步统计实施例1中添加了PEG-6000的分化培养基中分化出的花培植株中双单倍体植株比例，发现与表3中结果并无显著差异，说明本发明提供的马铃薯花药培养流程可以大大提高花培植株中双单倍体植株的比例，减少了双单倍体植株自然加倍的出现，为后续抗旱筛选工作提供了保证。

实施例1步骤（8）中成功获得四倍体马铃薯花培苗168株，进一步抗旱性鉴定、农艺性状筛选，最终获得3个农艺性状良好的抗旱马铃薯新品系。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims

1.一种抗旱马铃薯的育种方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种抗旱马铃薯的育种方法，其特征在于，所述步骤（1）中筛选的马铃薯育种主干亲本和抗旱资源均为马铃薯四倍体普通栽培品种，并且都能有性结实。

3.根据权利要求1所述的一种抗旱马铃薯的育种方法，其特征在于，所述步骤（3）中判断小孢子发育至单核中晚期的方法为：先根据表观形态判断，选出花药黄绿色、长度在4~6mm的花蕾，再将花蕾中的花药挑取2~4枚碾碎，释放出花粉，进一步用DAPI染色后镜检确认小孢子发育时期。

4.根据权利要求1所述的一种抗旱马铃薯的育种方法，其特征在于，所述步骤（3）中花蕾消毒的方法为：先将花蕾用流水冲洗20min，再用70%异丙醇消毒1min，无菌蒸馏水冲洗2~3次，再用2%次氯酸钠灭菌30min，无菌蒸馏水冲洗3~4次备用。

5.根据权利要求1所述的一种抗旱马铃薯的育种方法，其特征在于，所述步骤（3）中诱导培养基的配方为：MS培养基（不含琼脂）+半胱氨酸1.8~2.4mg/L+大豆卵磷脂4.0~4.6mg/L+NaN₃0.7~1.1mg/L+枸橼酸8~12mg/L+麦芽糖22~27g/L+交联聚乙烯吡咯烷酮 20~25mg/L+2，4-D 0.9~1.1mg/L+氯比脲0.1~0.3mg/L+增产胺 0.3~0.5mg/L+马铃薯淀粉45~55g/L+1-甲基环丙烯30~35mg/L，pH调节为5.6~6.0。

6.根据权利要求1所述的一种抗旱马铃薯的育种方法，其特征在于，所述步骤（4）和（5）中分化培养基的配方为：KNO₃ 2400~2600mg/L，NH₄NO₃ 1020~1100mg/L，KH₂PO₄ 350~400mg/L，MgSO₄·7H₂O 340~380mg/L，CaCl₂·2H₂O 410~460mg/L，MnSO₄·4H₂O 20~25mg/L，ZnSO₄·7H₂O 7~9mg/L，H₃BO₃ 11~14mg/L，KI 0.6~0.8mg/L，CuSO₄·5H₂O 0.022~0.026mg/L，CoCl₂·6H₂O 0.022~0.026mg/L，Na₂MoO₄·2H₂O 0.20~0.30mg/L，FeSO₄·7H₂O 27~28mg/L，Na₂-EDTA36~37mg/L，硝酸甘油0.13~0.17mg/L，肌醇85~95mg/L，生育酚0.7~1.0mg/L，甲硫氨酸2.0~3.0mg/L，脯氨酸2.8~3.4mg/L，盐酸硫胺素0.3~0.5mg/L，盐酸吡哆醇0.3~0.5mg/L，核黄素0.5~0.8mg/L，γ-氨基丁酸3.7~4.5mg/L，酵母葡聚糖5.6~6.2mg/L，马铃薯泥50~60mg/L，山梨醇0.27~0.35g/L，己酸二乙氨基乙醇酯 0.3~0.5mg/L，ZT 0.8~1.2.0mg/L，4-氯本氧乙酸0.4~0.6mg/L，乙二醇缩糖醛2.2~2.4mg/L，麦芽糖33~37g/L，结冷胶5~7g/L，pH调节为5.6~6.0。

7.根据权利要求1所述的一种抗旱马铃薯的育种方法，其特征在于，所述步骤（4）和（5）中分化培养的条件为：温度控制在25~27℃，光照周期控制在光照13~15h/黑暗9~11h，光照强度控制在2000~2400lx。

8.根据权利要求1所述的一种抗旱马铃薯的育种方法，其特征在于，所述步骤（6）中生根培养基的配方为：1/2MS+微囊藻素16~24mg/L+阿魏酸0.3~0.4g/L+调环酸钙 1.3~1.7mg/L，pH调节为5.8~6.2；生根培养的条件为：温度控制在23~28℃，光照周期控制在光照15~17h/黑暗7~9h，光照强度控制在2500~3000lx。