CN110036906A - 一种辐照花粉诱导选育优质高产棉花的方法 - Google Patents

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潘兆娥
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何守朴
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    • A01H1/06—Processes for producing mutations, e.g. treatment with chemicals or with radiation
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Abstract

本发明属于棉花育苗领域，具体涉及一种辐照花粉诱导选育优质高产棉花的方法，对棉花花粉去雄；海岛棉花粉辐照灭活；灭活花粉授粉；利用诱导剂涂抹去掉雄蕊的子房；选取开花后10天膨大的子房，取出幼胚在MS培养基上进行培养，至芽长出后；根据芽苗长相淘汰海陆杂种；幼苗根系适宜后，练苗基质移栽。本发明提供了一种基于辐照灭活花粉和诱变剂诱导棉花双单倍体的方法，操作简单，辐照花粉诱导子房膨大，大孢子在二甲基亚砜、秋水仙素等诱导下加倍，能正常膨大的胚珠是诱导成功的整倍体，提高了棉花中双单倍体的诱导效率，能够快速固定陆地棉间的杂种优势，提高棉花的育种效率。

Description

一种辐照花粉诱导选育优质高产棉花的方法
技术领域
本发明属于棉花育种领域，具体涉及一种辐照花粉诱导选育优质高产棉花的方法。
背景技术
棉花是我国最重要的纤维作物，其生产状况对国民经济的发展具有重要的影响。随着近些年城镇化进程的不断加快和农业结构调整，我国的棉花种植面积不断萎缩，棉花种植区域将逐步向濒海盐碱地，西北旱地、盐碱地转移，植棉效益也逐年下降。另一方面我国棉花品种缺乏创新，品种类型单一，抗病性、抗逆性较差，纤维品质与产量的改良一直裹足不前，不能适应生产发展的需要；棉花全程机械化程度偏低，植棉成本逐年增加。这些不利因素极大地影响了我国作为世界纺织业大国的话语权和原棉战略安全。因此迫切需要在育种理论和方法上进行突破，围绕棉花生产的提质增效、理论创新和技术等，稳步提升我国棉花育种水平。
杂交育种是指不同品种间杂交获得杂种，继而在杂种后代进行选择，以育成符合要求的新种质，这是国内外广泛应用且卓有成效的一种育种途径。杂交分离后代由于双亲基因组的重组，部分个体基因组保持着较亲本更多的杂合状态，通过鉴定选择不仅能够获得结合亲本优良性状于一体的新类型，而且由于杂种基因的超亲分离，尤其是那些和经济性状有关的微效基因的分离和累积，在杂种后代群体中还可能出现性状超越任一亲本，或通过基因互作产生亲本所不具备的新性状的类型。棉花品种间杂交是棉花种质创新的主要途径，然而传统的方法育种方法很难在短时间内纯化分离个体，即便多世代选择获得了稳定个体，也会因为自交衰退等原因导致杂种优势丧失。单倍体育种能够在高世代迅速固定分离个体的优势性状，使其遗传性状稳定、不再产生分离，是目前许多作物上广泛采用的一种育种方法，然而棉花中鲜有单倍体育种成功案例的报道。
发明内容
本发明的目的在于解决棉花杂交育种效率较低的问题，提供了一种辐射花粉和化学试剂诱导棉花双单倍体的创制方法，可以提高棉花单倍体的诱导评率和效率。
具体技术方案为：
一种辐照花粉诱导选育优质高产棉花的方法，包括以下步骤：
(1)配置棉花优势组合；所述的棉花组合为陆地棉优势组合；
(2)对棉花组合F1花粉去雄；
(3)取海岛棉开花前一天的花蕾，进行物理辐射花粉灭活；
(4)上午利用灭活的海岛棉花粉给陆地棉组合F1授粉，诱导子房的膨大；
(5)当天下午诱导剂涂抹授粉雌蕊的子房；
(6)选取开花后10天膨大的子房，取出幼胚在MS培养基上进行培养，至芽长出后；
(7)幼苗根系适宜后，练苗基质移栽。
该辐照花粉诱导选育优质高产棉花的方法，详细的包括下述步骤
(1)配置杂种优势强的优势组合，棉花组合F1代于初花期开花前一天进行去雄处理，并挂牌标记；
(2)取海岛棉开花前一天的花蕾，在Co60γ下进行花粉灭活；处理剂量为500Gy，处理时间两小时。
所述的取海岛棉开花前一天的花蕾，是指开花前一天下午，花粉发育成熟的花蕾。
(3)开花当天的上午利用灭活的海岛棉花粉给棉花组合F1授粉，诱导子房的膨大；
(4)开花当天的下午，授粉诱导子房膨大后，用毛笔沾上诱导剂，反复涂抹授粉雌蕊的子房，涂抹后花柱套上蜡管，防止外源花粉，开花第二天再次涂抹一遍，开花后第三天再涂抹保铃剂；
(5)开花后第10天，摘下直径大于1厘米的子房，进行胚珠离体培养，将表皮清洗干净，在超净工作台上用酒精溶液浸泡后再用升汞溶液浸泡进行消毒，无菌水冲洗后，用无菌纸吸干幼果表面水分，将幼桃沿子房纵切开，用尖头镊子小心剥离出胚珠；胚珠接种于诱导培养基上进行诱导培养至芽长出；
(6)根据芽苗的长相，淘汰活力未丧失而致的海陆杂种；
(7)当植株根系发育适宜时，开始炼苗，先将三角瓶封口打开，加入一层清水置于常温下生长6小时，然后取出植株，洗净根部培养基，放入三角瓶中，倒入清水生长24小时左右，再将植株移栽到装有基质的育苗钵，遮阴2-3天后，转为正常管理。
步骤(4)中所述的诱导剂包括以下物质：45ml/L的二甲基亚砜、4.5g/L的秋水仙素、100mg/L肌醇、25mg/L的吲哚乙酸、25mg/L的2，4-D、25mg/L的NAA。反复涂抹以子房表面能挂液为止。
步骤(5)中所述的诱导培养基，包括MS+0.3mg/L6-BA+3％Suc+0.6％Agar+0.8mg/LNAA+0.15mg/L活性炭，培养基的百分比为均为质量百分比。
步骤(5)中所述的酒精为75％体积比的酒精，浸泡时间为30-60s；所述的升汞溶液的质量比浓度为0.1％，浸泡时间为8-10min；无菌水冲洗3-5次。
步骤(6)中所述根据芽苗的长相，是指真叶较肥大、偏向海陆杂种的长相。
本发明提供的辐照花粉诱导选育优质高产棉花的选育方法，适用于国内陆地棉等品种。培育的材料可直接用作育种材料，加快棉花育种进程。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明提供了一种基于海岛棉辐照灭活花粉和诱变剂诱导棉花双单倍体的方法，操作简单，大孢子在灭活花粉诱导下膨大，在二甲基亚砜、秋水仙素等诱导下加倍，能正常膨大的胚珠是诱导成功的整倍体。
(2)失活花粉授粉能够提高单倍体的诱导评率。
(2)诱导成功的双单倍体，可以在芽苗期通过真叶表型淘汰因花粉未失活而导致受孕成功的海陆杂种，保证双单倍体的纯度。
(3)能够快速固定陆地棉间的杂种优势，提高育种效率。
具体实施方式
本发明实施例所用技术方案，如未特别说明均为本领域的常规方案；所述试剂或材料，如未特别说明，均来源于商业渠道。
一种优质高产棉花的高效选育方法，包括下述步骤：
(1)陆地棉丰产品系4133Bt与优质品系鄂0904配置组合，F1开花前一天对花蕾进行去雄处理，并挂牌标记。
(2)海岛棉品种海7124开花前一天下午取花蕾，至于500Gy的Co60γ下进行花粉灭活两小时。
(3)开花当天的上午用灭活的海7124花粉，涂抹到去雄的F1柱头上。开花当天下去用毛笔沾上二甲基亚砜(DMSO)45ml L-1、秋水仙素4.5g L-1、肌醇100mg L-1、吲哚乙酸25mgL-1、2，4-D 25mg L-1、25mg/L的NAA的诱导剂，反复涂抹在去掉雄蕊花朵的子房上，涂抹后花柱套上蜡管，防止外源花粉，开花第二天再次涂抹一遍。
(4)开花后第10天，摘下膨大的子房，将表皮清洗干净，在超净工作台上用75％酒精溶液浸泡后60秒，再用01％升汞溶液浸泡8分钟，无菌水冲洗后5次，用无菌纸吸干幼果表面水分，将幼桃沿子房纵切开，用灭菌后的尖头镊子小心剥离出胚珠；胚珠接种于MS+0.3mg/L6-BA(细胞分裂素)+3％Suc(蔗糖)+0.6％Agar(琼脂)+0.8mg/LNAA(萘乙酸)+0.15mg/L活性炭的诱导培养基上进行诱导培养，至芽长出。
(5)通过芽长相淘汰受孕成功的海陆杂种。

Claims (7)

1.一种辐照花粉诱导选育优质高产棉花的方法，其特征在于，包括以下步骤：配置棉花优势组合；对棉花组合F1花粉去雄；取海岛棉开花前一天的花蕾，进行物理辐射花粉灭活；上午利用灭活的海岛棉花粉给棉花组合F1授粉，诱导子房的膨大；当天下午诱导剂涂抹授粉雌蕊的子房；选取开花后10天膨大的子房，取出幼胚在MS培养基上进行培养，至芽长出，幼苗根系适宜后，练苗基质移栽。
2.根据权利要求1所述的一种辐照花粉诱导选育优质高产棉花的方法，其特征在于：所述的棉花组合为陆地棉优势组合。
3.根据权利要求1或2所述的一种辐照花粉诱导选育优质高产棉花的方法，其特征在于，具体的包括以下步骤：
(1)配置杂种优势强的优势组合，棉花组合F1代于初花期开花前一天进行去雄处理，并挂牌标记；
(2)取海岛棉开花前一天的花蕾，在Co60γ下进行花粉灭活；
(3)开花当天的上午利用灭活的海岛棉花粉给棉花组合F1授粉，诱导子房的膨大；
(4)开花当天的下午，授粉诱导子房膨大后用毛笔沾上诱导剂，反复涂抹授粉雌蕊的子房上，涂抹后花柱套上蜡管，防止外源花粉，开花第二天再次涂抹一遍，开花后第三天再涂抹保铃剂；
(5)开花后第10天，摘下直径大于1厘米的子房，进行胚珠离体培养，将表皮清洗干净，在超净工作台上用酒精溶液浸泡后再用升汞溶液浸泡进行消毒，无菌水冲洗后，用无菌纸吸干幼果表面水分，将幼桃沿子房纵切开，用尖头镊子小心剥离出胚珠；胚珠接种于诱导培养基上进行诱导培养至芽长出；
(6)根据芽苗的长相，淘汰活力未丧失而致的海陆杂种；
(7)当植株根系发育适宜时，开始炼苗，先将三角瓶封口打开，加入一层清水置于常温下生长6小时，然后取出植株，洗净根部培养基，放入三角瓶中，倒入清水生长24小时左右，再将植株移栽到装有基质的育苗钵，遮阴2-3天后，转为正常管理。
4.根据权利要求3所述的一种辐照花粉诱导选育优质高产棉花的方法，其特征在于，步骤(2)中所述海岛棉花蕾，是开花前一天下午花粉发育成熟的花蕾，灭活剂量为500Gy的Co60γ处理两小时。
5.根据权利要求3所述的一种辐照花粉诱导选育优质高产棉花的方法，其特征在于，步骤(4)中所述的诱导剂包括以下物质：45ml/L的二甲基亚砜、4.5g/L的秋水仙素、100mg/L肌醇、25mg/L的吲哚乙酸、25mg/L的2，4-D、25mg/L的NAA。
6.根据权利要求3所述的一种辐照花粉诱导选育优质高产棉花的方法，其特征在于，步骤(5)中所述的诱导培养基，包括MS+0.3mg/L6-BA+3％Suc+0.6％Agar+0.8mg/LNAA+0.15mg/L活性炭，培养基的百分比为均为质量百分比。
7.根据权利要求3所述的一种辐照花粉诱导选育优质高产棉花的方法，其特征在于，步骤(6)中所述的根据芽苗的长相淘汰活力未丧失而致的海陆杂种，是指海岛棉花粉未失活而导致受孕成功的海陆杂交种长相。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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