CN110036907B - 一种化学诱变法与负压法相结合在流苏树多倍体育种中的应用 - Google Patents

一种化学诱变法与负压法相结合在流苏树多倍体育种中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种化学诱变法与负压法相结合在流苏树多倍体育种中的应用，包括以下步骤：首先收集流苏树种，经沙藏出芽，将萌芽幼苗置于装有诱变剂的培养皿中，并将培养皿置于负压泵内，在负压条件下处理，处理后的萌芽幼苗长到4‑5片叶左右，进行移栽；移栽后喷施营养液于叶面，移栽一周后，向流苏树苗根部喷施液体肥料，而且对于流苏树植株要适时修正，及时除去病茎、弱茎；对于流苏树幼苗生长过程中的病虫害要及时防治。该方法能增加染色体加倍的几率；形成的多倍体植株叶片变厚，叶色变深，气孔增大，单位叶面积气孔数目减少，保卫细胞叶绿体数明显增多。

Description

一种化学诱变法与负压法相结合在流苏树多倍体育种中的 应用
技术领域：
本发明涉及植物育种领域，具体的涉及一种化学诱变法与负压法相结合在流苏树多倍体育种中的应用。
背景技术：
流苏树：是木犀科流苏树属的植物，是落叶灌木或乔木，树形高大优美，枝叶茂盛，初夏满树白花，如覆霜盖雪，清丽宜人。秋季结果，核果椭圆形，蓝黑色。近看，流苏树的叶为单叶对生，叶片椭圆形或长圆形，全缘，近革质。雌雄异株，圆锥花序生于侧枝顶端；花冠白色，4深裂，裂片线状倒披针形，雄花雄蕊2，雌花柱头2裂。花期6-7月，果期9-10月。由于流苏树的小花含苞待放时，其外形、大小、颜色均与糯米相似，花和嫩叶又能泡茶，故也称作糯米花、糯米茶；适宜种植于建筑物四周，或公园中池畔和行道旁。可盆栽，制作桩景。嫩叶可代茶叶作饮料。果实含油丰富，可榨油，供工业用。木材坚重细致，可制作器具。也是名贵花金桂的砧木。流苏树的芽、叶亦有药用价值。
流苏树喜光，不耐荫蔽，耐寒、耐旱，忌积水，生长速度较慢，寿命长，耐瘠薄，对土壤要求不严，但以在肥沃、通透性好的沙壤土中生长最好，有一定的耐盐碱能力，在pH8.7、含盐量0.2％的轻度盐碱土中能正常生长，未见任何不良反应。流苏树的繁殖可采取播种、扦插和嫁接等方法，播种繁殖和扦插繁殖简便易行，且一次可获得大量种苗，故最为常用。9月中旬至10月上旬，流苏树果实呈蓝紫色，此时选择长势壮、树形好、无病虫害的母株进行采种。挑选饱满、大小一致的种子用清水浸泡2天，捞出后置通风阴凉处阴干。3天后，用湿沙进行贮藏，沙种比为3：1，覆盖麻袋进行保湿。种子贮藏期间，每隔半月进行喷水翻拌一次。喷水量以沙湿润为好，水量过大易导致种子腐烂。翌年3月中旬，40％左右的种子露白即可进行整床播种。育苗圃地应选择排水良好、深厚肥沃的地块，一般采用高垄播种，垄距625px，垄高375px。用经腐熟发酵的牛、马粪肥做基肥，用量为每亩3000kg，播种沟深度为50px，行距为500px。将已催芽的种子均匀地播在播种沟内，亩播种量为20kg左右，播种后覆盖细土，轻轻踏实后，漫灌一次透水，三天后覆草保湿。在播后25天左右，幼苗开始出土。当幼苗长至高250px左右时，选择阴天进行间苗。夏季光照强时要及时搭盖阴棚进行遮阴，大雨后要及时将圃地内的积水及时排除。此后的管理中，要保持圃地土壤呈大半墒状态，并加强中耕除草。通过管理，流苏树1年生苗可至高1-1.2米。但是目前的方法中存在流苏树种子处理以及牙苗处理后出现秧苗成活率低，从而种植的流苏树抗逆性差，不适于规模化生产。
专利(CN201710107728.8)公开了一种流苏树播种育苗方法，包括以下操作步骤：(1)在10月下旬采摘饱满、健壮的流苏种子，将其与磁石混合均匀后，采用顶置搅 拌器对种子与磁石的混合物进行搅拌；(2)将搅拌后的种子混合物进行筛选，留下流 苏种子，回收磁石；(3)将流苏种子均匀的撒在木板上，并在其上盖上流苏树叶，流 苏树叶的厚度为1.5-2.0cm，每隔一个月在树叶上浇一次水；(4)等到第二年的三月上 旬，掀除流苏树叶，在种子上均匀的喷洒上营养液；(5)将喷洒有营养液的种子放置 在18-23℃的环境中保存3天后，进行播种。采用本发明的方法，对流苏树的种子经过 合理的前处理，能有效的提升种子的发芽率，并且能加快种子的发芽速度，进而缩短 育苗周期。专利(CN201610340095.0)公开了一种流苏树扦插繁殖方法，包括以下步 骤：(1)母树采穗；(2)确定扦插时间；(3)配制生根剂(4)配制扦插基质；(5)制备插穗；(6) 插穗处理及扦插；(7)插后管理；(8)移栽。本发明的流苏树扦插育苗方法，扦插生根率 达90％以上。本发明操作简便易行，具有低成本、易推广应用等优点，在流苏树种苗 规模化生产上具有重要的应用与推广价值。但是上述技术中得到的流苏树抗逆性差， 育苗后的秧苗成活率较差。
发明内容：
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种化学诱变法与负压法相结合在流苏树育种中的应用，该方法对于流苏树萌芽幼苗采用负压条件以及化学诱变剂浸泡的方法进行处理，处理后的萌芽幼苗的生长速度大大提高，存活率也得到改善，对于该方法制得的秧苗移栽后的植株成活率高，抗逆性好。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种化学诱变法与负压法相结合在流苏树多倍体育种中的应用，包括以下步骤：
(1)收集流苏树树种，经沙藏出芽；
(2)将上述制得的萌芽幼苗置于装有诱变剂的培养皿中，并将培养皿置于负压泵内，在负压条件下，处理10min，处理后的萌芽幼苗长到4-5片叶左右，进行移栽；
(3)将上述得到的流苏树苗定植于基质土中，定植后，喷施营养液于叶面，移栽一周后，向流苏树苗根部喷施液体肥料，10-15天喷一次，连续喷3次；而且对于流苏树植株要适时修正，及时除去病枝、弱枝；
(4)流苏树生长过程中的病虫害主要有金龟子害；防治方法具体为：及时清除植株周围的杂草并翻耕土地，在植株根茎处喷洒自制药剂；同时配合物理点黑光灯进行诱杀。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述诱变剂是秋水仙素溶液，秋水仙素的质量浓度为0.01-0.3％。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，负压条件为：负压值-95KPa。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述营养液的组成以重量份计包括 0.35-0.55份纳米氧化钛、4-8份磷酸二氢钾、0.1-0.4份硝酸锌、1-3份谷氨酸钠、50-100 份水。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述液体肥料以重量份计包括10-15份磷酸铵钾、10-20份尿素、1-3份硝酸镁、0.5-1.5份硅酸钠、3-4份龙胆草提取液、45-66 份水。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述基质土以重量份计包括100份园土、1-5份蛭石、3-6份无机肥料、0.75-1.25份木屑、2-3份草木灰、0.1-0.6份累托石粉。
作为上述技术方案的优选，所述无机肥料为尿素、硝酸钾、磷酸二氢钾、氯化锌、过磷酸钙中的一种或多种混合。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述对流苏树植株进行修正时，保留主干为1-2cm。
作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述自制药剂以重量份计包括5-10份四聚乙醛、1-3份硫酸铜、1-5份氯化钠、2-4份25％氨水、1-2份乙氧基化烷基硫酸钠、 1000份水。
本发明具有以下有益效果：
在现有流苏树育种技术中获得的植株生长缓慢，株形矮小，成活率低，为了解决这一技术问题，本发明首先制备秋水仙素溶液作为诱变剂，在负压条件下采用诱变剂对种胚萌芽幼苗进行处理，秋水仙素可有效被种胚萌芽幼苗细胞进行吸收，从而促进细胞分裂，促进种胚萌芽幼苗更快更好的生长，且抗逆性强。而且负压条件的存在会促进诱变剂更好的吸收。本发明有效调节诱变剂中秋水仙素的浓度，在不毒害外植体细胞下有效促进了外植体前期的生长，提高了植株的成活率；
本发明在培养流苏树苗的基质土中加入适量的蛭石粉以及累托石粉，有效改善了基质土的透气性以及保水保肥的能力，可有效促进流苏流苏树苗生根。移栽后，喷洒营养液于叶面，该营养液与叶面润湿性好，在叶面存留时间长，不仅提供给流苏流苏树苗生长所需的营养，且还可以提高其抗病能力。在移栽一周后，本发明在流苏流苏树苗根部喷洒液体肥料，有效促进流苏流苏树苗生根，液体肥料中的龙胆草提取液，可有效提高植物的抗病能力。采用本方法得到的流苏流苏树株形高、叶面肥，成活率高，抗逆性强；从图3、图4、图5可以看出，本发明得到的植株叶片肥大、树干粗壮。
附图说明：
图1流苏树二倍体的镜检图片；
图2流苏树四倍体的镜检图片；
图3流苏树二倍体与四倍体的叶片对比；
图4流苏树二倍体与四倍体的树干对比；
图5流苏树二倍体与四倍体的顶芽对比。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种化学诱变法与负压法相结合在流苏树育种中的应用，包括以下步骤：
(1)收集流苏树种，经沙藏出芽，将萌芽幼苗置于装有秋水仙素溶液的培养皿中，诱变剂中秋水仙素的质量浓度分别为0.01％；将培养皿置于负压泵内，在负压值-95KPa 的条件下，处理10min，处理后的萌芽幼苗采用无菌水冲洗后，培养长至4-5片叶时，进行移栽；
(2)将上述得到的流苏树苗定植于由100份园土、1份蛭石、3份无机肥料、0.75 份木屑、2份草木灰、0.1份累托石粉组成的基质土中，定植后，喷施营养液于叶面，移栽一周后，向流苏树苗根部喷施液体肥料，10-15天喷一次，连续喷3次；而且对于流苏树植株要适时修正，及时除去病茎、弱茎；其中，营养液的组成以重量份计包括0.35份纳米氧化钛、4份磷酸二氢钾、0.1份硝酸锌、1份谷氨酸钠、50份水；液体肥料以重量份计包括10份磷酸铵钾、10份尿素、1份硝酸镁、0.5份硅酸钠、3份龙胆草提取液、45份水；
(3)流苏树生长过程中的病虫害主要有金龟子虫害；防治方法具体为：及时清除植株周围的杂草并翻耕土地，在植株四周喷洒自制药剂，自制药剂以重量份计包括5 份四聚乙醛、1份硫酸铜、1份氯化钠、2份25％氨水、1份乙氧基化烷基硫酸钠、1000 份水，此外，还需配合物理点黑光灯诱杀。
实施例2
一种化学诱变法与负压法相结合在流苏树育种中的应用，包括以下步骤：
(1)收集流苏树种，经沙藏出芽，将萌芽幼苗置于装有秋水仙素溶液的培养皿中，诱变剂中秋水仙素的质量浓度分别为0.3％；将培养基置于负压泵内，在负压值-95KPa 的条件下，处理10min，处理后的萌芽幼苗长出4-5片叶后，进行移栽；
(2)将上述得到的流苏树苗定植于由100份园土、5份蛭石、6份无机肥料、1.25 份木屑、3份草木灰、0.6份累托石粉组成的基质土中，定植后，喷施营养液于叶面，移栽一周后，向流苏树苗根部喷施液体肥料，10-15天喷一次，连续喷3次；而且对于流苏树植株要适时修正，及时除去病茎、弱茎；其中，营养液的组成以重量份计包括 0.55份纳米氧化钛、8份磷酸二氢钾、0.4份硝酸锌、3份谷氨酸钠、100份水；液体肥料以重量份计包括15份磷酸铵钾、20份尿素、3份硝酸镁、1.5份硅酸钠、4份龙胆草提取液、66份水；
(3)流苏树生长过程中的病虫害主要有金龟子虫害；防治方法具体为：及时清除植株周围的杂草并翻耕土地，在植株四周喷洒自制药剂，自制药剂以重量份计包括10 份四聚乙醛、3份硫酸铜、5份氯化钠、4份25％氨水、2份乙氧基化烷基硫酸钠、1000 份水，此外，还需配合物理点黑光灯进行诱杀。
实施例3
一种化学诱变法与负压法相结合在流苏树育种中的应用，包括以下步骤：
(1)收集流苏树种，将经沙藏出芽，将萌芽幼苗置于装有秋水仙素溶液的培养皿中，诱变剂中秋水仙素的质量浓度分别为0.05％；将培养基置于负压泵内，在负压值 -95KPa的条件下，处理10min，处理后的萌芽幼苗长出4-5片叶后，进行移栽；
(2)将上述得到的流苏树苗定植于由100份园土、2份蛭石、4份无机肥料、1份木屑、2.5份草木灰、0.2份累托石粉组成的基质土中，定植后，喷施营养液于叶面，移栽一周后，向流苏树苗根部喷施液体肥料，10-15天喷一次，连续喷3次；而且对于流苏树植株要适时修正，及时除去病茎、弱茎；其中，营养液的组成以重量份计包括 0.4份纳米氧化钛、5份磷酸二氢钾、0.2份硝酸锌、1.5份谷氨酸钠、60份水；液体肥料以重量份计包括11份磷酸铵钾、13份尿素、1.5份硝酸镁、0.7份硅酸钠、3.3份龙胆草提取液、50份水；
(3)流苏树生长过程中的病虫害主要有金龟子虫害；防治方法具体为：及时清除植株周围的杂草并翻耕土地，在植株四周喷洒自制药剂，自制药剂以重量份计包括7 份四聚乙醛、2份硫酸铜、3份氯化钠、3份25％氨水、1.5份乙氧基化烷基硫酸钠、 1000份水，此外，还需配合物理点黑光灯进行诱杀。
实施例4
一种化学诱变法与负压法相结合在流苏树育种中的应用，包括以下步骤：
(1)收集流苏树种，经沙藏出芽，将萌芽幼苗置于装有秋水仙素溶液的培养皿中，诱变剂中秋水仙素的质量浓度为0.1％；将培养皿置于负压泵内，在负压值-95KPa的条件下，处理10min，处理后的萌芽幼苗长出4-5片叶后，进行移栽；
(2)将上述得到的流苏树苗定植于由100份园土、3份蛭石、5份无机肥料、1.05 份木屑、2.5份草木灰、0.3份累托石粉组成的基质土中，定植后，喷施营养液于叶面，移栽一周后，向流苏树苗根部喷施液体肥料，10-15天喷一次，连续喷3次；而且对于流苏树植株要适时修正，及时除去病茎、弱茎；其中，营养液的组成以重量份计包括 0.45份纳米氧化钛、6份磷酸二氢钾、0.3份硝酸锌、2份谷氨酸钠、70份水；液体肥料以重量份计包括12份磷酸铵钾、15份尿素、2份硝酸镁、0.9份硅酸钠、3.5份龙胆草提取液、55份水；
(3)流苏树生长过程中的病虫害主要有金龟子虫害；防治方法具体为：及时清除植株周围的杂草并翻耕土地，在植株四周喷洒自制药剂，自制药剂以重量份计包括7 份四聚乙醛、2份硫酸铜、3份氯化钠、3份25％氨水、1.8份乙氧基化烷基硫酸钠、 1000份水，此外，还需配合物理点黑光灯进行诱杀。
实施例5
一种化学诱变法与负压法相结合在流苏树育种中的应用，包括以下步骤：
(1)收集流苏树种，经沙藏出芽，将萌芽幼苗置于装有秋水仙素溶液的培养皿中，培养皿中秋水仙素的质量浓度为0.2％；将培养皿置于负压泵内，在负压值-95KPa的条件下，处理10min，幼苗处理后的萌芽幼苗长出4-5片叶后，进行移栽；
(2)将上述得到的流苏树苗定植于由100份园土、4份蛭石、5份无机肥料、1.15 份木屑、2.6份草木灰、0.5份累托石粉组成的基质土中，定植后，喷施营养液于叶面，移栽一周后，向流苏树苗根部喷施液体肥料，10-15天喷一次，连续喷3次；而且对于流苏树植株要适时修正，及时除去病茎、弱茎；其中，营养液的组成以重量份计包括 0.5份纳米氧化钛、7份磷酸二氢钾、0.3份硝酸锌、2.5份谷氨酸钠、80份水；液体肥料以重量份计包括14份磷酸铵钾、18份尿素、2.5份硝酸镁、1.3份硅酸钠、3.5份龙胆草提取液、60份水；
(3)流苏树生长过程中的病虫害主要有金龟子虫害；防治方法具体为：及时清除植株周围的杂草并翻耕土地，在植株四周喷洒自制药剂，自制药剂以重量份计包括8 份四聚乙醛、2.5份硫酸铜、4份氯化钠、3.5份25％氨水、1.8份乙氧基化烷基硫酸钠、 1000份水，此外，还需配合物理点黑光灯进行诱杀。
对于上述方法中萌芽幼苗的生长情况以及成活率采用株高、叶片数进行分析。目标萌芽幼苗数为100。并研究负压值大小对种胚萌芽幼苗成活率的影响。负压值设置为 0、-50KPa、-95KPa、-200KPa，其他方法和实施例5相同。测试结果如表1、表2所示。
表1
萌芽幼苗数 死亡数 成活率，％
实施例1 100 2 98
实施例2 100 2 98
实施例3 100 4 96
实施例4 100 2 98
实施例5 100 3 97
表2
负压值，KPa 萌芽幼苗数 死亡数 成活率，％
0 100 15 85
-50 100 10 90
-95 100 4 96
-200 100 20 80
从上述结果可以看出，负压条件下浸泡对于种胚萌芽幼苗的成活率具有一定的影响，随着负压的增大，成活率也逐渐增大，但是当负压值增大到一定程度时，随着负压值的增大，存活率大大下降，主要是由于负压条件下有助于种胚萌芽幼苗对于营养液的吸收。但是负压过大，对于种胚萌芽幼苗造成了一定程度的损害，从而影响植株的成活率。
1、秋水仙素浓度对植株变异率的影响
负压值为-95KPa、负压处理时间为10min，将秋水仙素的质量浓度分别设置为0、0.2％、0.5％、0.8％，其他工艺和实施例5相同。测试结果如表3所示：
表3
秋水仙素质量浓度，％ 处理植株数目/株 变异数/株 变异率，％
0 100 0 0
0.2 100 0 0
0.5 100 4 4
0.8 100 2 2
2、负压处理时间对植株变异率的影响
秋水仙素溶液浓度为0.5％，负压值为-95KPa，负压处理时间设置为0、5min、10min、 15min，其他工艺和实施例5相同。测试结果如表4所示。
负压处理时间，min 处理植株数目/株 变异数/株 变异率，％
0 100 1 1
5 100 1 1
10 100 4 4
15 100 0 0
表4
从上述测试结果来看，当秋水仙素浓度为0与0.2％时没有诱变效果，0.5％、0.8％都有效果，而且当采用负压条件辅助诱导时，能有效提高诱变效果。
虽然已经对本发明的具体实施方案进行了描述，但是本发明的许多其他形式和改变对本领域技术人员而言是显而易见的。应理解所附权利要求和本发明通常涵盖本发明真实精神和范围内的所有这些明显的形式和改变。

Claims (4)

1.一种化学诱变法与负压法相结合在流苏树多倍体育种中的应用，其特征在于，包括以下步骤：
（1）收集流苏树树种，经沙藏出芽；
（2）将上述制得的萌芽幼苗置于装有质量浓度为0.5%的秋水仙素溶液的培养皿中，并将培养皿置于负压泵内，在负压值-95Kpa的条件下，处理10min，处理结束后，处理后的萌芽幼苗长到4-5片叶左右，进行移栽；
（3）将上述得到的流苏树苗定植于基质土中，定植后，喷施营养液于叶面，移栽一周后，向流苏树苗根部喷施液体肥料，10-15天喷一次，连续喷3次；而且对于流苏树植株要适时修正，及时除去病枝、弱枝；所述液体肥料以重量份计包括10-15份磷酸铵钾、10-20份尿素、1-3份硝酸镁、0.5-1.5份硅酸钠、3-4份龙胆草提取液、45-66份水；所述营养液的组成以重量份计包括0.35-0.55份纳米氧化钛、4-8份磷酸二氢钾、0.1-0.4份硝酸锌、1-3份谷氨酸钠、50-100份水；所述基质土以重量份计包括100份园土、1-5份蛭石、3-6份无机肥料、0.75-1.25份木屑、2-3份草木灰、0.1-0.6份累托石粉；
（4）流苏树生长过程中的病虫害主要有金龟子害；防治方法具体为：及时清除植株周围的杂草并翻耕土地，在植株根茎处喷洒自制药剂；同时配合物理点黑光灯进行诱杀。
2.根据权利要求1所述的一种化学诱变法与负压法相结合在流苏树多倍体育种中的应用，其特征在于，所述无机肥料为尿素、硝酸钾、磷酸二氢钾、氯化锌、过磷酸钙中的一种或多种混合。
3.根据权利要求1所述的一种化学诱变法与负压法相结合在流苏树多倍体育种中的应用，其特征在于，步骤（3）中，所述对流苏树植株进行修正时，保留主干为1-2cm。
4.根据权利要求1所述的一种化学诱变法与负压法相结合在流苏树多倍体育种中的应用，其特征在于，步骤（4）中，所述自制药剂以重量份计包括5-10份四聚乙醛、1-3份硫酸铜、1-5份氯化钠、2-4份 25%氨水、1-2份乙氧基化烷基硫酸钠、1000份水。
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