CN110741924A - 一种利用离体杨树细小雌花枝人工杂交获得杂种苗的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于生物技术领域，尤其是植物组织培养技术领域，公开了利用离体杨树细小雌花枝人工杂交获得杂种苗的方法，以及一种利用离体杨树细小雌花枝人工杂交获得杂种苗的培养基及其在利用离体杨树细小雌花枝人工杂交获得杂种苗中的应用。采用本发明的方法能够获得大量有活力的杨树杂交种子，继而获得大量健壮的杨树杂种无菌苗。

Description

一种利用离体杨树细小雌花枝人工杂交获得杂种苗的方法
技术领域
本发明涉及生物技术领域，尤其是植物组织培养技术领域，具体涉及一种利用离体杨树细小雌花枝人工杂交获得杂种苗的方法。
背景技术
杨树属于杨柳科(Salicacae)杨属(Populus L.)植物，是重要的造林绿化树种和工业用材树种。目前，人工杂交育种是获得杨树优良品种的主要育种途径。
杨树人工杂交一般采用以下三种方式：一是在自然界生长的雌树上进行；二是把拟作为母本的花枝嫁接在预先栽在温室花盆中的砧木上，在开花时做杂交；三是把作为母本的花枝从树上剪下，在室内水培。室内水培方式不仅操作方法简单，而且可避免到高大的树梢上进行授粉杂交的困难。然而，室内水培的花枝开花结实直到果实成熟大概需要40-60天，在此期间所消耗的绝大部分是枝条内储存的养分，这就要求所采集的花枝需要至少2年生以上的粗壮枝条，直径要求1.5-2.0cm以上，从而保证在果实发育过程中能够提供充足的养分。而进入盛花期的杨树上多数为直径达不到1.0cm的较细的花枝，这种达不到要求的花枝，在进行室内切枝水培杂交中期，就会出现果实失水干缩、果穗脱落等现象，难以获得杂种苗。到目前为止，尚无利用直径小于1.0cm的杨树花枝进行室内水培、人工杂交，并能够获得大量杂种苗的报道，因此亟待开发一种采用离体杨树细小雌花枝进行人工杂交授粉，获得大量杂种苗的方法。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述缺陷，为了解决杨树人工杂交育种中细小雌花枝无法进行室内水培杂交获得杂种苗的问题，提供了一种利用离体杨树细小雌花枝人工杂交获得杂种苗的方法，利用该方法能够获得大量有活力的杨树杂交种子，继而获得大量健壮的杨树杂种无菌苗。
为此，本发明一方面提供了一种利用离体杨树细小雌花枝人工杂交获得杂种苗的方法，其包括以下步骤：
1、雌花枝的水培；
2、雌花序授粉前处理；
3、人工授粉；
4、幼嫩种子培养前处理；
5、幼嫩种子离体培养：将幼嫩种子平铺于幼嫩种子培养基上，培养基为MS+25g蔗糖+2.2g植物凝胶，在16h/8h光周期、光照强度2500Lux、温度27℃/21℃的条件下培养；
6、杂种苗温室移栽；
其中杨树优选黑杨，更加优选为美洲黑杨。
在本发明进一步优选的实施方案中，所述雌花枝的水培为选取雌花枝为直径小于1.0cm的杨树越冬后枝条，水培方法为去除顶芽及全部叶芽，每个小花枝保留1-2个饱满的花芽，将花枝基部剪成斜面，插入装有清水的塑料桶中，放入温度为25℃、湿度70％、自然光照的温室，每天换水一次。
在本发明进一步优选的实施方案中，所述雌花序授粉前处理是在人工授粉前，从花序顶端剪除1/2长度的雌花序。
在本发明进一步优选的实施方案中，所述人工授粉的时间为雌花序上的雌花柱头明亮而有透明汁液时，授粉方法为用毛笔沾上杨树花粉，轻轻撒在雌花柱头上，连续授粉3天。
在本发明进一步优选的实施方案中，所述幼嫩种子培养前处理是将人工授粉后20天的果实用10％次氯酸钠表面消毒10分钟，无菌水清洗3次，用手术刀纵向切开，用解剖针挑出幼嫩种子。
在本发明进一步优选的实施方案中，所述杂种苗温室移栽是在无菌杂种苗生长至2cm以上时进行温室移栽，移栽前用1.0％的多菌灵水溶液对移栽土壤消毒24h，移栽时洗去无菌杂种苗根部残留的培养基，并放入0.5％多菌灵水溶液中浸泡10分钟后进行移栽，同时用透明塑料薄膜保湿、加遮阳网，3天后除去遮阳网，5天后逐渐揭开薄膜。
本发明另一方面提供了利用离体杨树细小雌花枝人工杂交获得杂种苗的培养基，其为MS+25g蔗糖+2.2g植物凝胶，经高温高压灭菌冷却后即可使用。
本发明再一方面提供了上述培养基在利用离体杨树细小雌花枝人工杂交获得杂种苗中的应用，其是将幼嫩种子平铺于培养基上，在16h/8h光周期、光照强度2500Lux、温度27℃/21℃的条件下培养。
由上述描述可知，与现有技术相比，本发明具备如下优点：
1、杂交材料容易获得且数量多，同时避免了采集大型侧枝对采集花枝的母树造成的破坏；
2、水培工具及操作简单，仅需要10升左右的小塑料桶、每天更换清水即可；
3、通过水培前对细小雌花枝上顶芽、叶芽及多余花芽的去除，仅保留1-2个饱满花芽，以及授粉前去除1/2的雌花序等措施，保证了所保留雌花授粉后的果实的生长得到充足养分，结合幼嫩种子培养，从而获得了大量杂种苗。
附图说明
图1：未进行雌花序授粉前处理的果实(左)与进行雌花序授粉前处理的果实(右)生长情况对比图。
图2：未成熟种子离体培养情况。
图3：美洲黑杨杂种苗温室生长情况。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的详细说明，旨在用于说明本发明而非限定本发明。应当指出，对于本领域技术人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也同样落入本发明的保护范围之内。
实施例1：美洲黑杨离体细小花枝水培及幼嫩种子离体培养
1、美洲黑杨雌花枝的室内水培
采集直径小于1.0cm的越冬后美洲黑杨雌花枝，去除顶芽及全部叶芽，每个小花枝保留1-2个饱满的花芽，同时将花枝基部剪成斜面，插入装有清水的塑料桶中，放入温度为25℃、湿度70％、自然光照的温室，每天换水一次。
2、美洲黑杨雌花序授粉前处理
在人工授粉前，从花序顶端剪除1/2长度的雌花序。
3、美洲黑杨雌花序人工授粉
选择雌花序上的雌花柱头明亮而有透明汁液时进行人工授粉，用毛笔沾上美洲黑杨花粉，轻轻撒在雌花柱头上，连续授粉3天。
4、幼嫩种子培养前处理
超净台中将人工授粉后20天的果实用10％次氯酸钠表面消毒10分钟，无菌水清洗3次，用手术刀纵向切开，用解剖针挑出幼嫩种子。
5、幼嫩种子离体培养
将幼嫩种子平铺于MS+25g蔗糖+2.2g植物凝胶的培养基上，在16h/8h光周期、光照强度2500Lux、温度27℃/21℃的条件下培养。
6、杂种苗温室移栽
将幼嫩种子离体培养获得的2.0cm小苗取出，洗去根部的残留培养基，放入0.5％多菌灵水溶液中浸泡10分钟，移栽到用1.0％的多菌灵水溶液消毒24h后的扦插土壤中，同时用透明塑料薄膜保湿、加遮阳网，放入全自动日光温室，3天后除去遮阳网，5天后逐渐揭开薄膜。

Claims (8)

1.一种利用离体杨树细小雌花枝人工杂交获得杂种苗的方法，其包括以下步骤：
(1)雌花枝的水培；
(2)雌花序授粉前处理；
(3)人工授粉；
(4)幼嫩种子培养前处理；
(5)幼嫩种子离体培养：将幼嫩种子平铺于幼嫩种子培养基上，培养基为MS+25g蔗糖+2.2g植物凝胶，在16h/8h光周期、光照强度2500Lux、温度27℃/21℃的条件下培养；
(6)杂种苗温室移栽；
其中杨树优选黑杨，更加优选为美洲黑杨。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述雌花枝的水培为选取雌花枝为直径小于1.0cm的杨树越冬后枝条，水培方法为去除顶芽及全部叶芽，每个小花枝保留1-2个饱满的花芽，将花枝基部剪成斜面，插入装有清水的塑料桶中，放入温度为25℃、湿度70％、自然光照的温室，每天换水一次。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述雌花序授粉前处理是在人工授粉前，从花序顶端剪除1/2长度的雌花序。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述人工授粉的时间为雌花序上的雌花柱头明亮而有透明汁液时，授粉方法为用毛笔沾上杨树花粉，轻轻撒在雌花柱头上，连续授粉3天。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述幼嫩种子培养前处理是将人工授粉后20天的果实用10％次氯酸钠表面消毒10分钟，无菌水清洗3次，用手术刀纵向切开，用解剖针挑出幼嫩种子。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述杂种苗温室移栽是在无菌杂种苗生长至2cm以上时进行温室移栽，移栽前用1.0％的多菌灵水溶液对移栽土壤消毒24h，移栽时洗去无菌杂种苗根部残留的培养基，并放入0.5％多菌灵水溶液中浸泡10分钟后进行移栽，同时用透明塑料薄膜保湿、加遮阳网，3天后除去遮阳网，5天后逐渐揭开薄膜。
7.一种利用离体杨树细小雌花枝人工杂交获得杂种苗的培养基，其为MS+25g蔗糖+2.2g植物凝胶，经高温高压灭菌冷却后即可使用。
8.权利要求7所述的培养基在利用离体杨树细小雌花枝人工杂交获得杂种苗中的应用，其是将幼嫩种子平铺于培养基上，在16h/8h光周期、光照强度2500Lux、温度27℃/21℃的条件下培养。
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