CN113575158B - 一种杜梨变异新品种的诱变方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种杜梨变异新品种的诱变方法，包括以下步骤：春季树木发芽前，在杜梨母树上采集1年生木质化枝条，将枝条裁剪接穗，保持剪口平整，在接穗下芽背面1cm处斜削1刀形成长削面，再在长削面的背面斜削一小削面，接穗上保留3个完整、饱满的芽；在砧木距地面5cm处截断主干，将切面削平，在皮层内略带木质部处垂直下切3cm；制备叠氮化钠溶液，将接穗在叠氮化钠溶液中浸泡处理，取出并插入到砧木的切口内；将吸附有叠氮化钠溶液的棉球包裹在接穗与砧木的连接处，采用塑料条绑紧，诱变处理一个月，杜梨叶片逐渐出现变异，叶片变异明显，将有变异性状的植株进行常规管理。该方法操作简单，植株诱变率高，诱变效果好。

Description

一种杜梨变异新品种的诱变方法
技术领域
本发明涉及农业技术领域，具体涉及一种杜梨变异新品种的诱变方法。
背景技术
杜梨(Pyrus betulaefolia Bunge)是蔷薇科梨属乔木，是最古老的梨属物种之一。由于杜梨根系发达、适应环境能力极强，具有抗寒、抗涝、耐旱和耐盐等优良特性，是我国三北防护林主要造林树种。此外，杜梨是常用的园林绿化树种，其木材质地坚硬，是很好的用材树种，具有极高的经济开发利用价值。
NaN3是一种点突变剂，在DNA合成开始时，以碱基替换方式影响DNA的正常合成，从而导致点突变的产生。NaN3具有高效、无毒、价格便宜及使用安全等优点，因此成为一种高效的化学诱变剂，目前应用于大麦、小麦、水稻、烟草、菊花等许多作物的诱变育种中，并取得了非常好的诱变效果。在以往的研究中，大多采用NaN3处理植物种子，该方法诱变过程较为复杂，周期长。目前国内对杜梨的研究主要集中在生物学特性、育繁技术、打破种子休眠等方面，对杜梨的新品种选育研究较少，且未对杜梨树种种质资源开展系统研究，仍处于较低利用层次的常规育种阶段。因此，如何利用人工诱导突变体来获得杜梨新种质资源的研究具有重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种杜梨变异新品种的诱变方法，本发明采用叠氮化钠溶液对嫁接后的杜梨的组培体系进行诱变处理，在处理时，不仅采用叠氮化钠溶液浸泡接穗，还在接穗和砧木的连接处包裹吸附叠氮化钠溶液的的棉球，有效提高了诱变率，本发明还在棉球表面包裹自制的多层功能薄膜，提供植株生长期所需的影响，在不影响诱变率的前提下，有效降低了植株的死亡率，本发明公开的诱变方法操作简单，诱变效果好。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种杜梨变异新品种的诱变方法，包括以下步骤：
(1)春季树木发芽前，在生长健壮的优良杜梨母树上，采集直径为1±0.2cm的1年生木质化枝条，将枝条裁剪成长为15±1cm的接穗，保持剪口平整，在接穗下芽背面1cm处斜削1刀，削去1/3木质部，形成长削面，再在长削面的背面斜削一小削面，接穗上保留3个完整、饱满的芽；
(2)在砧木距地面5cm处截断主干，将切面削平，在皮层内略带木质部处垂直下切3cm；
(3)制备质量浓度为0.045-0.055％的叠氮化钠溶液，将接穗在叠氮化钠溶液中浸泡处理，然后将浸泡后的接穗插入到砧木的切口内，使得接穗的长削面的形成层和砧木的切口的形成层对齐、靠紧；
(4)将吸附有叠氮化钠溶液的棉球包裹在接穗与砧木的连接处，然后用塑料条把连接处绑紧，进行诱变处理，经过诱变处理一个月后，杜梨叶片逐渐出现变异，叶色开始变黄，变异稳定后叶色变小、变厚，叶色变黄或形成斑色叶，将有变异性状的植株进行常规管理，并喷洒营养液补充营养，促进植株发育。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述长削面的长度为2±0.01cm，小削面的长度为0.8±0.01cm。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述叠氮化钠溶液的质量浓度为0.05％。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述浸泡处理的时间为0.5-1.5min。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，接穗插入时，接穗的长削面两边的形成层和砧木的切口两边的形成层对齐、靠紧，或者接穗的长削面两边的形成层和砧木的切口一边的形成层对齐、靠紧。
作为上述技术方案的优选，所述棉球外侧还包覆有多层功能薄膜，所述多层功能薄膜以富集多元素肥料的有机-无机薄膜为内层，以壳聚糖薄膜为表层。
作为上述技术方案的优选，所述多层功能薄膜的制备方法为：将4-6g多孔沸石置于200-500ml多元素肥料溶液中搅拌处理，之后进行干燥处理，制得的无机材料加入到质量浓度为1％的羧甲基纤维素溶液中搅拌混合得到混合液，将混合液沉积在聚苯乙烯板表面，干燥处理，制得厚度为1-2mm的内层薄膜；将壳聚糖溶解在乙酸中制得壳聚糖溶液，然后将壳聚糖溶液沉积在聚苯乙烯板表面，干燥处理，得到厚度为1-2mm的表层薄膜，将内层薄膜和表层薄膜叠加进行热压处理，制得多层功能薄膜。
作为上述技术方案的优选，所述多元素肥料为硝酸钾、磷酸二氢钠、硫酸镁、硫酸锌、尿素的混合溶液，混合溶液中硝酸钾、磷酸二氢钠、硫酸锰、硫酸锌、尿素的质量浓度分别为10-12g/L、10-15g/L、0.2-0.3g/L、0.3-0.5g/L、10-15g/L。
作为上述技术方案的优选，所述无机材料、羧甲基纤维素溶液混合时的料液比为1g：(10-15)ml。
作为上述技术方案的优选，所述热压处理的温度为120℃，热压处理的压力为1-3MPa，热压处理的时间为1-3min。
作为上述技术方案的优选，所述营养液为磷酸二氢钠和尿素的混合液，混合液中磷酸二氢钠、尿素的质量浓度分别为0.1-0.3％、0.4-0.6％，喷洒频率为每15天喷洒一次。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明采用叠氮化钠溶液作为化学诱变剂，首先将处理好的接穗置于叠氮化钠溶液中进行浸泡处理，之后取出插入到砧木的切口内，将吸附有叠氮化钠溶液的棉球包裹在接穗和砧木的连接处，之后在棉球表面包裹自制的多层功能薄膜，最后采用塑料条将砧木和接穗的连接处绑紧进行诱变处理，该方法在诱变的同时可以有效提供植株诱变生长所需的营养，在不影响变异率的前提下，降低了植株的死亡率，而且本发明双管齐下，不仅采用化学诱变剂浸泡接穗，还将蘸有化学诱变剂的棉球包裹在砧木和接穗的连接处，大大提高了植株的变异率。
本发明自制的多层功能薄膜是以多孔沸石吸附多元素肥料后加入到羧甲基纤维素溶液中流延成膜得到内层薄膜，将其与壳聚糖薄膜叠加热压处理制得，该多层功能薄膜具有一定的缓释性能，可有效提供植株生长期所需的影响。本发明采用化学诱变剂对杜梨的组培体系进行诱变处理，操作简单，诱变效果好。
具体实施方式
下面结合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。
下述实施例以及对比例中的多层功能薄膜的制备方法为：
将10-12g硝酸钾、10-15g磷酸二氢钠、0.2-0.3g硫酸锰、0.3-0.5g硫酸锌、10-15g尿素溶于1L水中制得多元素肥料溶液，将4g平均粒径大小为0.1mm、比表面积为980m2/g的多孔沸石置于300ml多元素肥料溶液中搅拌处理，之后在100℃下进行干燥处理，得到无机材料，将10g无机材料加入到150ml质量浓度为1％的羧甲基纤维素溶液中搅拌混合得到混合液，将混合液沉积在聚苯乙烯板表面，40℃下干燥处理5h，制得厚度为2mm的内层薄膜；将壳聚糖溶解在乙酸中制得质量浓度为1％的壳聚糖溶液，然后将壳聚糖溶液沉积在聚苯乙烯板表面，40℃下干燥处理5h，得到厚度2mm的表层薄膜，将内层薄膜和表层薄膜叠加在120℃、3MPa下进行热压处理2min，制得多层功能薄膜。
下述实施例中砧木和接穗可选择同一树种的不同品种，比如接穗选择为杜梨，砧木选择为鸭梨。
实施例1
(1)春季树木发芽前，在生长健壮的优良杜梨母树上，采集直径为1cm的1年生木质化枝条，将枝条裁剪成长为15cm的接穗，保持剪口平整，在接穗下芽背面1cm处斜削1刀，削去1/3木质部，形成长度为2cm的长削面，再在长削面的背面斜削一长度为0.8cm的小削面，接穗上保留3个完整、饱满的芽；
(2)在砧木距地面5cm处截断主干，将切面削平，在皮层内略带木质部处垂直下切3cm；
(3)制备质量浓度为0.05％的叠氮化钠溶液，将接穗在叠氮化钠溶液中浸泡处理0.5min，然后将浸泡后的接穗插入到砧木的切口内，使得接穗的长削面两边的形成层和砧木的切口一边或两边的形成层对齐、靠紧；
(4)将吸附有叠氮化钠溶液的棉球包裹在接穗与砧木的连接处，然后用塑料条把连接处绑紧，进行诱变处理，经过诱变处理一个月后，杜梨叶片逐渐出现变异，叶色开始变黄，变异稳定后，叶片变小、变厚，叶色变黄或形成斑色叶，将有变异性状的植株进行常规管理，并喷洒磷酸二氢钠和尿素的混合液补充营养，促进植株发育，混合液中磷酸二氢钠、尿素的质量浓度分别为0.2％、0.5％。
实施例2
(1)春季树木发芽前，在生长健壮的优良杜梨母树上，采集直径为1cm的1年生木质化枝条，将枝条裁剪成长为15cm的接穗，保持剪口平整，在接穗下芽背面1cm处斜削1刀，削去1/3木质部，形成长度为2cm的长削面，再在长削面的背面斜削一长度为0.8cm的小削面，接穗上保留3个完整、饱满的芽；
(2)在砧木距地面5cm处截断主干，将切面削平，在皮层内略带木质部处垂直下切3cm；
(3)制备质量浓度为0.05％的叠氮化钠溶液，将接穗在叠氮化钠溶液中浸泡处理1min，然后将浸泡后的接穗插入到砧木的切口内，使得接穗的长削面两边的形成层和砧木的切口一边或两边的形成层对齐、靠紧；
(4)将吸附有叠氮化钠溶液的棉球包裹在接穗与砧木的连接处，然后用塑料条把连接处绑紧，进行诱变处理，经过诱变处理一个月后，杜梨叶片逐渐出现变异，叶色开始变黄，变异稳定后，叶片变小、变厚，叶色变黄或形成斑色叶，将有变异性状的植株进行常规管理，并喷洒磷酸二氢钠和尿素的混合液补充营养，促进植株发育，混合液中磷酸二氢钠、尿素的质量浓度分别为0.2％、0.5％。
实施例3
(1)春季树木发芽前，在生长健壮的优良杜梨母树上，采集直径为1cm的1年生木质化枝条，将枝条裁剪成长为15cm的接穗，保持剪口平整，在接穗下芽背面1cm处斜削1刀，削去1/3木质部，形成长度为2cm的长削面，再在长削面的背面斜削一长度为0.8cm的小削面，接穗上保留3个完整、饱满的芽；
(2)在砧木距地面5cm处截断主干，将切面削平，在皮层内略带木质部处垂直下切3cm；
(3)制备质量浓度为0.05％的叠氮化钠溶液，将接穗在叠氮化钠溶液中浸泡处理1.5min，然后将浸泡后的接穗插入到砧木的切口内，使得接穗的长削面两边的形成层和砧木的切口一边或两边的形成层对齐、靠紧；
(4)将吸附有叠氮化钠溶液的棉球包裹在接穗与砧木的连接处，然后用塑料条把连接处绑紧，进行诱变处理，经过诱变处理一个月后，杜梨叶片逐渐出现变异，叶色开始变黄，变异稳定后，叶片变小、变厚，叶色变黄或形成斑色叶，将有变异性状的植株进行常规管理，并喷洒磷酸二氢钠和尿素的混合液补充营养，促进植株发育，混合液中磷酸二氢钠、尿素的质量浓度分别为0.2％、0.5％。
实施例4
(1)春季树木发芽前，在生长健壮的优良杜梨母树上，采集直径为1cm的1年生木质化枝条，将枝条裁剪成长为15cm的接穗，保持剪口平整，在接穗下芽背面1cm处斜削1刀，削去1/3木质部，形成长度为2cm的长削面，再在长削面的背面斜削一长度为0.8cm的小削面，接穗上保留3个完整、饱满的芽；
(2)在砧木距地面5cm处截断主干，将切面削平，在皮层内略带木质部处垂直下切3cm；
(3)制备质量浓度为0.05％的叠氮化钠溶液，将接穗在叠氮化钠溶液中浸泡处理0.5min，然后将浸泡后的接穗插入到砧木的切口内，使得接穗的长削面两边的形成层和砧木的切口一边或两边的形成层对齐、靠紧；
(4)将吸附有叠氮化钠溶液的棉球包裹在接穗与砧木的连接处，并在棉球外侧包覆多层功能薄膜，然后用塑料条把连接处绑紧，进行诱变处理，经过诱变处理一个月后，杜梨叶片逐渐出现变异，叶色开始变黄，变异稳定后，叶片变小、变厚，叶色变黄或形成斑色叶，将有变异性状的植株进行常规管理，并喷洒磷酸二氢钠和尿素的混合液补充营养，促进植株发育，混合液中磷酸二氢钠、尿素的质量浓度分别为0.2％、0.5％。
实施例5
(1)春季树木发芽前，在生长健壮的优良杜梨母树上，采集直径为1cm的1年生木质化枝条，将枝条裁剪成长为15cm的接穗，保持剪口平整，在接穗下芽背面1cm处斜削1刀，削去1/3木质部，形成长度为2cm的长削面，再在长削面的背面斜削一长度为0.8cm的小削面，接穗上保留3个完整、饱满的芽；
(2)在砧木距地面5cm处截断主干，将切面削平，在皮层内略带木质部处垂直下切3cm；
(3)制备质量浓度为0.05％的叠氮化钠溶液，将接穗在叠氮化钠溶液中浸泡处理1min，然后将浸泡后的接穗插入到砧木的切口内，使得接穗的长削面两边的形成层和砧木的切口一边或两边的形成层对齐、靠紧；
(4)将吸附有叠氮化钠溶液的棉球包裹在接穗与砧木的连接处，并在棉球外侧包覆多层功能薄膜，然后用塑料条把连接处绑紧，进行诱变处理，经过诱变处理一个月后，杜梨叶片逐渐出现变异，叶色开始变黄，变异稳定后，叶片变小、变厚，叶色变黄或形成斑色叶，将有变异性状的植株进行常规管理，并喷洒磷酸二氢钠和尿素的混合液补充营养，促进植株发育，混合液中磷酸二氢钠、尿素的质量浓度分别为0.2％、0.5％。
实施例6
(1)春季树木发芽前，在生长健壮的优良杜梨母树上，采集直径为1cm的1年生木质化枝条，将枝条裁剪成长为15cm的接穗，保持剪口平整，在接穗下芽背面1cm处斜削1刀，削去1/3木质部，形成长度为2cm的长削面，再在长削面的背面斜削一长度为0.8cm的小削面，接穗上保留3个完整、饱满的芽；
(2)在砧木距地面5cm处截断主干，将切面削平，在皮层内略带木质部处垂直下切3cm；
(3)制备质量浓度为0.05％的叠氮化钠溶液，将接穗在叠氮化钠溶液中浸泡处理1.5min，然后将浸泡后的接穗插入到砧木的切口内，使得接穗的长削面两边的形成层和砧木的切口一边或两边的形成层对齐、靠紧；
(4)将吸附有叠氮化钠溶液的棉球包裹在接穗与砧木的连接处，并在棉球外侧包覆多层功能薄膜，然后用塑料条把连接处绑紧，进行诱变处理，经过诱变处理一个月后，杜梨叶片逐渐出现变异，叶色开始变黄，变异稳定后，叶片变小、变厚，叶色变黄或形成斑色叶，将有变异性状的植株进行常规管理，并喷洒磷酸二氢钠和尿素的混合液补充营养，促进植株发育，混合液中磷酸二氢钠、尿素的质量浓度分别为0.2％、0.5％。
对比例1
不采用叠氮化钠溶液浸泡接穗、也不在接穗和砧木的连接处包裹蘸有叠氮化钠溶液的棉球，其他条件和实施例6相同。
对比例2
不采用叠氮化钠溶液浸泡接穗，在接穗和砧木的连接处包裹蘸有叠氮化钠溶液的棉球，其他条件和实施例6相同。
对比例3
采用叠氮化钠溶液浸泡接穗，不在接穗和砧木的连接处包裹蘸有叠氮化钠溶液的棉球，其他条件和实施例6相同。
对比例4
叠氮化钠溶液的质量浓度为0.01％，其他条件和实施例6相同。
对比例5
叠氮化钠溶液的质量浓度为0.03％，其他条件和实施例6相同。
对比例6
叠氮化钠溶液的质量浓度为0.06％，其他条件和实施例6相同.
对比例7
叠氮化钠溶液的质量浓度为0.08％，其他条件和实施例6相同
上述实施例和对比例中处理的植株嫁接芽数为300个，对上述实施例和对比例中的植株进行跟踪观察，待移栽时，统计植株的生长情况，结果如表1所示。
表1
Figure GDA0003362356330000081
Figure GDA0003362356330000091
从上述结果可以看出，在一定范围内，随着叠氮化钠溶液的增加，嫁接芽的变异率也增加，叠氮化钠溶液的质量浓度为0.05％时，嫁接芽的变异率最高，之后随着叠氮化钠溶液浓度升高，嫁接芽的变异率下降。此外，本发明采用叠氮化钠溶液浸泡接穗，并将蘸有叠氮化钠溶液的棉球包裹在接穗和砧木的连接处，在一定程度上有效改善了嫁接芽的变异率。本发明还在棉球表面包裹了一层自制的多层功能薄膜，其能供给植物生长所需的影响物质，提高嫁接芽的成活率。
此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种杜梨变异新品种的诱变方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)春季树木发芽前，在生长健壮的优良杜梨母树上，采集直径为1±0.2cm的1年生木质化枝条，将枝条裁剪成长为15±1cm的接穗，保持剪口平整，在接穗下芽背面1cm处斜削1刀，削去1/3木质部，形成长削面，再在长削面的背面斜削一小削面，接穗上保留3个完整、饱满的芽；
(2)在砧木距地面5cm处截断主干，将切面削平，在皮层内略带木质部处垂直下切3cm；
(3)制备质量浓度为0.045-0.055％的叠氮化钠溶液，将接穗在叠氮化钠溶液中浸泡处理0.5-1.5min，然后取出并插入到砧木的切口内，使得接穗的长削面的形成层和砧木的切口的形成层对齐、靠紧；
(4)将吸附有叠氮化钠溶液的棉球包裹在接穗与砧木的连接处，在棉球外侧包覆多层功能薄膜，然后用塑料条把连接处绑紧，进行诱变处理，经过诱变处理一个月后，杜梨叶片逐渐出现变异，叶色开始变黄，变异稳定后叶色变小、变厚，叶色变黄或形成斑色叶，将有变异性状的植株进行常规管理，并喷洒营养液补充营养，促进植株发育；其中，所述多层功能薄膜以富集多元素肥料的有机-无机薄膜为内层，以壳聚糖薄膜为表层；所述多元素肥料为硝酸钾、磷酸二氢钠、硫酸锰、硫酸锌、尿素的混合溶液，混合溶液中硝酸钾、磷酸二氢钠、硫酸锰、硫酸锌、尿素的质量浓度分别为10-12g/L、10-15g/L、0.2-0.3g/L、0.3-0.5g/L、10-15g/L。
2.根据权利要求1所述的一种杜梨变异新品种的诱变方法，其特征在于：步骤(1)中，所述长削面的长度为2±0.01cm，小削面的长度为0.8±0.01cm。
3.根据权利要求1所述的一种杜梨变异新品种的诱变方法，其特征在于：步骤(3)中，所述叠氮化钠溶液的质量浓度为0.05％。
4.根据权利要求1所述的一种杜梨变异新品种的诱变方法，其特征在于：接穗插入时，接穗的长削面两边的形成层和砧木的切口两边的形成层对齐、靠紧。
5.根据权利要求1所述的一种杜梨变异新品种的诱变方法，其特征在于：所述多层功能薄膜的制备方法为：将4-6g多孔沸石置于200-500ml多元素肥料溶液中搅拌处理，之后进行干燥处理，制得的无机材料加入到质量浓度为1％的羧甲基纤维素溶液中搅拌混合得到混合液，将混合液沉积在聚苯乙烯板表面，干燥处理，制得厚度为1-2mm的内层薄膜；将壳聚糖溶解在乙酸中制得壳聚糖溶液，然后将壳聚糖溶液沉积在聚苯乙烯板表面，干燥处理，得到厚度为1-2mm的表层薄膜，将内层薄膜和表层薄膜叠加，在120℃、1-3MPa下进行热压处理1-3min，制得多层功能薄膜。
6.根据权利要求5所述的一种杜梨变异新品种的诱变方法，其特征在于：所述无机材料、羧甲基纤维素溶液混合时的料液比为1g：(10-15)ml。
7.根据权利要求1所述的一种杜梨变异新品种的诱变方法，其特征在于：所述营养液为磷酸二氢钠和尿素的混合液，混合液中磷酸二氢钠、尿素的质量浓度分别为0.1-0.3％、0.4-0.6％，喷洒频率为每15天喷洒一次。
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