CN115918515A - 一种华中樱与钟花樱种间杂交新品种的快速育种方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及植物新品种育种技术领域，尤其涉及一种华中樱与钟花樱种间杂交新品种的快速育种方法，包括以下步骤：S1、花粉的采集与储藏；S2、杂交授粉；S3、杂交种子获得；S4、杂交种子催芽；S5、芽苗培育；S6、苗期管理；S7、大苗培育。相比于现有技术，本发明分别以华中樱优良种质和钟花樱优良种质为母本和父本进行种间杂交获得杂交种子，并通过赤霉素浸种、冷藏结合生长调节剂避光催芽和生长调节剂壮芽苗方式，能够有效打破华中樱×钟花樱杂交种子的休眠，促进发芽、提高发芽率和芽苗质量，缩短发芽周期；同时还有效促进杂交后代快速开花，极大缩短新优杂交樱花育种时间。
Description
技术领域
本发明涉及植物新品种育种技术领域，尤其涉及一种华中樱与钟花樱种间杂交新品种的快速育种方法。
背景技术
樱花是蔷薇科(Rosaceae)樱属(Cerasus)植物的统称，是世界著名的早春木本花卉。因其观赏价值高、园林应用形式多样、环境绿化美化和健康保健功能俱佳而深受人们喜爱，是近年来备受关注的园林景观树种。以赏樱为主题的休闲旅游也越来越受青睐，举办樱花节、兴建樱花生态景区或公园蔚然成风，为樱花种植及相关产业迎来了良好的发展时机，樱花种质资源创新及新品种培育也日益受到重视。
目前，选育樱花新品种的途径有两条：1)选择育种，通过播种或天然种群进行实生选育；2)杂交育种，通过杂交获得杂交后代并从中选育而得。杂交育种是常用且有效的种质创新途径，种内杂交难以取得很大突破，种间、属间等远缘杂交技术综合利用现有栽培种的优良性状和野生种的抗逆性等特性，拓宽植物遗传资源范围，已成为种质创新的一条有效途径，但杂交不亲和、胚败育以及杂种不育等现象普遍存在，育种难度大且周期长(远缘杂交育种[M].山西省农业科学院)。据报道，我国已授权约120个樱花新品种(我司45个)，种间杂交新品种仅‘名贵红’(Cerasus.serrulata var.lannesiana‘Minggui Hong’)(李蒙，等.樱花新品种‘名贵红[J].园艺学报，2021)，种内杂交新品种仅‘醉美人’(C.campanulata'Zuimeiren')(陈江海，等.醉美人樱嫁接技术[J].福建林业科技，2021)。尚无有关华中樱(C.conradinae)与钟花樱(C.campanulata)种间杂交研究及杂交品种报道。
华中樱，又名华中樱桃、康拉樱、单齿樱花，广泛分布于我国河南、湖南、湖北、四川、贵州等省，为我国特有樱属植物资源。其树形优美、花芳香繁密、观赏性好，是优良观赏树种。钟花樱，又名福建山樱花、钟花樱桃、绯寒樱、山樱花等，广泛分布在我国广东、广西、江西、浙江、福建、台湾等地。其花色鲜艳、花期早，耐热性好。这两种樱花各具特色、花期不同，均有良好的适应性和抗病虫害能力、遗传资源丰富，是良好的杂交亲本。从二者杂交后代选育新优品种的潜力大。
本研究团队近十年樱花杂交育种研究发现，同多数已开展远缘杂交植物种类一样，樱花种间杂交结实率极低，杂交不亲和、胚败育以及杂种不育等现象普遍存在，杂交种子具有很强休眠性。华中樱×钟花樱杂交后代参考现有发表樱属植物种子催芽方式，虽有少数露白(＜1％)，但多数露白后生长逐渐停滞，未能获得成苗。通常，樱花种子采收后冷藏到第二年播种，播种苗种植3-5年开始开花，观测性状稳定后(至少观测3年)通过嫁接等无性繁殖方式繁殖一定数量的后代，观测子代和亲本表现一致，方能确定是否满足新品种条件。
综上可见，提高杂交结实率、杂交种子快速催芽、提高杂交种子发芽率和成苗率、促进杂交苗提早开花等是华中樱×钟花樱种间杂交新品种的关键技术所在。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种华中樱与钟花樱种间杂交新品种的快速育种方法。
一种华中樱与钟花樱种间杂交新品种的快速育种方法，包括以下步骤：
S1、花粉的采集与储藏：选择钟花樱优良种质为父本，2月花期时采集花粉并储藏；
S2、杂交授粉：3月份以华中樱优良种质为母本，选生长健壮、无病虫害的成年植株为授粉母树，于花苞即将张开前用储藏的父本花粉进行授粉；
S3、杂交种子获得：待华中樱与钟花樱杂交果实成熟时，及时采收并洗净果肉，于阴凉通风处晾干，获得杂交种子；
S4、杂交种子催芽：对获得的杂交种子进行消毒和预处理后，先后用清水和450-550mg/L赤霉素溶液各浸泡5-6h，浸种后，将种子点播于事先备好的垫有湿润纱布的培养皿中，密封置于3-5℃冰箱中冷藏避光催芽，确保纱布始终处于湿润状态，用混合a液湿润纱布及冷藏期间补湿，所述的混合a液包含赤霉素溶液10-15mg/L、6-苄氨基腺嘌呤5-10mg/L和吲哚-3-丁酸5-10mg/L；
S5、芽苗培育：将露白的杂交种子点播到盛有河沙的筛盘中，河沙湿度保持在85-90％，期间用混合b液壮苗培养及补水保湿，所述的混合b液包含赤霉素溶液15-20mg/L、6-苄氨基腺嘌呤5-10mg/L和吲哚-3-丁酸10-15mg/L；
S6、苗期管理：芽苗第一对真叶展开后移栽到穴盘或育苗杯中，及时浇透水，于温棚中进行常规养护管理，待苗长至15-20cm移至棚外炼苗7-10天即可出圃定植；
S7、大苗培育：翌年1月，以5-6cm当地适生樱花为砧木，取杂交苗木质化枝条进行高接，高接后对各株系植株进行3次去顶，并加强养护管理。
作为本发明的一种优选方案，所述S1中花粉采自即将张开的花苞的花药，花药收集后于通风阴凉处摊开阴干，待花粉散落，用毛笔将花药收集到干净的离心管或玻璃器皿等容器中，密封避光低温冷藏。
作为本发明的一种优选方案，所述S2中授粉母树选择树体中下部阳生枝上即将张开的花苞作为授粉花，授粉时，选择阴天或晴天进行授粉，授粉前用0.1％NAA涂抹柱头，授粉后用白色透明轻薄的白色塑料袋套袋，开口封好并朝下，做好标记及挂牌。
作为本发明的一种优选方案，所述S3中获得的华中樱与钟花樱的杂交种子需进行催芽处理，先后用清水和450-550mg/L赤霉素溶液各浸泡5-6h，浸种后，将种子点播于事先备好的垫有湿润纱布的培养皿中，密封置于3-5℃冰箱中冷藏避光催芽，确保纱布始终处于湿润状态，用混合a液湿润纱布及冷藏期间补湿。
作为本发明的一种优选方案，所述S3中催芽处理所用的混合a液包含赤霉素溶液10-15mg/L、6-苄氨基腺嘌呤5-10mg/L和吲哚-3-丁酸5-10mg/L。
作为本发明的一种优选方案，所述S4中种子消毒是用质量分数0.1％的高锰酸钾溶液浸泡5-6min，浸泡后水洗至无色，种子的预处理是用1mol/L CaCl2·2H2O润种25-35min，润种后用清水洗净残液。
作为本发明的一种优选方案，所述S5中露白的杂交种子点播于盛有河沙的筛盘中，河沙湿度保持在85-90％，期间用混合b液进行壮苗培养及补水保湿，10-15天第一对真叶展开。
作为本发明的一种优选方案，所述S5中杂交苗所用的壮苗培养及补水保湿混合b液包含赤霉素溶液15-20mg/L、6-苄氨基腺嘌呤5-10mg/L和吲哚-3-丁酸10-15mg/L。
作为本发明的一种优选方案，所述S6中穴盘或育苗杯盛有泥炭:珍珠岩＝体积比3:1混合基质，出圃定植具体为：开畦定植，畦高15cm，密度30cm×30cm，种植前对圃地进行杀虫灭菌，施底肥，然后铺设地膜。
作为本发明的一种优选方案，所述S7中去顶具体操作包括：待接穗顶稍长至30-40cm时去顶芽促一级侧枝抽稍，待一级侧枝抽至30-40cm时去一级侧枝顶芽，待二级侧枝抽至30-40cm时去二级侧枝顶芽，每次去顶时留4-5条下一级侧枝并辅以施复合肥150g/株。
作为本发明的一种优选方案，所述S7中养护管理具体如下：
高接当年/第一年管护期间抹去砧木萌芽并注意病虫害的防治，5月立竹竿做支撑防倒伏，11月落叶前施肥，有机肥5kg/株辅以复合肥250g/株；
高接后第二年开始开花，第二年及以后养护期间一年施肥2次，基肥在11月落叶前施用，复合肥结合有机肥，追肥在开花后立即用复合肥进行，施肥量在一年的基础上根据长势增加；
同时，大苗养护期间施肥结合中耕除草同时进行。
相比于现有技术，本发明的有益效果是：
本发明分别以华中樱优良种质和钟花樱优良种质为母本和父本进行种间杂交获得杂交种子，并通过赤霉素浸种、冷藏结合生长调节剂避光催芽和生长调节剂壮芽苗方式，有效打破华中樱×钟花樱杂交种子的休眠，促进发芽、提高发芽率和芽苗质量，缩短发芽周期；同时还通过当年生杂交苗高接方式，并采取相应的养护管理措施，有效促进杂交后代快速开花，从杂交到初花仅需2年，5年可完成一批杂交新品种选育，比常规育种缩短5年以上，极大缩短新优杂交樱花育种时间，是一种快速高效杂交育种方法，具有操作简单、便于推广等优点。
附图说明
图1为本发明的华中樱与钟花樱杂交果实示意图；
图2为本发明的杂交种子催芽示意图；
图3为本发明的芽苗培育示意图；
图4为本发明的圃地定植示意图；
图5为本发明的杂交苗高接一年开花示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例：
(1)花粉的采集与储藏：选择钟花樱优良种质为父本，2月花期时采集花粉并储藏，具体如下：
选择钟花樱优良种质‘好运来’(C.campanulata‘Haoyunlai’)、‘江山美人’(C.campanulata‘Jiangshanmeiren’等为父本(具体见表1)，于各选定种质花期时，区分种质采集即将张开的花苞的花药，花药收集后于通风阴凉处摊开阴干，待花粉散落，用毛笔将花药收集到干净的离心管或玻璃器皿等容器中，密封避光低温冷藏。
(2)杂交授粉：3月份以华中樱优良种质为母本，选生长健壮、无病虫害的成年植株为授粉母树，于花苞即将张开前用储藏的父本花粉进行授粉，具体如下：
以华中樱优良种质‘吉祥’(C.conradinae‘Jixiang’)、‘凤求凰’(C.conradinae‘Fengqiuhuang’)等为母本(具体见表1)，选生长健壮、无病虫害的成年植株为授粉母树，选择树体中下部阳生枝上即将张开的花苞为授粉花，授粉前去雄，同时去除选定花旁的其它花、花苞和花芽，去雄时注意勿碰伤和污染柱头，尽量保证花其它部分完好。授粉前用0.1％NAA涂抹柱头，再用棉签沾取适量花粉轻轻涂抹到柱头上，看到柱头表面覆盖一层黄色花粉为止，授粉后用白色透明轻薄的白色塑料袋套袋，开口封好并朝下，防止下雨兜水，封口过程中切勿碰到刚授粉的雌蕊，最后做好标记及挂牌；授粉成功后约一个星期子房开始膨大并结出幼果时，将白色塑料套袋换成紧密的白色尼龙网格袋，防止果实成熟时被鸟儿采食。
(3)杂交种子获得：待华中樱与钟花樱杂交果实成熟时，及时采收并洗净果肉，于阴凉通风处晾干，获得杂交种子，具体如下：
4月底到5月初，待华中樱×钟花樱杂交果实成熟时，及时采收并洗净果肉，于阴凉通风处晾干，获得杂交种子，获得的华中樱×钟花樱杂交种子及时进行催芽处理。
华中樱×钟花樱种间杂交情况如下表1所示：
表1华中樱×钟花樱种间杂交
注：H和Z分别表示华中樱和钟花樱优良种质，有中文名的是已获授权的新品种名称，编号是选定的优良种质。
(4)杂交种子催芽：对获得的杂交种子先用质量分数0.1％的高锰酸钾溶液浸泡5min，进行消毒，浸泡后水洗至无色，再用1mol/LCaCl2·2H2O润种30min，进行种子预处理，期间确保种壳表面呈微湿状态，润种后及时用清水洗净残液，接着，先后用清水和450-550mg/L赤霉素(GA3)溶液各浸泡5-6h，浸种后，将种子点播于事先备好的垫有湿润纱布的培养皿中，密封置于5℃冰箱中冷藏避光催芽，确保纱布始终处于湿润状态，用包含10-15mg/L GA3溶液、5-10mg/L 6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)和5-10mg/L吲哚-3-丁酸(IBA)的混合a液湿润纱布及冷藏期间补湿，其中，种子采摘后需及时进行催芽处理，不能及时处理需要放冰箱冷藏，但冷藏时间不能超过2年，催芽结果见下表2：
表2催芽处理
注：不同组合杂交种子数量不一，区分不同种质标记，发芽率统计按处理组统计。
(5)芽苗培育：将露白的杂交种子点播到盛有河沙的筛盘中，河沙湿度保持在90％，10-15d第一对真叶展开，期间用混合b液壮苗培养及补水保湿，混合b液包含赤霉素GA3溶液15-20mg/L、6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)5-10mg/L和吲哚-3-丁酸(IBA)10-15mg/L，育苗培育情况见下表3所示：
表3芽苗培育处理
(6)苗期管理：芽苗第一对真叶展开后移栽到穴盘或育苗杯中，及时浇透水，于温棚中进行常规养护管理，待苗长至15-20cm移至棚外炼苗7-10天即可出圃定植，具体如下：
芽苗第一对真叶展开后移栽到事先盛有泥炭:珍珠岩＝体积比3:1混合基质的穴盘或育苗杯中，及时浇透水，于温棚中进行常规养护管理，待苗长至15cm移至棚外炼苗10d即可出圃定植，采用开畦定植，畦高15cm，密度30cm×30cm，种植前圃地用45％辛硫磷乳油、多菌灵等进行杀虫灭菌，以防病虫害发生，一次性施足底肥，然后铺设地膜以抑制杂草生长；
(7)大苗培育：翌年1月，以5-6cm当地适生樱花为砧木，取杂交苗木质化枝条进行高接，高接后对各株系植株进行3次去顶，并加强养护管理，具体如下：
翌年1月，以5cm当地适生樱花为砧木，取杂交苗木质化质化枝条进行高接，高接后对各株系植株进行3次去顶，去顶具体操作包括，待接穗顶稍长至30cm时去顶芽促一级侧枝抽稍，待一级侧枝抽至35cm时去一级侧枝顶芽，待二级侧枝抽至40cm时去二级侧枝顶芽，每次去顶时留4条下一级侧枝并辅以施复合肥150g/株，并加强养护管理；
高接当年/第一年管护期间及时抹去砧木萌芽并注意病虫害的防治，5月立竹竿做支撑防倒伏，11月落叶前施肥，有机肥5kg/株辅以复合肥250g/株；
高接后第二年开始开花，第二年及以后一年施肥2次，基肥应在11月落叶前施用，复合肥结合有机肥(有机肥5kg/株+复合肥250g/株)，追肥应在开花后立即用复合肥进行(复合肥250g/株)，施肥量在一年的基础上根据长势适当增加。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种华中樱与钟花樱种间杂交新品种的快速育种方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、花粉的采集与储藏：选择钟花樱优良种质为父本，2月花期时采集花粉并储藏；
S2、杂交授粉：3月份以华中樱优良种质为母本，选生长健壮、无病虫害的成年植株为授粉母树，于花苞即将张开前用储藏的父本花粉进行授粉；
S3、杂交种子获得：待华中樱与钟花樱杂交果实成熟时，及时采收并洗净果肉，于阴凉通风处晾干，获得杂交种子；
S4、杂交种子催芽：对获得的杂交种子进行消毒和预处理后，先后用清水和450-550mg/L赤霉素溶液各浸泡5-6h，浸种后，将种子点播于事先备好的垫有湿润纱布的培养皿中，密封置于3-5℃冰箱中冷藏避光催芽，确保纱布始终处于湿润状态，用混合a液湿润纱布及冷藏期间补湿，所述的混合a液包含赤霉素溶液10-15mg/L、6-苄氨基腺嘌呤5-10mg/L和吲哚-3-丁酸5-10mg/L；
S5、芽苗培育：将露白的杂交种子点播到盛有河沙的筛盘中，河沙湿度保持在85-90％，期间用混合b液壮苗培养及补水保湿，所述的混合b液包含赤霉素溶液15-20mg/L、6-苄氨基腺嘌呤5-10mg/L和吲哚-3-丁酸10-15mg/L；
S6、苗期管理：芽苗第一对真叶展开后移栽到穴盘或育苗杯中，及时浇透水，于温棚中进行常规养护管理，待苗长至15-20cm移至棚外炼苗7-10天即可出圃定植；
S7、大苗培育：翌年1月，以5-6cm当地适生樱花为砧木，取杂交苗木质化枝条进行高接，高接后对各株系植株进行3次去顶，并加强养护管理。
2.根据权利要求1所述的一种华中樱与钟花樱种间杂交新品种的快速育种方法，其特征在于，所述S1中花粉采自即将张开的花苞的花药，花药收集后于通风阴凉处摊开阴干，待花粉散落，用毛笔将花药收集到干净的离心管或玻璃器皿等容器中，密封避光低温冷藏。
3.根据权利要求1所述的一种华中樱与钟花樱种间杂交新品种的快速育种方法，其特征在于，所述S2中授粉母树选择树体中下部阳生枝上即将张开的花苞作为授粉花，授粉时，选择阴天或晴天进行授粉，授粉前用0.1％NAA涂抹柱头，授粉后用白色透明轻薄的白色塑料袋套袋，开口封好并朝下，做好标记及挂牌。
4.根据权利要求1所述的一种华中樱与钟花樱种间杂交新品种的快速育种方法，其特征在于，所述S3中获得的华中樱与钟花樱的杂交种子需进行催芽处理，先后用清水和450-550mg/L赤霉素溶液各浸泡5-6h，浸种后，将种子点播于事先备好的垫有湿润纱布的培养皿中，密封置于3-5℃冰箱中冷藏避光催芽，确保纱布始终处于湿润状态，用混合a液湿润纱布及冷藏期间补湿。
5.根据权利要求4所述的一种华中樱与钟花樱种间杂交新品种的快速育种方法，其特征在于，所述S3中催芽处理所用的混合a液包含赤霉素溶液10-15mg/L、6-苄氨基腺嘌呤5-10mg/L和吲哚-3-丁酸5-10mg/L。
6.根据权利要求1所述的一种华中樱与钟花樱种间杂交新品种的快速育种方法，其特征在于，所述S4中种子消毒是用质量分数0.1％的高锰酸钾溶液浸泡5-6min，浸泡后水洗至无色，种子的预处理是用1mol/L CaCl2·2H2O润种25-35min，润种后用清水洗净残液。
7.根据权利要求1所述的一种华中樱与钟花樱种间杂交新品种的快速育种方法，其特征在于，所述S5中露白的杂交种子点播于盛有河沙的筛盘中，河沙湿度保持在85-90％，期间用混合b液进行壮苗培养及补水保湿，10-15天第一对真叶展开。
8.根据权利要求7所述的一种华中樱与钟花樱种间杂交新品种的快速育种方法，其特征在于，所述S5中杂交苗所用的壮苗培养及补水保湿混合b液包含赤霉素溶液15-20mg/L、6-苄氨基腺嘌呤5-10mg/L和吲哚-3-丁酸10-15mg/L。
9.根据权利要求1所述的一种华中樱与钟花樱种间杂交新品种的快速育种方法，其特征在于，所述S6中穴盘或育苗杯盛有泥炭:珍珠岩＝体积比3:1混合基质，出圃定植具体为：开畦定植，畦高15cm，密度30cm×30cm，种植前对圃地进行杀虫灭菌，施底肥，然后铺设地膜。
10.根据权利要求1所述的一种华中樱与钟花樱种间杂交新品种的快速育种方法，其特征在于，所述S7中去顶具体操作包括：待接穗顶稍长至30-40cm时去顶芽促一级侧枝抽稍，待一级侧枝抽至30-40cm时去一级侧枝顶芽，待二级侧枝抽至30-40cm时去二级侧枝顶芽，每次去顶时留4-5条下一级侧枝并辅以施复合肥150g/株。
11.根据权利要求10所述的一种华中樱与钟花樱种间杂交新品种的快速育种方法，其特征在于，所述S7中养护管理具体如下：
高接当年/第一年管护期间抹去砧木萌芽并注意病虫害的防治，5月立竹竿做支撑防倒伏，11月落叶前施肥，有机肥5kg/株辅以复合肥250g/株；
高接后第二年开始开花，第二年及以后养护期间一年施肥2次，基肥在11月落叶前施用，复合肥结合有机肥，追肥在开花后立即用复合肥进行，施肥量在一年的基础上根据长势增加；
同时，大苗养护期间施肥结合中耕除草同时进行。
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