CN116724879A - 一种矮化梨品种选育技术 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矮化梨品种选育技术，包括以下步骤：选材，选择高标准亲本材料，进行繁殖和杂交；杂交，通过人工授粉或者自然杂交等方式进行繁育；筛选，筛选出如抗虫病、产量高等优异个体进行后续培育；矮化基因确认，通过遗传学鉴定出具有矮化性状的基因；基因编辑，借助基因编辑技术，以实现矮化性状的让步调整；养护，进行繁殖和推广。本发明按照选择依据，筛选具有快生长率、更加健康、高产、果实品质优异、树冠共性低的树种，父本材料的选取应遵循选用基因等位型不同、具有不同性状的原则，以增加基因的多样性和变异度，从而提高后代的遗传变异程度和育种进展概率，母本材料要求树龄较为成熟、结构其次，并且具备高产、品质好等优异特性。
Description
技术领域
本发明涉及矮化梨品种选育技术领域，具体为一种矮化梨品种选育技术。
背景技术
矮化梨品种是一类具有矮小树型和高产优质果实的梨树品种，矮化梨品种的选育主要通过梨树植物生理学研究，以及研究矮化基因的遗传规律，通过育种技术培育出矮化梨品种，矮化梨品种选育旨在培育出树高更低、结构均衡、果实品质优异、产量高等优良性状的新品种。
矮化梨品种传统育种方法包括选择、杂交、驯化等方法进行培育，但是传统育种方法操作复杂，传统育种需要耗费大量时间和人力物力进行筛选和评估，具有比较繁琐的操作过程、筛选标准的选择、评价数据量的积累等多个方面较大的难度和成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种矮化梨品种选育技术，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种矮化梨品种选育技术，包括以下步骤：
步骤S1，选材，在众多梨树中，选择兼具生长速度快、产量高、品质好的高标准亲本材料，进行繁殖和杂交，选材是矮化梨品种选育中一个极其重要的环节，从众多梨树品种中选出合适的亲本，对于后续的基因杂交和遗传引入具有至关重要的作用；
步骤S2，杂交，通过人工授粉或者自然杂交等方式进行繁育，得到杂交后代；
步骤S3，筛选，针对大量杂交后代进行观察，筛选出如抗虫病、产量高等优异个体进行后续培育，此外，根据目标性状默认或者产生有明显选优的几人，更容易筛选高矮突变株；
步骤S4，矮化基因确认，通过遗传学、分子生物学等手段，鉴定出具有矮化性状的基因并进行进一步筛选，在矮化梨品种选育中，矮化基因确认是一个非常重要的步骤，它的主要目的是为后续的基因编辑和碾选筛选奠定基础；
步骤S5，基因编辑，借助基因编辑技术，刻意编辑选择基因序列并在梨树中表达，以实现矮化性状的让步调整，在矮化梨品种选育中，基因编辑技术可以直接编辑梨树的基因序列，以实现矮化性状的预期设计；
步骤S6，养护，在选出的优良品种中，筛选出适应性好，具备更强生长力和抗逆性的品种，并进行繁殖和推广，选育优良品种只是矮化梨品种选育中的一个重要环节，对培育成品种保护和推广也同样至关重要；
进一步的，所述步骤S1中，矮化梨品种选材的具体步骤：
评估梨树特性，按照选择依据：筛选具有快生长率、更加健康、高产、果实品质优异、树冠共性低的树种；
选择强健的母本和父本材料:
a.父本材料的选取应遵循选用基因等位型不同、具有不同性状的原则，以增加基因的多样性和变异度，从而提高后代的遗传变异程度和育种进展概率。
b.母本材料要求树龄较为成熟、结构其次，并且具备高产、品质好等优异特性；
进一步的，所述步骤S4中，矮化基因确认的具体步骤：
制备DNA样品：从不同生育状态和表现出领先的矮化梨树木中，采集树叶或树皮样品作为提取DNA的原材料；
筛选基因组信息：参考基因组录入数据库查找到梨树基因组中的矮化相关基因序列，这个过程可以依据几个基因组数据库来选择，如GenBank、DDBJ、EMBL等；
特征序列分析：对矮化相关基因进行逐一全面检索和测序，然后通过之前的数据比对和分析技术，找到与矮化有关的基因特征序列；
鉴定基因：根据矮化基因的特征序列，确立该基因是否与矮化性状相关，通过基因操作可以确定具体的一些关键位点或序列；
遗传痕迹检测：通过分子生物学等技术手段检测矮化基因在梨树群体中的遗传特征，比如在不同个体中基因转录水平的差异性，基因型均资等；
进一步的，所述步骤S5中，基因编辑技术的具体步骤：
确认矮化相关基因序列：首先，需要通过分子生物学和基因组学等技术研究，确定与梨树矮化性状相关的基因序列；
设计引物：根据目标基因的具体序列，设计适合基因编辑技术的引物，如CRISPR引物等；
转化矮化基因：通过基因编辑技术，如CRISPR-Cas9技术，将设计好的引物和Cas9蛋白导入梨树体内，并通过引物-Cas9诱发DNA双链断裂，使得目标基因受到修剪或者添加引物；
筛选转化体：根据基因编辑结果，通过分子生物学技术等方法筛选出具有更改低树高表型的梨树个体，也就是矮化梨品种的转化体；
选择优异转化体：对于转化体，进行繁殖进行文化等处理并进行收藏；按照普通选育的培育方式逐步筛选，选取优秀短型表型个体，并进行二次杂交，以增加遗传多样性，同时逐步优化农艺、产量和品质等综合性状；
进一步的，所述步骤S6中，养护的具体步骤：
选中适应性好的品种：选好的品种要具备强健的生长能力和良好的抗病性质，以应对育苗期间可能遇到的环境压力和生长障碍；
精确育苗：为了使树苗具备良好生长条件，要保证育苗基质的质量和育苗室的卫生条件，及时浇水并确保失水量适中；
建立标准化生产管理体系：建立标准化管理体系，监测育苗和易感期的生长状况，并合理安排独立的温室、喷灌和肥料等设施，以确保良好的生长条件和优质产量；
喷施合理化农药：由于矮化梨品种遗传上具有抗病性状，对于可能存在的病害应当及早采取防控措施，可采用安全性较高的农药喷洒，依据药简剂量使用，防止育苗过程中发生的意外损失和减缓西瓜霜淡；
有效去掉杂草：及时的去草可以保证矮化梨品种的树干可供营养，同时也未来减少了病虫危害，保障该品种的高效生长；
建立后期管理机制：在育苗和开展大面积种植的过程中，应根据品种特性，建立后期管理机制和服务体系，加强对目标品种生长损伤提早诊断和管理，提高品种生长质量和工作效率。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在众多梨树中，选择兼具生长速度快、产量高、品质好的高标准亲本材料，按照选择依据，筛选具有快生长率、更加健康、高产、果实品质优异、树冠共性低的树种，父本材料的选取应遵循选用基因等位型不同、具有不同性状的原则，以增加基因的多样性和变异度，从而提高后代的遗传变异程度和育种进展概率，母本材料要求树龄较为成熟、结构其次，并且具备高产、品质好等优异特性；
1、本发明通过遗传学、分子生物学等手段，鉴定出具有矮化性状的基因并进行进一步筛选，在矮化梨品种选育中，矮化基因确认是一个非常重要的步骤，它的主要目的是为后续的基因编辑和碾选筛选奠定基础；
2、本发明借助基因编辑技术，刻意编辑选择基因序列并在梨树中表达，以实现矮化性状的让步调整，在矮化梨品种选育中，基因编辑技术可以直接编辑梨树的基因序列，以实现矮化性状的预期设计。
附图说明
图1为本发明一种矮化梨品种选育技术流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：
一种矮化梨品种选育技术，包括以下步骤：
步骤S1，选材，在众多梨树中，选择兼具生长速度快、产量高、品质好的高标准亲本材料，进行繁殖和杂交，选材是矮化梨品种选育中一个极其重要的环节，从众多梨树品种中选出合适的亲本，对于后续的基因杂交和遗传引入具有至关重要的作用；
步骤S2，杂交，通过人工授粉或者自然杂交等方式进行繁育，得到杂交后代；
步骤S3，筛选，针对大量杂交后代进行观察，筛选出如抗虫病、产量高等优异个体进行后续培育，此外，根据目标性状默认或者产生有明显选优的几人，更容易筛选高矮突变株；
步骤S4，矮化基因确认，通过遗传学、分子生物学等手段，鉴定出具有矮化性状的基因并进行进一步筛选，在矮化梨品种选育中，矮化基因确认是一个非常重要的步骤，它的主要目的是为后续的基因编辑和碾选筛选奠定基础；
步骤S5，基因编辑，借助基因编辑技术，刻意编辑选择基因序列并在梨树中表达，以实现矮化性状的让步调整，在矮化梨品种选育中，基因编辑技术可以直接编辑梨树的基因序列，以实现矮化性状的预期设计；
步骤S6，养护，在选出的优良品种中，筛选出适应性好，具备更强生长力和抗逆性的品种，并进行繁殖和推广，选育优良品种只是矮化梨品种选育中的一个重要环节，对培育成品种保护和推广也同样至关重要；
本发明中，所述步骤S1中，矮化梨品种选材的具体步骤：
评估梨树特性，按照选择依据：筛选具有快生长率、更加健康、高产、果实品质优异、树冠共性低的树种；
选择强健的母本和父本材料:
a.父本材料的选取应遵循选用基因等位型不同、具有不同性状的原则，以增加基因的多样性和变异度，从而提高后代的遗传变异程度和育种进展概率。
b.母本材料要求树龄较为成熟、结构其次，并且具备高产、品质好等优异特性；
本发明中，所述步骤S4中，矮化基因确认的具体步骤：
制备DNA样品：从不同生育状态和表现出领先的矮化梨树木中，采集树叶或树皮样品作为提取DNA的原材料；
筛选基因组信息：参考基因组录入数据库查找到梨树基因组中的矮化相关基因序列，这个过程可以依据几个基因组数据库来选择，如GenBank、DDBJ、EMBL等；
特征序列分析：对矮化相关基因进行逐一全面检索和测序，然后通过之前的数据比对和分析技术，找到与矮化有关的基因特征序列；
鉴定基因：根据矮化基因的特征序列，确立该基因是否与矮化性状相关，通过基因操作可以确定具体的一些关键位点或序列；
遗传痕迹检测：通过分子生物学等技术手段检测矮化基因在梨树群体中的遗传特征，比如在不同个体中基因转录水平的差异性，基因型均资等；
本发明中，所述步骤S5中，基因编辑技术的具体步骤：
确认矮化相关基因序列：首先，需要通过分子生物学和基因组学等技术研究，确定与梨树矮化性状相关的基因序列；
设计引物：根据目标基因的具体序列，设计适合基因编辑技术的引物，如CRISPR引物等；
转化矮化基因：通过基因编辑技术，如CRISPR-Cas9技术，将设计好的引物和Cas9蛋白导入梨树体内，并通过引物-Cas9诱发DNA双链断裂，使得目标基因受到修剪或者添加引物；
筛选转化体：根据基因编辑结果，通过分子生物学技术等方法筛选出具有更改低树高表型的梨树个体，也就是矮化梨品种的转化体；
选择优异转化体：对于转化体，进行繁殖进行文化等处理并进行收藏；按照普通选育的培育方式逐步筛选，选取优秀短型表型个体，并进行二次杂交，以增加遗传多样性，同时逐步优化农艺、产量和品质等综合性状；
本发明中，所述步骤S6中，养护的具体步骤：
选中适应性好的品种：选好的品种要具备强健的生长能力和良好的抗病性质，以应对育苗期间可能遇到的环境压力和生长障碍；
精确育苗：为了使树苗具备良好生长条件，要保证育苗基质的质量和育苗室的卫生条件，及时浇水并确保失水量适中；
建立标准化生产管理体系：建立标准化管理体系，监测育苗和易感期的生长状况，并合理安排独立的温室、喷灌和肥料等设施，以确保良好的生长条件和优质产量；
喷施合理化农药：由于矮化梨品种遗传上具有抗病性状，对于可能存在的病害应当及早采取防控措施，可采用安全性较高的农药喷洒，依据药简剂量使用，防止育苗过程中发生的意外损失和减缓西瓜霜淡；
有效去掉杂草：及时的去草可以保证矮化梨品种的树干可供营养，同时也未来减少了病虫危害，保障该品种的高效生长；
建立后期管理机制：在育苗和开展大面积种植的过程中，应根据品种特性，建立后期管理机制和服务体系，加强对目标品种生长损伤提早诊断和管理，提高品种生长质量和工作效率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种矮化梨品种选育技术，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，选材，在众多梨树中，选择兼具生长速度快、产量高、品质好的高标准亲本材料，进行繁殖和杂交，选材是矮化梨品种选育中一个极其重要的环节，从众多梨树品种中选出合适的亲本，对于后续的基因杂交和遗传引入具有至关重要的作用；
步骤S2，杂交，通过人工授粉或者自然杂交等方式进行繁育，得到杂交后代；
步骤S3，筛选，针对大量杂交后代进行观察，筛选出如抗虫病、产量高等优异个体进行后续培育，此外，根据目标性状默认或者产生有明显选优的几人，更容易筛选高矮突变株；
步骤S4，矮化基因确认，通过遗传学、分子生物学等手段，鉴定出具有矮化性状的基因并进行进一步筛选，在矮化梨品种选育中，矮化基因确认是一个非常重要的步骤，它的主要目的是为后续的基因编辑和碾选筛选奠定基础；
步骤S5，基因编辑，借助基因编辑技术，刻意编辑选择基因序列并在梨树中表达，以实现矮化性状的让步调整，在矮化梨品种选育中，基因编辑技术可以直接编辑梨树的基因序列，以实现矮化性状的预期设计；
步骤S6，养护，在选出的优良品种中，筛选出适应性好，具备更强生长力和抗逆性的品种，并进行繁殖和推广，选育优良品种只是矮化梨品种选育中的一个重要环节，对培育成品种保护和推广也同样至关重要。
2.根据权利要求1所述的一种矮化梨品种选育技术，其特征在于：所述步骤S1中，矮化梨品种选材的具体步骤：
评估梨树特性，按照选择依据：筛选具有快生长率、更加健康、高产、果实品质优异、树冠共性低的树种；
选择强健的母本和父本材料:
a.父本材料的选取应遵循选用基因等位型不同、具有不同性状的原则，以增加基因的多样性和变异度，从而提高后代的遗传变异程度和育种进展概率。
b.母本材料要求树龄较为成熟、结构其次，并且具备高产、品质好等优异特性。
3.根据权利要求1所述的一种矮化梨品种选育技术，其特征在于：所述步骤S4中，矮化基因确认的具体步骤：
制备DNA样品：从不同生育状态和表现出领先的矮化梨树木中，采集树叶或树皮样品作为提取DNA的原材料；
筛选基因组信息：参考基因组录入数据库查找到梨树基因组中的矮化相关基因序列，这个过程可以依据几个基因组数据库来选择，如GenBank、DDBJ、EMBL等；
特征序列分析：对矮化相关基因进行逐一全面检索和测序，然后通过之前的数据比对和分析技术，找到与矮化有关的基因特征序列；
鉴定基因：根据矮化基因的特征序列，确立该基因是否与矮化性状相关，通过基因操作可以确定具体的一些关键位点或序列；
遗传痕迹检测：通过分子生物学等技术手段检测矮化基因在梨树群体中的遗传特征，比如在不同个体中基因转录水平的差异性，基因型均资等。
4.根据权利要求1所述的一种矮化梨品种选育技术，其特征在于：所述步骤S5中，基因编辑技术的具体步骤：
确认矮化相关基因序列：首先，需要通过分子生物学和基因组学等技术研究，确定与梨树矮化性状相关的基因序列；
设计引物：根据目标基因的具体序列，设计适合基因编辑技术的引物，如CRISPR引物等；
转化矮化基因：通过基因编辑技术，如CRISPR-Cas9技术，将设计好的引物和Cas9蛋白导入梨树体内，并通过引物-Cas9诱发DNA双链断裂，使得目标基因受到修剪或者添加引物；
筛选转化体：根据基因编辑结果，通过分子生物学技术等方法筛选出具有更改低树高表型的梨树个体，也就是矮化梨品种的转化体；
选择优异转化体：对于转化体，进行繁殖进行文化等处理并进行收藏；按照普通选育的培育方式逐步筛选，选取优秀短型表型个体，并进行二次杂交，以增加遗传多样性，同时逐步优化农艺、产量和品质等综合性状。
5.根据权利要求1所述的一种矮化梨品种选育技术，其特征在于：所述步骤S6中，养护的具体步骤：
选中适应性好的品种：选好的品种要具备强健的生长能力和良好的抗病性质，以应对育苗期间可能遇到的环境压力和生长障碍；
精确育苗：为了使树苗具备良好生长条件，要保证育苗基质的质量和育苗室的卫生条件，及时浇水并确保失水量适中；
建立标准化生产管理体系：建立标准化管理体系，监测育苗和易感期的生长状况，并合理安排独立的温室、喷灌和肥料等设施，以确保良好的生长条件和优质产量；
喷施合理化农药：由于矮化梨品种遗传上具有抗病性状，对于可能存在的病害应当及早采取防控措施，可采用安全性较高的农药喷洒，依据药简剂量使用，防止育苗过程中发生的意外损失和减缓西瓜霜淡；
有效去掉杂草：及时的去草可以保证矮化梨品种的树干可供营养，同时也未来减少了病虫危害，保障该品种的高效生长；
建立后期管理机制：在育苗和开展大面积种植的过程中，应根据品种特性，建立后期管理机制和服务体系，加强对目标品种生长损伤提早诊断和管理，提高品种生长质量和工作效率。
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| CN202310661676.4A CN116724879A (zh) | 2023-06-06 | 2023-06-06 | 一种矮化梨品种选育技术 |
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007046403A1 (ja) * | 2005-10-19 | 2007-04-26 | National University Corporation Nagoya University | 優性の矮性形質を示すイネ属植物、およびその利用 |
| CN1989799A (zh) * | 2005-12-31 | 2007-07-04 | 刘春山 | 一种矮化梨树的育苗方法 |
| US20110197305A1 (en) * | 2008-06-05 | 2011-08-11 | Xiangdong Fu | Dense and erect panicle gene and uses thereof |
| CN113322263A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-08-31 | 青岛农业大学 | 一种PcAGP7-1基因在调控梨矮化中的应用以及应用方法 |
| CN113388015A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-09-14 | 浙江省农业科学院 | 一种梨蛋白片段PyDwarf1-462及其编码序列与应用 |
-
2023
- 2023-06-06 CN CN202310661676.4A patent/CN116724879A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Title |
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| 杨锋等: ""梨愈伤组织双靶点CRISPR/Cas9基因编辑系统的建立"", 《园艺学报》, vol. 48, no. 5, 31 December 2021 (2021-12-31), pages 873 - 882 * |
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