專利名稱：人工輔助授粉培育彩色馬蹄蓮新品種的方法
技術領域：
本發明涉及一種彩色馬蹄蓮人工輔助授粉培育新品種的方法，屬于新品種選育技術領域。
背景技術：
彩色馬蹄蓮是天南星科“份⑶朋)馬蹄蓮屬(Zan tdeschia)的七個種中除白花馬蹄WZantdeschia aeiAiopica)外其它6個種及其雜交種O AjArii/a)的總稱。彩色馬蹄蓮由于花形獨特、形態高雅、色彩艷麗，有“彩色百合”和“二十一世紀花卉之星”之美譽， 是國際上最具發展潛力的球根花卉之一。我國馬蹄蓮研究始于上世紀90年代，研究內容集中在引種篩選、組培快繁、種球繁育與貯藏、開花調節及盆花生產等方面。在育種技術及新品種培育方面開展的工作極少， 僅在彩色馬蹄蓮倍性育種方面有研究報道。國際上現有品種主要由荷蘭、新西蘭、美國、日本等國家培育，我國馬蹄蓮育種工作剛剛起步，目前生產用的品種均為國外品種，而且大多是10年前引入的，存在品種陳舊、退化嚴重和切花出口難等一系列問題，馬蹄蓮育種現狀與產業快速發展需求極不匹配。有人在開展馬蹄蓮育種嘗試，但至今未見雜交育種相關研究報道，建立雜交育種技術、培育新品種已迫在眉睫。

發明內容
本發明針對我國彩色馬蹄蓮育種技術體系尚未建立且缺乏新品種等現狀，提供一種彩色馬蹄蓮人工輔助授粉培育新品種的方法，對雜交育種關鍵技術環節進行研究，以建立彩色馬蹄蓮雜交育種技術體系和獲得自主知識產權新品種。本發明通過下列技術方案完成一種人工輔助授粉培育彩色馬蹄蓮新品種的方法，其特征在于經過下列各步驟
A.分別選出4 5cm的彩色馬蹄蓮種球，作為母本和父本進行種植；
B.在步驟A的彩色馬蹄蓮母本植株長至佛焰苞剛展開且雄蕊尚未吐花粉時，切去花燭上部雄花，待雌花柱頭分泌出粘液時，從步驟A的父本種植植株上采集雄花當天吐出的花粉，對雌花柱頭進行人工授粉；
C.將步驟B授粉植株的佛焰苞剪至只留下2 3cm基部，或者將整個佛焰苞向后翻卷，以露出雌花，之后將雌花套袋5 7天，去除套袋后，繼續生長至植株枯萎倒伏且果穗變
D.采收步驟C的果實，并將果實內種子脫粒后，在8 12°C溫度下貯藏到次年的2 3月份，取出，依次用100mg/L的NaOH以及50 100mg/L的赤霉素分別浸種20 30分鐘后，將種子播種在泥炭基質中培育實生苗，其間保持基質濕潤；
E.待步驟D的種子苗長到高度為4 5cm，并具有3 4片真葉時，移栽到大棚內的種植基質中，種植基質體積比為紅土 腐殖土 =1:1，并控制種植密度為20cmX20 25cm， 生長期間按常規方法管理，直至植株枯黃，清除枯葉，讓種球在田間自然條件下留地至下一年開春；
F.開春時對留地種球進行澆水，生長期間按常規方法管理，直至種球萌芽，并在6 7月份開花，從開花植株中篩選優良單株，而未開花植株繼續生長至秋天休眠后，清除枯葉，種球留地自然移冬，待下一年開春時，對留地種球澆水，并按常規管理至種球萌芽，并在 6 7月份開花，繼續從開花植株中篩選優良單株，未入選后代淘汰；
G.待步驟F選出的優良單株葉片完全枯黃時，挖取種球，并將種球于溫度為20 25°C， 濕度為70 80%的條件下催芽，直至芽長至0. 5cm以上時，取0. 5 1. Ocm2的帶芽組織塊， 進行洗滌和消毒；
H.將步驟G的消毒后帶芽組織塊接種到MS+ BA2. 0 4. Omg/L + GAO. 2mg/L+瓊脂 6. 5g/L+白糖30g/L的誘導培養基中，培養50天后，得到叢狀芽，將叢狀芽分切后轉接在 MS + ΒΑ0. 5 1. 0mg/L+NAA0. 5mg/L+瓊脂6. 5g/L+白糖30g/L的繼代培養基中，每20 30天繼代培養一次，待苗高3 km時將單株苗接種在MS + NAAO. 3+IAA0. 2+瓊脂6. 5g/ L+白糖30g/L的生根培養基中，培養20天后獲得優株組培苗，出瓶移栽種植，生長期間按常規方法管理，直至開花，即可得到彩色馬蹄蓮新品種。所述步驟E、F、H的常規管理方法是澆水做到間干間濕，種植的前1個月保持基質濕潤，待植株開始休眠時減少澆水，葉片開始變黃后停止澆水；在定植前20天用遮光率為 60%的遮陰網遮蓋，之后逐步增加光照強度，2個月后解除遮陰；每月噴施質量濃度為0. 3 0. 5%的復合肥溶液一次；用稀釋600 800倍的農用鏈霉素溶液和蔬爾壯每月交替灌根。所述步驟F的篩選優良單株是選擇花色純正、葉色綠、長勢好、不感病、產量高的單株。所述步驟G中的洗滌和消毒是用適量常規洗滌劑清洗帶芽組織塊后，用清水漂凈，在質量濃度為0. 15 0. 2%的升汞溶液中消毒40鐘，再在質量濃度為2 3%的次氯酸鈉溶液中消毒20 30分鐘，再用無菌水漂洗3次。所述步驟H中的誘導、繼代和生根培養條件是溫度為M ^TC、光照強度為 2000 2500Lx、光照時間為8 10小時/天。本發明與現有技術相比，具有下列優點和效果采用上述方案，即對母本去雄、人工輔助授粉、佛焰苞處理及套袋、種子催芽、后代快速成球培育、優良單株篩選，同時還涉及優株繁育。尤其通過及時去雄和雌花的套袋處理技術，避免自交和非選定父本雜交造成雜交后代退化及背景不清現象，提高了雜交育種效率，并獲得真實雜種。另外采用堿(NaOH) 與激素(GA3)依次浸種處理方法顯著提高種子萌芽率，這是因為彩色馬蹄蓮種子具有堅硬的外種皮，加上球根花卉種子具有一定的休眠特性，如果按常規方法直接播種，則出苗時間長，種子霉爛嚴重，出芽率低，而且不整齊。采用本發明的方法，在播種30天后，種子開始萌芽，45天時平均萌芽率達82. 1%，50天時平均萌芽率達85. 1%，最高的達到93. 7%，與現有技術相比，平均萌芽率提高20. 1%。采用種球留地自然移冬方式，減少了采挖和種植環節，降低繁球成本，縮短育種周期；與每年冬季采收種球相比，減少種球采收貯藏成本，種子苗在下地種植后第二年和第三年開花分別達25 35%和88. 5%，成球周期縮短6個月以上。本發明主要針對去雄和雜交方法、種子催芽、雜交后代提早開花技術展開研究，不僅提高雜交育種效率，縮短育種周期，而且獲得真實雜種。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步描述。實施例1
A.分別以彩色馬蹄蓮品種“卡曼”和“黑森林”作為母本和父本，選用km的種球，于3 月份進行種植；
B.在步驟A的彩色馬蹄蓮母本植株生長至佛焰苞剛展開且雄蕊尚未吐花粉時，切去花燭上部的整個雄花，切口下部留有雄花的，要用鑷子仔細摘除雄花，待雌花柱頭分泌出粘液時，從步驟A的父本植株上采集雄花當天吐出的花粉，對雌花柱頭進行人工授粉；
C.將步驟B授粉植株的佛焰苞剪至只留下3cm基部，以露出雌花防止霉爛，再將雌花套袋6天，去除套袋，繼續生長至植株枯萎和果穗變黃；
D.待步驟C的植株倒伏且果穗變黃時，采收果實，并將果實內種子進行脫粒后，在12°C 溫度下貯藏到次年的2月份，取出，依次用100mg/L的NaOH以及100mg/L的赤霉素分別浸種30分鐘后，將種子播種在泥炭基質中培育實生苗，其間保持基質濕潤；
E.待步驟D的種子苗長到高度為5cm，并具有3片真葉時，移栽到大棚內的種植基質上，該基質體積比為紅土 腐殖土 =1:1，控制種植密度為20cmX 22cm，進行下列管理饒水做到間干間濕，種植的前1個月保持基質濕潤，待植株開始休眠時減少澆水，葉片開始變黃后停止澆水；在定植前20天用遮光率為60%的遮陰網遮陰，之后逐步增加光照強度，2個月后解除遮陰；每月噴施質量濃度為0. 5%的復合肥溶液一次；用稀釋800倍的農用鏈霉素溶液和蔬爾壯每月交替灌根；待植株葉枯后清除枯葉，種球留地，并在田間自然條件下留地移冬至下一年開春；
F.開春時對留地種球進行澆水，按與步驟E相同的管理澆水、施肥和病害防治，直至種球萌芽，并在6月份開花，從開花植株中選出花色為紫紅色的優良單株；未開花的植株則繼續生長至秋天休眠后，停止澆水，清除枯葉，種球留地移冬，待下一年開春時，對留地種球澆水，并按與步驟E相同的管理進行澆水、施肥和病害防治，直至種球萌芽，并在7月份開花， 繼續從開花植株中篩選具有特異或優良性狀，主要指花色純正、葉色綠、長勢好、不感病、產量高等的優良單株，未入選的后代則淘汰；
G.待步驟F選出的優良單株葉片完全枯黃時，挖取其種球，并將種球于溫度為20°C， 濕度為75%的條件下催芽，直至芽長至0. 5cm以上時，取0. 5cm2的帶芽組織塊，進行下列洗滌和消毒用適量常規洗滌劑清洗帶芽組織塊后，用清水漂凈，在質量濃度為0. 2%的升汞溶液中消毒40鐘，再在質量濃度為m的次氯酸鈉溶液中消毒25分鐘，再用無菌水漂洗 3次；
H.將步驟G的消毒后的帶芽組織塊接種到MS+ BA2. Omg/L + GA0. 2mg/L+瓊脂6. 5g/ L+白糖30g/L的誘導培養基中，在溫度為25°C、光照強度為2500Lx、光照時間為8小時/天的條件下，培養50天后，得到叢狀芽，將叢狀芽分切后轉接在MS + ΒΑ0. 5mg/L+NAA0. 5mg/ L+瓊脂6. 5g/L+白糖30g/L的繼代培養基中，在溫度為25°C、光照強度為2000Lx、光照時間為8小時/天的條件下，每25天繼代培養一次；待苗高為4cm時，將小苗接種在MS + ΝΑΑ0. 3+IAA0. 2+瓊脂6. 5g/L+白糖30g/L的生根培養基中，在溫度為^°C、光照強度為 2200LX、光照時間為8小時/天的條件下，養20天后，得優株組培苗，出瓶移栽種植，并按與步驟E相同的管理進行常規栽培和管理，直至開花，即得到彩色馬蹄蓮新品種“紫夢”。
實施例2
A.分別以彩色馬蹄蓮品種“海曼”和“信念”作為母本和父本，選用5cm的種球，于3月份進行種植；
B.在步驟A的彩色馬蹄蓮母本植株生長至佛焰苞剛展開且雄蕊尚未吐花粉時，及時切去花燭上部的整個雄花，切口下部留有的雄花，要用鑷子仔細摘除，待雌花柱頭分泌出粘液時，從步驟A的父本植株上采集雄花當天吐出的花粉，對雌花柱頭進行人工授粉；
C.將步驟B授粉植株的佛焰苞剪至只留下2cm基部，以露出雌花防止霉爛，再將雌花套袋7天，去除套袋，繼續生長至植株的植株枯萎和果穗變黃；
D.待步驟C的植株倒伏且果穗變黃時，采收果實，并將果實內種子進行脫粒后，在10°C 溫度下貯藏到次年的3月份，取出，依次用100mg/L的NaOH以及80mg/L的赤霉素分別浸種 20分鐘后，將種子播種在泥炭基質中培育實生苗，其間保持基質濕潤；
E.移栽到大棚內的種植基質上，該基質體積比為紅土腐殖土 =1:1，控制種植密度為20cmX 22cm，進行下列管理澆水做到間干間濕，種植的前1個月保持基質濕潤，待植株開始休眠時減少澆水，葉片開始變黃后停止澆水；在定植前20天用遮光率為60%的遮陰網遮陰，之后逐步增加光照強度，2個月后解除遮陰；每月噴施質量濃度為0. 4%的復合肥溶液一次；用稀釋600倍的農用鏈霉素溶液和蔬爾壯每月交替灌根；待植株葉枯后清除枯葉，種球留地，并在田間自然條件下留地移冬至下一年開春；
F.開春時對留地種球進行澆水，生長期按與步驟E相同的管理進行澆水、施肥和病害防治，直至種球萌芽，并在7月份開花，但是從開花植株中未選出優良單株；未開花的植株繼續生長至秋天休眠后，停止澆水，清除枯葉，種球留地移冬，待下一年開春時，對留地種球澆水，并按與步驟E相同的管理進行澆水、施肥和病害防治，直至種球萌芽，并在6月份開花，從開花植株中篩選獲得花色為桔紅色，抗病性良好的優良單株；
G.待步驟F選出的優良單株葉片完全枯黃時，挖取其種球，并將種球于溫度為25V， 濕度為70%的條件下催芽，直至芽長至0. 5cm以上時，取1. Ocm2的帶芽組織塊，進行下列洗滌和消毒用適量常規洗滌劑清洗帶芽組織塊后，用清水漂凈，在質量濃度為0. 15%的升汞溶液中消毒40鐘，再在質量濃度為3%的次氯酸鈉溶液中消毒20分鐘，再用無菌水漂洗 3次；
H.將步驟G的消毒后的帶芽組織塊接種到MS+ BA3. Omg/L + GAO. 2mg/L+瓊脂6. 5g/ L+白糖30g/L的誘導培養基中，在溫度為M°C、光照強度為2200Lx、光照時間為8小時/天的條件下，培養50天后，得到叢狀芽，將叢狀芽分切后轉接在MS + BAl. 0mg/L+NAA0. 5mg/ L+瓊脂6. 5g/L+白糖30g/L的繼代培養基中，在溫度為M°C、光照強度為2200Lx、光照時間為8小時/天的條件下，每20天繼代培養一次；待苗高3cm時，將小苗接種在MS + ΝΑΑ0. 3+IAA0. 2+瓊脂6. 5g/L+白糖30g/L的生根培養基中，在溫度為^°C、光照強度為 2000LX、光照時間為8小時/天的條件下，培養20天后，得優株組培苗，出瓶移栽種植，并按常規進行栽培和管理，直至開花，即得到彩色馬蹄蓮新品種“嘉年華”。實施例3
A.分別以彩色馬蹄蓮品種“白羊座”和“黑馬杰”作為母本和父本，選用km的種球， 于3月份進行種植；
B.在步驟A的彩色馬蹄蓮母本植株生長至佛焰苞剛展開且雄蕊尚未吐花粉時，及時切去花燭上部的整個雄花，切口下部留有的雄花，要用鑷子仔細摘除，待雌花柱頭分泌出粘液時，從步驟A的父本植株上采集雄花當天吐出的花粉，對雌花柱頭進行人工授粉；
C.將步驟B授粉植株的整個佛焰苞向后翻卷，以露出雌花防止霉爛，再將雌花套袋5 天，去除套袋后，繼續生長至植株的植株枯萎和果穗變黃；
D.待步驟C的植株倒伏且果穗變黃時，采收果實，并將果實內種子進行脫粒后，在8°C 溫度下貯藏到次年的2月份，取出，依次用100mg/L的NaOH以及50mg/L的赤霉素浸種30 分后，將種子播種在泥炭基質中培育實生苗，其間保持基質濕潤；
E.待步驟D的種子苗長到高度為km，并具有4片真葉時，移栽到大棚的種植基質中， 該種植基質體積比為紅土 腐殖土 =1:1，控制種植密度為20CmX25Cm，進行下列管理饒水做到間干間濕，種植的前1個月保持基質濕潤，待植株開始休眠時減少澆水，葉片開始變黃后停止澆水；在定植前20天用遮光率為60%的遮陰網遮陰，之后逐步增加光照強度，2個月后解除遮陰；每月噴施質量濃度為0. 3%的復合肥溶液一次；用稀釋700倍的農用鏈霉素溶液和蔬爾壯每月交替灌根。待植株葉枯后清除枯葉，種球留地，并在田間自然條件下留地移冬至下一年開春；
F.開春時對留地種球進行澆水，生長期間按與步驟E相同的管理進行澆水、施肥和病害防治，直至種球萌芽，并在7月份開花，從開花植株中篩選出花色為淺粉色、產量高、植株較矮適宜做盆花的優良單株；
G.待步驟F選出的優良單株葉片完全枯黃時，挖取其種球，并將種球于溫度為22°C，濕度為80%的條件下催芽，直至芽長至0. 5cm以上時，取1. Ocm2的帶芽組織塊，進行洗滌和消毒用適量常規洗滌劑清洗帶芽組織塊后，用清水漂凈，在質量濃度為0. 18%的升汞溶液中消毒40鐘，再在質量濃度為2. 5%的次氯酸鈉溶液中消毒30分鐘，再用無菌水漂洗3次；
H.將步驟G的消毒后的帶芽組織塊接種到MS+ BA4. Omg/L + GAO. 2mg/L+瓊脂6. 5g/ L+白糖30g/L的誘導培養基中，在溫度為25°C、光照強度為2000Lx、光照時間為10小時/ 天的條件下，培養50天后，得到叢狀芽，將叢狀芽分切后轉接在MS + BAO. 8mg/L+NAA0. 5mg/ L+瓊脂6. 5g/L+白糖30g/L的繼代培養基中，在溫度為25°C、光照強度為2500Lx、光照時間為10小時/天的條件下，每30天繼代培養一次；待苗高3cm時，將小苗接種在MS + NAAO. 3+IAA0. 2+瓊脂6. 5g/L+白糖30g/L的生根培養基中，在溫度為25°C、光照強度為 2500LX、光照時間為10小時/天的條件下，培養20天后，得優株組培苗，出瓶移栽種植，并按常規進行栽培和管理，直至開花，即得到彩色馬蹄蓮新品種“胭脂”。
權利要求
1. 一種人工輔助授粉培育彩色馬蹄蓮新品種的方法，其特征在于經過下列各步驟A.分別選出4 5cm的彩色馬蹄蓮種球，作為母本和父本進行種植；B.在步驟A的彩色馬蹄蓮母本植株長至佛焰苞剛展開且雄蕊尚未吐花粉時，切去花燭上部雄花，待雌花柱頭分泌出粘液時，從步驟A的父本種植植株上采集雄花當天吐出的花粉，對雌花柱頭進行人工授粉；C.將步驟B授粉植株的佛焰苞剪至只留下2 3cm基部，或者將整個佛焰苞向后翻卷，以露出雌花，之后將雌花套袋5 7天，去除套袋后，繼續生長至植株枯萎倒伏且果穗變D.采收步驟C的果實，并將果實內種子脫粒后，在8 12°C溫度下貯藏到次年的2 3月份，取出，依次用100mg/L的NaOH以及50 100mg/L的赤霉素分別浸種20 30分鐘后，將種子播種在泥炭基質中培育實生苗，其間保持基質濕潤；E.待步驟D的種子苗長到高度為4 5cm，并具有3 4片真葉時，移栽到大棚內的種植基質中，種植基質體積比為紅土 腐殖土 =1:1，并控制種植密度為20cmX20 25cm， 生長期間按常規方法管理，直至植株枯黃，清除枯葉，讓種球在田間自然條件下留地至下一年開春；F.開春時對留地種球進行澆水，生長期間按常規方法管理，直至種球萌芽，并在6 7月份開花，從開花植株中篩選優良單株，而未開花植株繼續生長至秋天休眠后，清除枯葉，種球留地自然移冬，待下一年開春時，對留地種球澆水，并按常規管理至種球萌芽，并在 6 7月份開花，繼續從開花植株中篩選優良單株，未入選后代淘汰；G.待步驟F選出的優良單株葉片完全枯黃時，挖取種球，并將種球于溫度為20 25°C， 濕度為70 80%的條件下催芽，直至芽長至0. 5cm以上時，取0. 5 1. Ocm2的帶芽組織塊， 進行洗滌和消毒；H.將步驟G的消毒后帶芽組織塊接種到MS+ BA2. 0 4. Omg/L + GA0. 2mg/L+瓊脂 6. 5g/L+白糖30g/L的誘導培養基中，培養50天后，得到叢狀芽，將叢狀芽分切后轉接在 MS + ΒΑ0. 5 1. 0mg/L+NAA0. 5mg/L+瓊脂6. 5g/L+白糖30g/L的繼代培養基中，每20 30天繼代培養一次，待苗高3 km時將單株苗接種在MS + ΝΑΑ0. 3+IAA0. 2+瓊脂6. 5g/ L+白糖30g/L的生根培養基中，培養20天后獲得優株組培苗，出瓶移栽種植，生長期間按常規方法管理，直至開花，即得到彩色馬蹄蓮新品種。
2.如權利要求1所述的人工輔助授粉培育彩色馬蹄蓮新品種的方法，其特征在于所述步驟E、F、H的常規管理方法是澆水做到間干間濕，種植的前1個月保持基質濕潤，待植株開始休眠時減少澆水，葉片開始變黃后停止澆水；在定植前20天用遮光率為60%的遮陰網遮蓋，之后逐步增加光照強度，2個月后解除遮陰；每月噴施質量濃度為0. 3 0. 5%的復合肥溶液一次；用稀釋600 800倍的農用鏈霉素溶液和蔬爾壯每月交替灌根。
3.如權利要求1所述的人工輔助授粉培育彩色馬蹄蓮新品種的方法，其特征在于所述步驟F的篩選優良單株是選擇花色純正、葉色綠、長勢好、不感病、產量高的單株。
4.如權利要求1所述的人工輔助授粉培育彩色馬蹄蓮新品種的方法，其特征在于所述步驟G中的洗滌和消毒是用適量常規洗滌劑清洗帶芽組織塊后，用清水漂凈，在質量濃度為0. 15 0. 2%的升汞溶液中消毒40鐘，再在質量濃度為2 3%的次氯酸鈉溶液中消毒 20 30分鐘，再用無菌水漂洗3次。
5.如權利要求1所述的人工輔助授粉培育彩色馬蹄蓮新品種的方法，其特征在于所述步驟H中的誘導、繼代和生根培養條件是溫度為M ^°C、光照強度為2000 2500Lx、 光照時間為8 10小時/天。
全文摘要
本發明提供一種人工輔助授粉培育彩色馬蹄蓮新品種的方法，包括對母本去雄、輔助授粉、佛焰苞處理及套袋、種子催芽、后代快速成球培育、優良單株篩選，以及優株繁育等步驟。尤其通過及時去雄和雌花的套袋處理技術，避免自交和非選定父本雜交造成雜交后代退化及背景不清現象，提高了雜交育種效率，并獲得真實雜種。采用種球留地自然移冬方式，減少了采挖和種植環節，降低繁球成本，縮短育種周期；本發明的方法能夠減少果實霉爛、提高結實率和萌芽率、縮短后代球培育時間，提高雜交育種和獲得真實雜種的效率，縮短育種周期。
文檔編號A01H1/02GK102379239SQ201110266699
公開日2012年3月21日 申請日期2011年9月9日 優先權日2011年9月9日
發明者吳麗芳, 崔光芬, 段青, 王祥寧, 王繼華, 賈文杰, 馬璐琳 申請人:云南省農業科學院花卉研究所