本發明涉及植物培育技術領域，特別涉及一種植物酶誘變嫁接育種方法。

背景技術：

農作物新品種在促進糧食生產中具有非常重要的作用，因此植物育種已經成為世界各國研究的熱門課題。

目前常見的育種方法有選擇育種、雜交育種、誘變育種(物理誘變育種和化學誘變育種等)、生物技術育種等，但是這些育種方法不同程度存在以下缺陷：1、育種周期長；2、育種成功率低；3、育種可預見性低；4、特別是難以培育出抗病、抗蟲、優質、高產新品種；因此，探索研究新的植物育種方法，快速培育出抗病、抗蟲、高產、優質新品種，已經成為無數育種有識之士終生努力追求的目標。

技術實現要素：

本發明提供一種植物酶誘變嫁接育種方法，解決現有的育種方法育種周期長、育種成功率低、育種可預見性低、特別是難以培育出抗病、抗蟲、優質、高產新品種的問題。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：

一種植物酶誘變嫁接育種方法，包括以下步驟：

(1)制備植物酶液體

選定的砧木和接穗的完整植物體和耐旱植物、耐寒植物葉、抗病抗蟲植物一起粉碎，將粉碎后的物料裝進塑料桶中；加入植物酵素，存放至少3個月，制成植物酶原液；取上述植物酶原液，按體積比為1：200比例加水，配制成植物酶液體；

2)用植物酶誘變方法培育接穗和砧木種子

2.1)選定的接穗和砧木的種籽，加入步驟(1)制備好的植物酶液體中，浸泡1-2小時后，撈出裝入塑料袋中，浸潤2-4個小時后，播種；

2.2)播種出苗后，每日用步驟(1)制備好的植物酶液體噴灑2-3次；20天后，1-2天噴灑1-2次植物酶液體，直至成熟；從中選擇外觀性狀有變異的植株或者整體性狀理想的植株，作為接穗和砧木種子；

(3)用植物酶誘變嫁接方法實施嫁接

3.1)將步驟2.2)選擇的已誘變砧木和接穗種子在步驟(1)制備好的植物酶液體中浸泡1-2小時后，撈出裝入塑料袋中，浸潤2-4個小時后，播種；

3.2)步驟3.1)播種出苗后，每日用步驟(1)制備好的植物酶液體噴灑2-3次，直至接穗和砧木適宜嫁接；

3.3)采集接穗幼苗，將其放入步驟(1)制備好的植物酶液體中浸潤處理，以備嫁接；用注射器將步驟(1)制備好的植物酶液體注入從步驟3.2)中選擇的砧木的嫁接切口中，以備嫁接；

3.4)將處理過的接穗幼苗，去根后介入步驟3.3)處理過的嫁接切口中，完成嫁接；

3.5)嫁接后15～30天，每日用步驟(1)制備好的植物酶液體噴灑養護2-3次，直至成活；成活后30天，每天噴灑1-2次；以后每1-2天噴灑1-2次植物酶液體，直至成熟，從中選擇理想變異植株；

3.6)將步驟3.5)選擇的種子按步驟2.1)、2.2)重復種植，每日用步驟(1)制備好的植物酶液體噴灑養護2-3次，20天后，1-2天噴灑1-2次植物酶液體，直至成熟，從中選擇理想變異植株；按常規選種方法，選育新品系、新品種。

其中，優選地，所述步驟(1)中植物酵素與粉碎后的物料重量比為3～5:1。

其中，優選地，所述耐旱植物為馬紫菜、蘆薈、仙人掌、蟹爪蘭、胡楊、泡果沙拐棗、白麻、河西菊中的任意一種或幾種。

其中，優選地，所述耐寒植物葉為雪松葉，銀杏葉、白樺葉、松樹葉、毛榛葉中的任意一種或幾種。

其中，優選地，所述抗病抗蟲植物為艾草、射干草、狼尾巴蒿中的任意一種或幾種。

其中，優選地，所述步驟(1)選定的砧木和接穗的完整植物體和耐旱植物、耐寒植物葉、抗病抗蟲植物的重量比為1：1：1：1。

本發明發現了植物酶誘導變異，并將植物酶誘變方法與嫁接方法組合成復合育種方法；關鍵技術點是制作理想的復合植物酶液體，并用其浸泡萌發育種目標植物及接穗和砧木種子，及噴灑養護其生長全過程，誘導其產生理想變異。

目前已經做出的植物酶液體所含植物種類包括：分別以花生、大豆、小麥、玉米、水稻、高粱、紅薯、土豆、芝麻、油菜籽、絲瓜、辣椒、南瓜、冬瓜、豆角等為接穗(或分別與以玉米、高粱、山藥、人參、何首烏、生地、甘草、枸杞、葛根、芍藥、黃芪、向日葵、核桃、無花果、批把樹、甘蔗、馬齒菜、仙人掌、蘆薈、艾草、南瓜、葫蘆、絲瓜、苦瓜、豆角、甜瓜、西瓜、冬瓜、西紅柿、茄子、莧菜、生菜、紫蘇、藿香、辣椒、草莓、苜蓿草等為砧木和冬青樹葉、松柏葉、柳樹葉、銀杏樹葉、葡萄、石榴樹葉、生地、甘草、金銀花、車前草、十香菜等中草藥及蘋果、李子、桃、杏、香蕉等水果為多元組合，已經做成復合型植物酶原液2000多斤，所含植物單體多達一百多種。

用本發明這種方法，已經培育出的種質資源、新品系有：花生、大豆、小麥、玉米、水稻、芝麻、高粱、絲瓜、辣椒、苦瓜、西紅柿、紅薯、土豆、芋頭等900多個。

本發明的有益效果：

1)效果好：多重誘導接穗和砧木、母本和父本產生突破性變異，特別是零代變異及理想變異明顯，為培育高產、優質、抗病抗蟲、耐寒耐旱新品種創造了條件。

2)操作簡便：本方法與雜交育種相比，簡便到無法想象的程度；雜交育種，操作難度大，自花授粉植物，甚至無法操作，而本方法不論什么植物都可以操作，在技術員指導下，任何人都可以操作，把艱難的農作物育種變成了人人都能操作的簡便的工作。

3)適用性廣：所有植物，都能夠用這種方法培育新品種；適用于全球所有地區。

4)效率高：本方法變異速度快、強度大，育種效率高，與雜交育種比較，效率提高數十倍以上。

5)成本低：綜合成本降低數倍，甚至數十倍。

6)便于推廣：只需要培養選種人才，有了選種人才，想做什么就做什么，想做多大就做多大，想在哪里做就在哪里做。

具體實施方式

下面對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1—用植物酶誘變嫁接育種方法培育大豆新品種

本實施例以大豆作接穗，以芋頭為砧木，用植物酶誘誘變嫁接育種法誘導大豆變異，培育大豆新品種，包括以下步驟：

(1)制備植物酶液體

選定的大豆、芋頭和耐旱植物、耐寒植物葉、抗病抗蟲植物一起粉碎，大豆、芋頭、耐旱植物、耐寒植物葉、抗病抗蟲植物重量比為1：1：1：1：1，將粉碎后的物料裝進塑料桶中；加入植物酵素，存放至少3個月，制成植物酶原液；取上述植物酶原液，按體積比為1：200比例加水，配制成植物酶液體；其中，植物酵素與粉碎后的物料重量比為3.8：1；

其中，所述耐旱植物為等重量份的馬紫菜、蘆薈、仙人掌、蟹爪蘭、胡楊、泡果沙拐棗、白麻、河西菊。

其中，所述耐寒植物葉為等重量份的雪松葉，銀杏葉、白樺葉、松樹葉、毛榛葉。

其中，所述抗病抗蟲植物為等重量份的艾草、射干草、狼尾巴蒿中。

(2)用植物酶誘變方法培育接穗和砧木種子

2.1)選定的大豆和芋頭的種籽，加入步驟(1)制備好的植物酶液體中，浸泡1.5小時后，撈出裝入塑料袋中，浸潤3個小時后，播種；

2.2)播種出苗后，每日用步驟(1)制備好的植物酶液體噴灑2-3次；20天后，1-2天噴灑1-2次植物酶液體，直至成熟；從中選擇外觀性狀有變異的植株或者整體性狀理想的植株，作為接穗和砧木種子；

2.3)培育大豆和芋頭幼苗。將大豆種子300粒在植物酶液體中浸泡1個小時，撈出裝入塑料袋浸潤2個小時；將芋頭種子300粒在植物酶液體中浸泡2個小時，撈出裝入塑料袋浸潤4個小時；

2.4)種植。將步驟3)準備好的大豆和芋頭種子，種入準備好的土壤中；

2.5)培育接穗砧木幼苗。大豆、芋頭幼苗出土后，每日用植物酶液體噴灑2-3次；直至實施嫁接；

(3)用植物酶誘變嫁接方法實施嫁接

3.1)實施嫁接。在大豆出土長出針葉時，實施嫁接。其要點：一是采集大豆幼苗，將其放入步驟(1)配制好的植物酶液體中；二是用注射器將植物酶液體注入嫁接切口中；三是實施嫁接操作，將大豆幼苗去根后在植物酶液體中浸蘸5秒，介入芋頭植物體已經處理過的切口中，用濕潤土壤封隆壓實；四是嫁接后大約20天，每日用植物酶液體噴灑養護2-3次，直至成活；五是成活后30天內，每日噴灑1-2次，以后每1-2天噴灑1-2次植物酶液體，直至成熟；

3.2)觀察變異。當季發現大豆有長高、葉子顏色變淺等明顯變異植株6棵。

3.3)收獲種子。從中選出20株(包括變異6棵)，按步驟2.1)、2.2)按株行重復種植。收獲種子時發現明顯變異植株8棵，其中1課比對照明顯長高并且結莢多，1棵變矮，3棵葉子顏色變淺，3棵整體向好。

3.4)將步驟3.3)選出的8棵大豆，按步驟2.1)、2.2)、2.3)重復種植。發現繼續分化，有明顯向好變異的植株占10％以上，葉子、角型等外觀性狀與對照也有較明顯區別。其中選出20棵，作為種質資源繼續按步驟5)重復種植；直至選出理想植株，按常規選種方法，選育新品種。

實施例2—用植物酶誘變嫁接育種方法培育大豆新品種

本實施例以大豆作接穗，以玉米為砧木，用植物酶誘變嫁接育種法誘導大豆變異，培育大豆新品種，包括以下步驟：

(1)制備植物酶液體

選定的大豆、玉米和耐旱植物、耐寒植物葉、抗病抗蟲植物一起粉碎，大豆、玉米、耐旱植物、耐寒植物葉、抗病抗蟲植物重量比為1：1：1：1：1，將粉碎后的物料裝進塑料桶中；加入植物酵素，存放至少3個月，制成植物酶原液；取上述植物酶原液，按體積比為1：200比例加水，配制成植物酶液體；其中，植物酵素與粉碎后的物料重量比為4：1；

其中，所述耐旱植物為等重量份的蘆薈、仙人掌、胡楊、泡果沙拐棗、白麻、河西菊。

其中，所述耐寒植物葉為等重量份的雪松葉、白樺葉、松樹葉。

其中，優選地，所述抗病抗蟲植物為等重量份艾草和射干草。

(2)用植物酶誘變方法培育接穗和砧木種子

2.1)培育大豆和玉米幼苗。將大豆種子300粒在植物酶液體中浸泡1個小時，撈出裝入塑料袋浸潤2個小時；將玉米種子300粒在植物酶液體中浸泡2個小時，撈出裝入塑料袋浸潤4個小時；

2.2)種植。將步驟2)準備好的接穗和砧木種子，種入準備好的土壤中；

2.3)培育接穗砧木幼苗。步驟3)的大豆、玉米幼苗出土后，每日用植物酶液體噴灑2-3次；直至實施嫁接；

(3)用植物酶誘變嫁接方法實施嫁接

3.1)實施嫁接。在大豆出土長出針葉時，實施嫁接。其要點：一是采集大豆幼苗，將其放入步驟1)配制好的植物酶液體中；二是在嫁接切口中用注射器注入植物酶液體；三是實施嫁接操作，將大豆幼苗去根后在植物酶液體中浸蘸大約5秒，介入玉米植物體已經處理過的切口中，用濕潤土壤封隆壓實；四是嫁接后大約20天，每日用植物酶液體噴灑養護2-3次，直至成活；五是成活后30天內，每日噴灑1-2次，以后每1-2天噴灑1-2次植物酶液體，直至成熟；

3.2)觀察變異。當季發現20％的植株比對照長高明顯，但有的植株，結角明顯少些。

3.3)收獲種子。從中選出30株較為理想的植株，按步驟2.1)、2.2)按株行重復種植。收獲種子時發現明顯變異植株7棵，其中7棵比對照明顯長高，3棵葉子顏色變淺。

3.4)將步驟3.3)選出的7棵大豆，按步驟2.1)、2.2)、2.3)重復種植。發現繼續分化，有明顯向好變異的植株占20％以上，葉子、角型等外觀性狀與對照也有較明顯區別。其中選出100棵，作為種質資源繼續按步驟3.1)重復種植；直至選出理想植株，按常規選種方法，選育新品種。

實施例3—用植物酶誘變嫁接育種方法培育花生新品種

本實施例以花生作接穗，以土豆為砧木，用植物酶誘變嫁接育種法誘導花生變異，培育花生新品種，包括以下步驟：

(1)制備植物酶液體

選定的大豆、土豆和耐旱植物、耐寒植物葉、抗病抗蟲植物一起粉碎，大豆、土豆、耐旱植物、耐寒植物葉、抗病抗蟲植物重量比為1：1：1：1：1，將粉碎后的物料裝進塑料桶中；加入植物酵素，存放至少3個月，制成植物酶原液；取上述植物酶原液，按體積比為1：200比例加水，配制成植物酶液體；其中，植物酵素與粉碎后的物料重量比為4：1；

其中，所述耐旱植物等重量份為蘆薈、仙人掌、蟹爪蘭、泡果沙拐棗、白麻、河西菊。

其中，所述耐寒植物葉為等重量份的白樺葉、松樹葉、毛榛葉。

其中，所述抗病抗蟲植物為艾草。

(2)用植物酶誘變方法培育接穗和砧木種子

2.1)培育花生和土豆幼苗。將100粒花生種子在植物酶液體中浸泡1個小時，撈出裝入塑料袋浸潤2個小時；將20個土豆在植物酶液體中浸泡2個小時，撈出裝入塑料袋浸潤4個小時；

2.2)種植。將步驟2)準備好的花生和土豆種子，種入準備好的土壤中；

2.3)培育接穗、砧木幼苗。花生、土豆幼苗出土后，每日用植物酶液體噴灑2-3次；直至實施嫁接；

(3)用植物酶誘變嫁接方法實施嫁接

3.1)實施嫁接。在花生出土3天時，實施嫁接。其要點：一是采集花生幼苗，將其放入步驟(1)配制好的植物酶液體中；二是用注射器將植物酶液體注入嫁接切口中；三是實施嫁接操作，將花生幼苗去根后在植物酶液體中浸蘸5秒，介入土豆植物體處理過的嫁接切口中，用濕潤土壤封隆壓實；四是嫁接后大約20天，每日用植物酶液體噴灑養護2-3次，直至成活；五是成活后30天內，每日噴灑1-2次，以后每1-2天噴灑1-2次植物酶液體，直至成熟；

3.2)觀察變異。當季未發現花生有明顯變異植株。收獲種子。從中選出20株，按步驟2.1)、2.2)按行重復種植。收獲種子時發現明顯變異植株4棵，其中1株比對照明顯早花10天，3棵果型明顯變大。

3.3)將步驟3.2)選出的4棵花生，按步驟2.1)、2.2)、2.3)重復種植。發現有明顯向好變異的植株占30％以上，果型變大的更為明顯。全部作為種質資源繼續按步驟3.1)重復種植；直至選出理想植株，按常規選種方法，選育新品種。

實施例4—用植物酶誘變嫁接育種方法培育花生新品種

本實施例以花生作接穗，以玉米為砧木，用植物酶誘變嫁接育種法誘導花生變異，培育花生新品種，包括以下步驟：

(1)制備植物酶液體

選定的大豆、玉米和耐旱植物、耐寒植物葉、抗病抗蟲植物一起粉碎，大豆、玉米、耐旱植物、耐寒植物葉、抗病抗蟲植物重量比為1：1：1：1：1，將粉碎后的物料裝進塑料桶中；加入植物酵素，存放至少3個月，制成植物酶原液；取上述植物酶原液，按體積比為1：200比例加水，配制成植物酶液體；其中，植物酵素與粉碎后的物料重量比為4：1；

其中，所述耐旱植物為等重量份的馬紫菜、仙人掌、蟹爪蘭、胡楊、白麻、河西菊。

其中，所述耐寒植物葉為等重量份的雪松葉，銀杏葉、毛榛葉。

其中，優選地，所述抗病抗蟲植物為射干草。

(2)用植物酶誘變方法培育接穗和砧木種子

2.1)培育花生和玉米幼苗。將100粒花生種子在植物酶液體中浸泡1個小時，撈出裝入塑料袋浸潤2個小時；將100粒玉米在植物酶液體中浸泡2個小時，撈出裝入塑料袋浸潤4個小時；

2.2)種植。將步驟2.1)準備好的花生和玉米種子，種入準備好的土壤中；

2.3)培育接穗砧木幼苗。花生、玉米幼苗出土后，每日用植物酶液體噴灑2-3次；直至實施嫁接；

(3)用植物酶誘變嫁接方法實施嫁接

3.1)實施嫁接。在花生出土3天時，實施嫁接。其要點：一是采集花生幼苗，將其放入步驟(1)配制好的植物酶液體中；二是注射器將植物酶液體注入嫁接切口中；三是實施嫁接操作，將處理過的花生幼苗去根后介入玉米植物體處理過的的嫁接切口中，用濕潤土壤封隆壓實；四是嫁接后大約20天，每日用植物酶液體噴灑養護2-3次，直至成活；五是成活后30天內，每日噴灑1-2次，以后每1-2天噴灑1-2次植物酶液體，直至成熟；

3.2)觀察變異。當季未發現花生有明顯變異植株。

3.3)收獲種子。從中選出30株，按步驟2.1)、2.2)按株行重復種植。收獲種子時發現明顯變異植株6棵，其中3株比對照明顯早花10天，3棵果型明顯變小。

3.4)將步驟3.3)選出的6棵花生，按步驟2.1)、2.2)、2.3)重復種植。發現有明顯向好變異的植株占30％以上，果型變小的沒有明顯變化，早開花的大約早開10天。將6棵收獲的種子全部作為種質資源繼續按步驟5)重復種植；直至選出理想植株，按常規選種方法，選育新品系、新品種。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。