本發明屬于植物雜交育種的技術領域,更具體的,本發明涉及一種多年生牧草苜蓿回交育種方法的技術領域。
背景技術:
當前我國的苜蓿生產產量低,品質不高,育成品種數量較少,不能滿足市場對苜蓿的需求。多葉苜蓿具有提高苜蓿產量和品質的潛力,通常利用選擇育種的方法進行苜蓿新品種的選育。回交育種用于改良動植物某一優良品種或品系的個別質量性狀,而對數量性狀的改良效果不佳。由于苜蓿為同源四倍體,遺傳背景復雜,采用回交育種的方法后裔鑒定困難,因此較少采用。本專利在利用株高性狀改良多葉苜蓿的過程中,發現苜蓿多葉性狀回交改良可以通過親本選配的方法獲得較好的改良效果。利用輪回親本后裔的遺傳特性進行親本選配,從而穩定目標性狀的的群體特性,培育優良多葉苜蓿新品種。針對當前苜蓿回交改良效果不佳和異交結實率低的現狀,發明了一種高效的多葉苜蓿回交育種方法。
技術實現要素:
本發明涉及一種苜蓿回交育種的方法,通過利用親本選配的方法針對苜蓿多葉性狀進行回交改良,提出一種高效的多葉苜蓿回交方法。
本發明所述的一種苜蓿回交育種方法,是選擇多葉性狀表現好的植株作為母本,選擇株高高的植株作為父本,進行雜交;用多葉性狀表現好的后裔和多葉性狀親本作為第一輪回交,然后利用株高性狀苜蓿親本作為輪回親本進行5~6輪回交;最終選育出多葉和株高性狀均表現良好的苜蓿新品種。
本發明苜蓿回交育種流程如圖1:
親本選擇:選擇多葉性狀表現好的植株作為母本P1,選擇株高高的植株作為父本P2。多葉性狀為細胞質遺傳,表現正反交效應,故選擇多葉性狀表現好的植株作為母本。
育種流程:父母本P1P2雜交得到F1,在F1群體中選擇多葉率高的植株與P1做回交得到多葉性狀穩定的BC1群體,與常規的回交育種方法相比,此方法用多葉率表現好的植株P1作為第一輪回親本,純合了控制多葉表達的基因,可以較好的穩定多葉性狀。在BC1群體中選擇多葉率高的植株與P2做回交得到BC2群體,在BC2群體中選擇多葉率高的植株與P2做回交得到BC3群體,連續做5~6次回交,最終選育出多葉和株高性狀均表現良好的苜蓿新品種。
本發明所述回交育種的技術如圖2,包括提前套袋、收集花粉、母本去雄、人工授粉、授粉后保護處理和套網袋的步驟。其具體操作如下:
提前套袋:4月中旬即在現蕾期對選定好的父母本的花序進行套袋,并做好記錄,在即將開花時要經常觀察防止發生天然雜交和自交。
收集花粉:準備長寬各5cm的硬紙,將其對角處對折形成尖角,在晴天上午的9:00~11:00選擇父本的植株上尚未開放的、發育良好的花序,把硬紙尖角處伸到父本的花中,輕輕觸到龍骨瓣基部時,花便開放,雄蕊和雌蕊有力的彈出,會把花粉留在硬紙上。
母本去雄:對鑷子、手術刀進行消毒處理。用鑷子夾斷花周圍大的葉片和不適宜雜交的花,用刀片從翼瓣中間將未顯形的花瓣挑開,注意不要碰到雌蕊柱頭,將花瓣、花萼在拇指、食指上切除,露出雌雄蕊,不建議用鑷子拔除,因為鑷子力度過大,會使花梗斷裂。用刀片,輕輕剔除雄蕊。剔除雄蕊過程中,一定要將雄蕊剔除完全;剔除雄蕊時,母本雄蕊會粘到手指上,因此在去雄后,一定要用水沖洗手,避免在雜交時手指上殘留的母本花粉抖落,與母本柱頭接觸,最終還是自花授粉。
人工授粉:將硬紙尖角處伸到母本的花中,輕輕觸到龍骨瓣基部時,雄蕊和雌蕊有力的彈出,柱頭自動彈向硬紙上的花粉,即完成授粉。
授粉后保護處理:棉球輕巧,柔軟,透氣,遮光,易于撕扯。用棉球包裹授粉后的花朵,并將父本名稱和授粉日期登記在先前掛好的標簽上。
套網袋:授粉10天后套上透氣透光的網袋,防止莢果脫落丟失,做好記錄工作。
本發明選擇多葉性狀表現好的植株作為母本和第一輪回親本原因在于多葉性狀為細胞質遺傳,表現正反交效應,可以較好的穩定多葉性狀;在現蕾期間套袋可提前對雌雄花隔離,防止異交;用硬紙輕觸龍骨瓣基部收集花粉,根據苜蓿雄蕊雌蕊能彈出的特性此方法簡便易操作;有研究表明在去雄24~48小時內柱頭可授性良好,能夠提高授粉成功率;用棉球包裹雜交花朵,方便簡單易行,且能有效防止其他物體干擾影響結實率;套網袋,防止莢果脫落丟失。本發明根據苜蓿的植物學、生物學特性確定了親本的選擇標準和雜交操作技術規程,操作簡便、能培育出性狀優良的苜蓿新品種還能提高雜交的成功率。
附圖說明
圖1是本發明的育種流程圖。
圖2是本發明的技術流程圖。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明做進一步詳細說明
實施例一
如圖1、圖2所示流程,包括以下步驟:
1.選擇南澳苜蓿品系PL34HQ作母本和淮陰苜蓿作父本通過人工雜交得到F1群體,從F1群體中篩選多葉表達率高的單株與多葉苜蓿南澳苜蓿品系PL34HQ做第一次回交得到BC1群體。其中淮陰苜蓿復葉為三片小葉、株高較高、分枝較多;南澳苜蓿品系PL34HQ為多葉苜蓿品種,其特點是復葉多小葉且多葉表達率高,株型矮小和分枝數較少(材料文獻信息:朱平華.多葉型與三葉型苜蓿雜交F1代群體遺傳結構分析[M].揚州大學,2014。材料來源:淮陰苜蓿來自中國--全國畜牧總站,PL34HQ來自澳大利亞--中澳苜蓿合作項目(ASI/1998/026),也可從山東洪順大型牧草種子批發零售公司購買)。
2.在現蕾期間對母本南澳苜蓿品系PL34HQ和父本淮陰苜蓿植株的花序進行套袋。
3.準備長寬各5cm的硬紙,將其對角處對折形成尖角,在晴天上午的9:00~11:00選取父本苜蓿花瓣近打開或已經打開的花,用解剖針剝離花瓣后,用硬紙尖角處收集花粉。
4.選取母本植株健康的龍骨瓣未打開的小花,去掉其他的小花,去除留下的小花的花粉;用解剖針撥開小花花瓣,將硬紙尖角處的花粉輕輕觸到龍骨瓣基部時,柱頭便會自動彈向花粉,完成授粉。
5.用棉球包裹授粉后的花朵,并將父本名稱和授粉日期登記在先前掛好的標簽上。
6.授粉10天后套上透氣透光的網袋,防止莢果脫落丟失,做好記錄工作。
7.種子成熟后及時采收,種植得到了BC1群體,在回交后代中選取多葉率高的植株采用同樣的方法與淮陰苜蓿做回交,回交5輪之后,得到多葉和株高性狀均表現良好的苜蓿新品種。