您好,欢迎访问一九零五行业门户网

仙客来 育种技术研究

自二十世纪八十年代以来,我国开展了仙客来的研究与专业化生产。仙客来盆花逐渐发展成为人们所喜爱的畅销花卉。其专业化生产的规摸、产品质量己不低于国外水平。但遗憾的是我们的高端产品至今还依靠国外的品种资源,我们的育种研究和新品种开发还远远落后于国外。虽然国内己有企业与外商合作生产f1代籽种,但依然缺少我们自己的品牌籽种。
一、育种目标
1.培育适合我国不同立地条件、栽培设施、栽培方式、技术水平的适应性强、观赏性状表达显著、花期整齐、可专业化生产的品种。
2.培育新颖、明快、具有跳跃感的新花色品种,尤其注重培育黄、黑、蓝、绿色等珍稀花色品种。
3.培育性状稳定、适于现代化设施生产的二倍体品种。
4.培育芳香型、多季开花、多用途品种。
5.培育抗病、抗寒、耐高温品种。
二、育种途径
仙客来育种可利用种质资源在引种驯化、杂交、辐射、化学诱变、遗传工程育种方面开展,也可相互结合开展。
1.引种驯化由于我国尚未发现仙客来原种,种质资源主要引自国外。原种资源极为珍贵,很难引入。引进的多为栽培商品种。如果用于商业生产,应充分了解引进种的染色体倍数、观赏性状、适宜环境、栽培方式、培育技术(含病虫害发生特点及防治方法)、培育周期等要素。与栽培地上述因子相比较,评估引进种的可行性。如果用于育种,应尽可能广泛引种,通过实验室测定和栽培观察,了解其生物学和栽培学特性,为目的育种做前期准备。常规引种驯化试验需要几年时间,工作繁琐。采用“染色体分析”和“通过花粉活力测定筛选抗性品种”的方法,配合栽培测定可大幅度缩短引种驯化时间。
(1)染色体分析大多数仙客来品种虽外貌相似,但却具有不同的遗传基因型和不同的染色体数量,因而形成的仙客来种也不同。
当前国际上比较公认的是有16个种。开展育种研究,首先要通过染色体分析,摸清品种的种系。据测试,已发现的仙客来品种染色体数在20至96条间,不仅有两倍体、四倍体、还有异数体。这些都与其种源、产地有着密切的关系。通过对染色数目的观察,结合对品种性状特征(叶、花、块茎等)的观察,可初步确认品种的种源、亲缘关系,为开展育种工作奠定基础。
现有栽培品种的原种多为仙客来。仙客来种间杂交是极为困难的。虽然种内杂交容易,但往往导致仙客来染色体数目复杂化。研究表明,染色体倍数相同的品种间杂交育种是容易成功的,同为奇数或偶数的品种间杂交情况是非常复杂的,而奇数与偶数品种间杂交其成功几率是极低的,甚至是完全不结实的。
仙客来品种染色体数目的观察并不复杂,可通过对花粉母细胞或根尖细胞减数分裂的观察,找出细胞分裂的前期———终变期。该期的特点是核仁、核膜逐渐消失,染色体变得短粗,在核内均匀分布,可比较清楚地辨认出染色体数目。具体方法如下:
取测试品种不同生长期的花蕾(以蕾长11至12毫米为宜)和健康的新根尖段,立即用乙醇:冰醋酸=3:1的固定液固定12至24小时后,放入70%酒精中保存备用。制片时取出花药或根尖置于载玻片上,滴一滴醋酸洋红染液,挤出花粉母细胞或根尖细胞,弃去其他花药或根尖组织,盖上盖玻片,进行压片。用酒精灯微加热排出气体,在显微镜下观察计数,可重复多次找到最佳观察时期。
上述测试可掌握引进品种的染色体倍数和初步的种源关系,为育种研究做前期准备。
(2)花粉活力试验通过花粉活力试验筛选抗性(耐寒、抗高温、抗病)品种。常规的植物抗性筛选既繁杂又需要耗费大量时间,能否找到一个快捷而准确的技术是广大育种者最为关心的问题。
国内外的大量研究表明,仙客来花粉具有植物抗性基因型准确表达的功能。仙客来花粉生命力功能对低温、高温、病菌孢子反应非常敏感,这为抗性品种的筛选提供了一条途径和重要指标。
因此,当植株经特殊环境处理后,取其花粉进行微室培养后测定花粉的生命力(花粉的萌发率和花粉管长度的综合指标),然后比较出品种抗性差异。这种差异是由花粉生命力丧失和低温(或高温、病菌危害)引发的部分功能损伤所致,表明了花粉的生命力是品种抗性基因的反应。
研究还表明,上述测试结果与常规抗性品种筛选的相关性极显著。在仙客来花期,应用上述方法,可从上百个引进品种中筛选出单一或综合抗性基因型品种40多个。具体方法如下:
抗高温性测定:该测定宜在多品种间同时进行。选测试品种当天开花植株遮阳24小时后,置于40℃恒温箱内1小时,取出再遮阳24小时养护,取出少量花粉点在培养皿内,滴入1%葡萄糖液后进行微室培养。48小时后用吸管移滴在载玻片上,显微镜下观测至少100个花粉粒。测定花粉的萌发率和花粉管长度,取其对数相乘即为品种的花粉生命力。乘数越大表达抗高温性能越强。
抗病性测定:该测定宜在目的病害发病高峰期内的多品种间同时进行。选测试品种当天开花植株遮阳24小时后,取出少量花粉点在培养皿内,滴入1%葡萄糖液后进行微室培养。将培养皿裸露置于有目的病害植株的空间内,96小时后在显微镜下观测至少100个花粉粒,测定其萌发率。萌发率越高表明品种的抗病性能越强。
耐低温性测定:该测定宜在多品种间同时进行。选测试品种当天开花植株遮阳24小时后,置于2℃至4℃的冰箱内(可根据品种来设定其测试温度)12小时。取出后再遮阳24小时养护,取出少量花粉点在培养皿内,滴入1%葡萄糖液进行微室培养。48小时后在显微镜下观测至少100个花粉粒,测定花粉的萌发率和花粉管长度,取其对数相乘即为品种的花粉生命力。乘数越大表示耐低温性能越强。
上述测试宜重复数次,降低样品误差。测试结果为多品种的比较性数据,可列出各引进品种的抗病、耐低温、抗高温等级表,结合栽培测试、观赏性状筛选驯化优良品种。
2.杂交育种杂交育种一般分为杂合基因型育种和纯合基因型育种两部分,下面介绍纯合基因型育种。
杂交育种是改良种源、创建新品种、新类型的重要手段,杂种f1代具备优于亲本的明显优势。仙客来杂交育种中亲本的纯化度是育种成功的基础。研究表明,引进的f1代种自交纯化5代后,可视为亲本使用。引进的园艺种纯化3代后即可使用。在已开展的3564个杂交组合中,成功率为14.8%,变异率为0.8%。
(1)基本遗传规律①花色。同花色杂交,子代保持花色不变;深色花与浅色花杂交,子代趋于浅色;单色花与复色花杂交,子代趋于单、复色花中的相同花色。
②香型。亲本中母本一方为香型,子代为香型的频数为40.6%;父本为香型,子代为香型的频数为4.7%;亲本均为香型的,子代为香型的频数为82%。
③皱边。亲本中一方花边褶皱,子代均为显性,但个体间褶皱差异很大。
④叶片。叶片上银纹是品种鉴定的重要依据,杂交后叶形、叶色、叶缘及银纹趋于母本特征。
(2)育种方法依据育种目标从纯化亲本中选择母、父本种子,按常规方法播种栽培。花期时选性状接近制种目标的亲本为母本。花蕾为2厘米左右时,剥去花瓣露出未完全成熟的花蕊,剔除全部花药后套袋培养。7至10天后柱头发育成熟,取父本花粉点到母本柱头上,继续套袋培养。次日再进行一次。10天后子房膨大,表明杂交成功。脱去套袋,按常规培育,种子成熟后采收,即为杂交一代(f1代)籽种。由于亲本的基因型是纯合的,所以f1代籽种性状基本稳定。通过杂交,成功地开展了纯合基因型二倍体育种,培育出‘玫红’、‘杏红’等十余个杂交种。
3.辐射育种生物体(如种子)吸收辐射能量会发生一系列极其复杂的生理生化过程。其中重要的是可使染色体断裂频率大大提高,既有机会增加染色体数量,又可发生链接、重排等变化。根据引进仙客来性状的改变,从中选育新品种。
(1)辐射剂量的选择与仙客来稀少的自然变异相比,辐射引起的基因突变具有较高的频率。突变体是珍贵的遗传种质资源,处理后的种子萌发率保持在40.8%至87%间,变异率保持在0.1%至1.1%之间。子代变异性状的保持率为76.8%。
(2)变异的基本规律①花色由深变浅;花朵由小变大;花形由单瓣变多瓣;花瓣由窄变宽,由短变长,边缘由圆滑变皱褶。
②可诱导基因镶嵌或重组,在花瓣边缘变皱褶的基础上镶嵌异色横向条纹或花瓣上出现异色纵向条纹或斑点。
③在较大剂量处理下,其变异的特点为花药败育,可培育雄性不育系。
利用突变株杂交成功地选育出皱边系列,如‘彩云’、‘彩蝶’、‘彩虹’系列品种。
(3)育种方法取净化后的种子委托有关部门应用χ射线、γ射线、快中子、热中子外照射法处理。由于照射后不是胚中所有细胞都发生变异,仅诱发个别细胞产生变异,这样的种子发育成植株(m1),其组织为异质嵌合体。m1
突变一般呈隐性,只有经过1至2代自变后突变基因才会显现表达。因此辐射处理的种子按常规播种培育开花后应进行自花授粉,在m2
中筛选优良变异植株。
4.化学诱变育种利用化学制剂诱发仙客来产生遗传变异,选育优良新品种。该方法简单易行。在花卉上常用的有激动素(kt)、6-苄基氨基嘌呤(ba)、玉米素(zt)、2-异戊烯腺嘌呤等细胞分裂素。
研究表明,用经处理后的仙客来种子常规播种培育,后代的变异率为0.15%。
(1)变异的基本规律①深色系花(紫、红色系)的花瓣由内向外花色由深变浅。
②花色保持不变,仅在花瓣边缘镶嵌上一条很细的其他花色。
③变异性状容易丢失。
(2)培育方法化学诱变导致的遗传变异具有迟发效应,诱发当代变异表达率很低,多在2、3代显现,并易丢失。因此需经3代以上的自交育种,变异性状才能稳定遗传,培育成优良新品种。
5.植物基因工程在仙客来育种中的应用
常规育种有着明显的优越性,但也
其它类似信息

推荐信息