菊葉薯蕷單株群體雜交育種的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種菊葉薯蕷單株群體雜交育種的方法，包括以下步驟：用菊葉薯蕷原種播種實生苗，選擇株型好、產(chǎn)量高、薯蕷皂素及淀粉含量高、適應(yīng)性強(qiáng)、花期接近的雌雄單株個體；利用選擇的單株個體，培養(yǎng)出大量單株個體，形成單株群體；把培育所得的單株群體進(jìn)行混合種植，封閉條件下自然或者人工輔助授粉雜交，獲得子一代；把所得的子一代在封閉條件下進(jìn)行自交，獲得子二代，單獨種植子二代，選擇優(yōu)良的子二代，獲得所需品種。
【專利說明】菊葉薯蕷單株群體雜交育種的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)作物育種的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及菊葉薯蕷的育種方法。
【背景技術(shù)】
[0002]菊葉薯蕷是引自墨西哥的外 來種，但不論是在原產(chǎn)當(dāng)?shù)剡€是在現(xiàn)在的引進(jìn)地，其分類學(xué)地位都尚未肯定，只均認(rèn)為可能是一個復(fù)合種。目前主要用其根莖提取薯蕷皂素和發(fā)酵生產(chǎn)生物燃料乙醇。菊葉薯蕷塊莖產(chǎn)量高，皂素和淀粉含量高，提取皂素和發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的生產(chǎn)成本低，而引起人們高度重視。但菊葉薯蕷屬雌雄異株，花期開放時間錯位大，自然授粉率低，難以獲得飽滿的種子，有性繁殖難度較大，大大制約了菊葉薯蕷的優(yōu)良品種選育產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種菊葉薯蕷單株群體雜交育種的方法，以解決上述問題。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種菊葉薯蕷單株群體雜交育種的方法，包括以下步驟:
[0005](I)用菊葉薯蕷原種播種實生苗，選擇多個優(yōu)良的雌性和雄性單株個體。優(yōu)良的雌性和雄性單株個體是指符合以下條件中至少兩個的雌性或雄性單株個體:兩年生菊葉薯蕷塊莖重量為3.5kg以上、薯蕷皂素質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為1.3%以上、淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為25%以上。
[0006](2)利用步驟(1)中選擇的單株個體，無性繁殖的方式培養(yǎng)出多個單株個體，并從中選擇多個優(yōu)良的雌性和雄性單株個體，也即是親本群體。優(yōu)良的雌性和雄性單株個體是指符合以下條件中至少兩個的雌性或雄性單株個體:兩年生菊葉薯蕷塊莖重量為3.5kg以上、薯蕷皂素質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為1.3%以上、淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為25%以上。
[0007](3)把步驟(2)中培育所得的單株群體混合種植，封閉條件下自然或者人工輔助授粉雜交(是指具有不同基因型個體間的交配)，獲得子一代。
[0008](4)從步驟(3)中所得的子一代中選擇多個優(yōu)良的雌性和雄性單株個體在封閉條件下進(jìn)行自交(指具有相同基因型個體間的交配)，獲得子二代。優(yōu)良的雌性和雄性單株個體是指符合以下條件中至少兩個的雌性或雄性單株個體:兩年生菊葉薯蕷塊莖重量為
3.5kg以上、薯蕷皂素質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為1.3%以上、淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為25%以上。單獨種植子二代，選擇優(yōu)良的子二代個體，獲得所需品種。優(yōu)良的子二代個體是指符合以下條件中至少兩個的子二代個體:兩年生菊葉薯蕷塊莖重量為3.5kg以上、薯蕷皂素質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為1.3%以上、淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為25%以上。
[0009]本發(fā)明的方法，根據(jù)菊葉薯蕷自身有性繁殖的特點，選擇優(yōu)良的薯蕷雌、雄單株個體，通過無性繁殖方式方法快速培育出單雌雄群體作為雜交親本，然后進(jìn)行單雌雄群體混合載培，互相授粉獲得子一代，再通過子一代自交獲得子二代，并從中選擇優(yōu)良品種。單雌雄群體的混合載培，可以通過群體數(shù)量優(yōu)勢彌補(bǔ)菊葉薯蕷自然條件下授粉率低、結(jié)實率低的問題，而精確的優(yōu)良雌、雄單株互相雜交，使得后代優(yōu)良率增高，育種目的性強(qiáng)、后代系譜有跡可循。采用本發(fā)明的方法，既可以克服菊葉薯蕷自然屬性下授粉率低等方面的不足，又可以保證了雜交的準(zhǔn)確性、目的性。
[0010]在一些具體的實施方式中，上述的步驟(4)可以為:從步驟(3)中所得的子一代中選擇多個優(yōu)良的雌性和雄性單株個體在封閉條件下進(jìn)行自交，獲得子二代，從子二代中選擇多個優(yōu)良的雌性和雄性單株個體混合種植，進(jìn)行雜交，獲得子三代，單獨種植子三代，選擇優(yōu)良的子三代個體，獲得所需品種。優(yōu)良的子三代個體是指符合以下條件中至少兩個的子三代個體:兩年生菊葉薯蕷塊莖重量為3.5kg以上、薯蕷皂素質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為1.3%以上、淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為25%以上。由此，可以獲得更加優(yōu)良的品種。
[0011]在一些具體的實施方式中，本發(fā)明還可以包括步驟(5):將獲得的品種與親本群體進(jìn)行回交。由此，可以有目的的進(jìn)行性狀改良。
[0012]在一些具體的實施方式中，步驟⑵中的無性繁殖的方式可以是:[0013]剪取步驟(1)中選擇的單株個體的半木質(zhì)化的莖段，以一葉一節(jié)為一扦插條，將扦插條的基部進(jìn)行生根、滅菌處理后進(jìn)行扦插繁殖。
[0014]或者，取步驟(1)中選擇的單株個體地上部分的幼嫩莖段作為外植體，通過采用芽誘導(dǎo)培養(yǎng)、繼代增殖培養(yǎng)或生根培養(yǎng)的方式進(jìn)行培養(yǎng)。
[0015]或者，挖取步驟(1)中選擇的單株個體地下部分的塊莖，切成5~7cm長的小段，每段塊莖留I~2個健壯芽作育苗材料進(jìn)行培養(yǎng)。
[0016]由此，可以快遞的培養(yǎng)出大量的單株群體作為雜交的親本群體。
[0017]在一些具體的實施方式中，步驟(1)中的優(yōu)良的雌性和雄性單株個體的花期差距可以小于I個月。選擇花期相近的單株個體，可以克服菊葉薯蕷自然屬性下花期錯位的缺陷。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0019]本發(fā)明一種菊葉薯蕷單株群體雜交育種的方法，包括以下步驟:
[0020](I)用菊葉薯蕷原種播種實生苗，選擇多個花期差距小于I個月的優(yōu)良的雌性和雄性單株個體。優(yōu)良的雌性和雄性單株個體是指符合以下條件中至少兩個的雌性或雄性單株個體:兩年生菊葉薯蕷塊莖重量為3.5kg以上、薯蕷皂素質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為1.3%以上、淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為25%以上。
[0021](2)利用步驟(1)中選擇的單株個體，無性繁殖的方式培養(yǎng)出多個單株個體，并從中選擇多個優(yōu)良的雌性和雄性單株個體，也即是親本群體。優(yōu)良的雌性和雄性單株個體是指符合以下條件中至少兩個的雌性或雄性單株個體:兩年生菊葉薯蕷塊莖重量為3.5kg以上、薯蕷皂素質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為1.3%以上、淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為25%以上。
[0022]無性繁殖的方式可以是:
[0023]剪取步驟(1)中選擇的單株個體的半木質(zhì)化的莖段，以一葉一節(jié)為一扦插條，將扦插條的基部進(jìn)行生根、滅菌處理后進(jìn)行扦插繁殖。
[0024]或者，取步驟(1)中選擇的單株個體地上部分的幼嫩莖段作為外植體，通過采用芽誘導(dǎo)培養(yǎng)、繼代增殖培養(yǎng)或生根培養(yǎng)的方式進(jìn)行培養(yǎng)。
[0025]或者，挖取步驟(1)中選擇的單株個體地下部分的塊莖，切成5~7cm長的小段，每段塊莖留I~2個健壯芽作育苗材料進(jìn)行培養(yǎng)。
[0026](3)把步驟(2)中培育所得的單株個體按表1中的雜交組合進(jìn)行混合種植，封閉條
件下自然或者人工輔助授粉雜交，獲得子一代。
[0027]
[0028]
【權(quán)利要求】
1.菊葉薯蕷單株群體雜交育種的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)用菊葉薯蕷原種播種實生苗，選擇多個優(yōu)良的雌性和雄性單株個體；所述優(yōu)良的雌性和雄性單株個體是指符合以下條件中至少兩個的雌性或雄性單株個體:兩年生菊葉薯蕷塊莖重量為3.5kg以上、薯蕷皂素質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為1.3%以上、淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為25%以上； (2)利用步驟(1)中選擇的單株個體，以無性繁殖的方式培養(yǎng)出多個單株個體，并從中選擇多個優(yōu)良的雌性和雄性單株個體，也即是親本群體； (3)把步驟(2)中培育所得的單株個體混合種植，封閉條件下自然或者人工輔助授粉雜交，獲得子一代； (4)從步驟(3)中所得的子一代中選擇多個優(yōu)良的雌性和雄性單株個體在封閉條件下進(jìn)行自交，獲得子二代，單獨種植子二代，選擇優(yōu)良的子二代個體，獲得所需品種；所述優(yōu)良的子二代個體是指符合以下條件中至少兩個的子二代個體:兩年生菊葉薯蕷塊莖重量為3.5kg以上、薯蕷皂素質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為1.3%以上、淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為25%以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的菊葉薯蕷單株群體雜交育種的方法，其特征在于，所述的步驟(4)為:從步驟(3)中所得的子一代中選擇多個優(yōu)良的雌性和雄性單株個體在封閉條件下進(jìn)行自交，獲得子二代，從子二代中選擇多個優(yōu)良的雌性和雄性單株個體混合種植，進(jìn)行雜交，獲得子三代，單獨種植子三代，選擇優(yōu)良的子三代個體，獲得所需品種；所述優(yōu)良的子三代個體是指符合以下條件 中至少兩個的子三代個體:兩年生菊葉薯蕷塊莖重量為3.5kg以上、薯蕷皂素質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為1.3%以上、淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量為25%以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的菊葉薯蕷單株群體雜交育種的方法，其特征在于，還可以包括步驟(5):將獲得的品種與親本群體進(jìn)行回交。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的菊葉薯蕷單株群體雜交育種的方法，其特征在于，步驟(2)中所述無性繁殖的方式是指: 剪取步驟(1)中選擇的單株個體的半木質(zhì)化的莖段，以一葉一節(jié)為一扦插條，將扦插條的基部進(jìn)行生根、滅菌處理后進(jìn)行扦插繁殖； 或者，取步驟(1)中選擇的單株個體地上部分的幼嫩莖段作為外植體，通過采用芽誘導(dǎo)培養(yǎng)、繼代增殖培養(yǎng)或生根培養(yǎng)的方式進(jìn)行培養(yǎng)； 或者，挖取步驟(1)中選擇的單株個體地下部分的塊莖，切成5~7cm長的小段，每段塊莖留I~2個健壯芽作育苗材料進(jìn)行培養(yǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的菊葉薯蕷單株群體雜交育種的方法，其特征在于，步驟(1)中所述優(yōu)良的雌性和雄性單株個體的花期差距小于I個月。
【文檔編號】A01H1/02GK103931488SQ201410193292
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】謝君, 黃少偉, 王玉琪, 陳迪嘉, 王霞 申請人:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)