專利名稱：一種提高西瓜多倍體選育的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)作物育種技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種提高西瓜多倍體選育的方法。
背景技術(shù)：
為獲得優(yōu)良的三倍體無籽西瓜品種，通過染色體加倍獲得四倍體西瓜材料是育種成功的關(guān)鍵[1，2]。中國和美國現(xiàn)已成為研究和栽培三倍體無籽西瓜的主要國家[2，3]。用多倍體生產(chǎn)無籽西瓜成為主要途徑。三倍體無籽西瓜是目前在生產(chǎn)上利用同源多倍體面積最大的植物品種之一[4]。
西瓜多倍體的形成途徑有人工誘導(dǎo)和自然發(fā)生兩種主要方式。人工誘導(dǎo)是通過各種方法使原種或雜種的合子染色體數(shù)加倍。而自然發(fā)生的頻率很低，是通過原種或雜種所形成未減數(shù)配子的受精結(jié)合使染色體數(shù)加倍。人工誘導(dǎo)獲得西瓜四倍體西瓜有以下途徑(1)利用物理方法誘導(dǎo)利用各種射線、異常溫度、超速離心力、高電壓等誘導(dǎo)變異。此種方法變異方向較多，但誘變率幾率很低。(2)生物方法如多次摘心、嫁接后在愈傷組織處可能出現(xiàn)四倍體。此種方法的誘變率也很低，一般不采用。(3)利用化學(xué)方法誘導(dǎo)利用化學(xué)試劑如秋水仙素、苯乙烷、吲哚乙酸、苯及其衍生物、有機砷制劑、有機汞制劑、磺胺劑、及其它植物堿不下200種[5～9]。以上幾種方法單獨使用時誘變率很低，一般為百分之幾。
以下是背景技術(shù)在引用的參考文獻[1]王鳴蔬菜育種學(xué)(第二版)[M]北京農(nóng)業(yè)出版社，1990150～160 劉文革 無籽少籽西瓜研究進展[J]北方園藝，1999，(2)35～37[3]Maynard DN.Watermelon cultivars in the United States in2000[J].Cucurbit Coop Rrt，2000，23，51～53[4]劉文革 實現(xiàn)西瓜無籽的策略[J]專題綜述中國西瓜甜瓜2003(6)17～20[5]劉文革，王鳴 西瓜甜瓜育種中的染色體倍性操作及倍性鑒定[J]果樹學(xué)報，2002 19(2)～13[6]韓毅科 杜勝利 瓜類遺傳育種中的染色體倍性操作[J]大津農(nóng)業(yè)科學(xué)2002(9)30～34[7]喬永剛 宋蕓 蔬菜多倍體育種研究綜述[J]長江蔬菜，學(xué)術(shù)?？?002 8～10[8]劉文革，王鳴 蔬菜作物多倍體誘導(dǎo)進展[J]長江蔬菜2003(01)29～31[9]王志敏，牛義 多倍體誘導(dǎo)在蔬菜育種上的應(yīng)用[J]生物學(xué)雜志2004(12)35～38發(fā)明內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種高效、快速的西瓜多倍體選育的方法。
實現(xiàn)上述發(fā)明目的技術(shù)是一種提高西瓜多倍體選育的方法，具體包括下列步驟將二倍體種子在經(jīng)溫燙浸種后在常溫水中浸種6～8h后，再經(jīng)0.05％～0.1％秋水仙素浸種16～20h后，用濕毛巾包好后在培養(yǎng)箱中28-32℃下進行催芽48～72h，露白后播種于穴盤中，基質(zhì)可選用泥炭、蛭石、珍珠巖等育苗基質(zhì)，于溫室內(nèi)育苗，在西瓜幼苗長至一葉一心或二葉一心時，將幼苗置于12℃～18℃的人工智能培養(yǎng)箱中，對幼苗進行摘除生長點后，進行秋水仙素(濃度0.2％～0.4％)滴苗處理，每天一次滴苗，在光照12～16h/大，光照強度為3000lx條件下處理4～6天數(shù)，進行多倍體誘導(dǎo)，待幼苗長出新的生長點后對幼苗進行多倍體鑒定，將多倍體幼苗定植，壓蔓整枝授粉保存多倍體種子。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于本發(fā)明專利首次將西瓜二倍體幼苗進行了多因素綜合處理，不僅對采用了常規(guī)的秋水仙素滴苗法處理幼苗同時還對西瓜幼苗進行了一定的低溫處理，和摘心處理，大大的提高了活體條件下西瓜多倍體的誘變率。
具體實施例方式
以下通過發(fā)明人給出的具體試驗例和實施例來進一步說明本發(fā)明的效果和具體的西瓜多倍體選育方法。
實驗例11材料與方法1.1實驗材料供試3個二倍體西瓜種質(zhì)紅小玉(早熟品種)果實近圓形，單瓜重3kg，果皮底色淺綠顯深綠細條帶，果皮薄脆，瓤色紅，品質(zhì)沙細，中心含糖11％以上，近皮部8％，籽小而多。
京父-2(中熟品種)果實近圓形，單瓜重5kg，果皮底色淺綠顯深綠中寬條帶，果皮薄而脆，瓤色粉紅，品質(zhì)沙細，中心含糖11％以上，近皮部8％，籽中等而多。
M08(晚熟品種)果實近圓形，單瓜重7kg，果皮底色淺綠顯深綠寬條帶，果皮薄而脆，瓤色粉紅，品質(zhì)沙細稍脆，中心含糖11％以上，近皮部8％，籽中等而多。
1.2材料培養(yǎng)及實驗處理1.2.1材料的培養(yǎng)種子經(jīng)常溫浸種6～8h后，再經(jīng)0.1％秋水仙素浸種18h后，在培養(yǎng)箱中進行催芽后播種于穴盤中，基質(zhì)為3∶1的泥炭和蛭石，于溫室內(nèi)育苗。
1.2.2實驗處理對不同種質(zhì)資源西瓜幼苗進行溫度、不同苗態(tài)摘心、秋水仙素溶液濃度、處理時間等的綜合處理的處理。設(shè)計四因素三水平正交試驗如表1。
表1西瓜四因素三水平正交誘變試驗表
注實驗共設(shè)九個處理在西瓜幼苗長至合適的苗態(tài)時，將幼苗置于調(diào)為合適的低溫的人工智能培養(yǎng)箱中，對幼苗進行摘除生長點，并進行秋水仙素滴苗，每天下午18:00滴苗，處理一定的天數(shù)，處理期間溫度恒定，光照為7:0-18:00光照為3000lx。
2實驗結(jié)果與分析設(shè)計四因素三水平正交試驗處理結(jié)果如表2表2西瓜正交試驗處理總結(jié)果
由上表可以看出2.1誘變后的成活率由表2可以看出幼苗經(jīng)秋水仙素，摘心以及低溫處理后其幼苗的成活率大都在85％以上，大部分在90％以上，M08的處理5成活率最高達100％。雖然幼苗的成活率都比較高，但處理后的幼苗成活率比沒經(jīng)處理的成活率低，而且對同一個種質(zhì)，處理溫度越低，幼苗越小，幼苗的成活率也越低，不同的種質(zhì)同一個處理幼苗的成活率也有所不同。
2.2正交處理后的變異率結(jié)果分析2.2.1紅小玉的九個處理中誘變率結(jié)果分析表3紅小玉誘變率結(jié)果
由上表可以看出紅小玉最好的處理是處理7即紅小玉在秋水仙素濃度為0.4％處理溫度為12℃在3葉1心時摘心，處理時間是5天時誘變的效果最好為25.49％，其次就是處理6紅小玉在秋水仙素濃度為0.3％處理溫度為18℃在1葉1心時摘心，處理時間是5天時處理效果也比較好為18.57％，因而對種質(zhì)紅小玉可選擇處理7和6作為誘導(dǎo)西瓜多倍體的處理。
2.2.2京父-2誘變率結(jié)果分析表4京父-2誘變率結(jié)果
由上表可以看出京父-2最好的處理是處理4即種質(zhì)京父-2在秋水仙素濃度為0.3％處理溫度為12℃在2葉1心時摘心，處理時間是6天時誘變的效果最好為22.22％，其次就是處理8即在秋水仙素濃度為0.4％處理溫度為15℃在1葉1心時摘心，處理時間是6天時處理效果也比較好，為18.06％，因而對種質(zhì)京父-2來說可以采用處理4和處理8作為誘導(dǎo)京父-2的多倍體誘導(dǎo)的較好的處理。
2.2.3M08九個處理中誘變率結(jié)果分析表5M08誘變率結(jié)果
由上表可以看出M08最好的處理是處理2即M08在秋水仙素濃度為0.2％處理溫度為15℃在2葉1心時摘心，處理時間是5天時誘變的效果最好為46％，其次就是處理4即在秋水仙素濃度為0.3％處理溫度為12℃在2葉1心時摘心，處理時間是6天是處理效果為42％也比較高，因而對種質(zhì)M08來說可以采用處理2和處理4作為誘導(dǎo)M08的多倍體誘導(dǎo)的較好的處理。
2.3對以上三個種質(zhì)西瓜多倍體誘導(dǎo)結(jié)果進行正交分析表6紅小玉正交試驗正交分析表
表8M08正交分析表
通過正交分析，對以上三個西瓜二倍體種質(zhì)誘導(dǎo)過程中，四個因素在正交試驗中對誘變結(jié)果的影響大小關(guān)系是苗態(tài)(摘心)＞處理時間＞秋水仙素濃度>處理溫度。即不同的苗態(tài)摘心處理的變化對整個誘變率的影響最大，其次識不同的處理時間，再就是秋水仙素的濃度變化，最后是不同的低溫處理，因而不同的苗態(tài)摘心處理是提高誘變率的關(guān)鍵因素，因而，在誘變過程中要選擇最合適的苗態(tài)進行誘導(dǎo)處理。
3總結(jié)及討論3.1通過正交試驗結(jié)果可以看出對西瓜幼苗進行摘心滴苗處理能夠顯著提高西瓜多倍體的誘導(dǎo)率，對西瓜種質(zhì)M08最高可達46％，紅小玉和京父也有了很大的提高，達到了25.49％和22.22％。而且通過正交試驗得出在不同的苗態(tài)摘心處理是提高多倍體誘變率的關(guān)鍵因素，其次是處理時間，再就是秋水仙素的濃度的變化，影響最小的是不同的低溫處理。
3.2通過整個實驗可以看出，對西瓜不同種質(zhì)進行多倍體誘變過程中，幼苗越小，處理溫度越低，處理時間越長，處理時秋水仙素濃度越高，幼苗的成活率越低，但基本上都在85％以上。
3.3通過對西瓜多倍體的誘導(dǎo)試驗，可以明顯得看出對西瓜進行不同苗態(tài)的摘心處理可以明顯提高西瓜多倍體的誘變率，獲得西瓜多倍體種質(zhì)。在本實驗中由于西瓜幼苗育苗時間，幼苗處理時間及栽培時間有一定不同，在一定程度上影響了西瓜幼苗的成活率，因而在以后的多倍體誘導(dǎo)試驗中要盡量消除一些環(huán)境因素的影響。，實施例1京父-2多倍體種子的生產(chǎn)方法將二倍體西瓜京父-2的種子在經(jīng)溫燙浸種后在常溫水中浸種6h后，再經(jīng)0.08％秋水仙素浸種18h后，用濕毛巾包好后在培養(yǎng)箱中30℃(下進行催芽48～72h，露白后播種于穴盤中，育苗基質(zhì)為泥炭和蛭石，于溫室內(nèi)育苗，在西瓜幼苗長至不同的苗態(tài)二葉一心，將幼苗置于12℃的人工智能培養(yǎng)箱中，對幼苗進行摘除生長點后，進行0.3％秋水仙素，每天一次滴苗，在光照14h/天，光照強度為3000lx，連續(xù)處理六天，進行多倍體誘導(dǎo)，待幼苗長出新的生長點后對幼苗進行多倍體鑒定，得到京父-2的多倍體誘變率為23.2％，將多倍體幼苗定植，壓蔓整枝授粉保存多倍體種子。
實施例2M08多倍體種子的生產(chǎn)方法將二倍體西瓜京父-2的種子在經(jīng)溫燙浸種后在常溫水中浸種8h后，再經(jīng)0.05％秋水仙素浸種18h后，用濕毛巾包好后在培養(yǎng)箱中30℃(下進行催芽48～72h，露白后播種于穴盤中，育苗基質(zhì)為泥炭和蛭石，于溫室內(nèi)育苗，在西瓜幼苗長至不同的苗態(tài)二葉一心，將幼苗置于15℃的人工智能培養(yǎng)箱中，對幼苗進行摘除生長點后，進行0.2％秋水仙素，每天一次滴苗，在光照14h/天，光照強度為3000lx，連續(xù)處理五天，進行多倍體誘導(dǎo)，待幼苗長出新的生長點后對幼苗進行多倍體鑒定，得到M08的多倍體誘變率為46％，將多倍體幼苗定植，壓蔓整枝授粉保存多倍體種子。
實施例3海黃一號多倍體種子的生產(chǎn)方法將二倍體西瓜海黃一號的種子在經(jīng)溫燙浸種后在常溫水中浸種8h后，再經(jīng)0.0％秋水仙素浸種18h后，用濕毛巾包好后在培養(yǎng)箱中30℃(下進行催芽48～72h，露白后播種于穴盤中，育苗基質(zhì)為泥炭和蛭石，于溫室內(nèi)育苗，在西瓜幼苗長至不同的苗態(tài)一葉一心，將幼苗置于18℃的人工智能培養(yǎng)箱中，對幼苗進行摘除生長點后，進行0.3％秋水仙素，每天一次滴苗，在光照14h/天，光照強度為3000lx，連續(xù)處理五天，進行多倍體誘導(dǎo)，待幼苗長出新的生長點后對幼苗進行多倍體鑒定，得到的多海黃一號多倍體誘變率為28％，將多倍體幼苗定植，壓蔓整枝授粉保存多倍體種子。
權(quán)利要求
1.一種提高西瓜多倍體選育的方法，其特征在于，將二倍體種子在經(jīng)溫燙浸種后在常溫水中浸種6～8h后，再經(jīng)0.05％～0.1％秋水仙素浸種16～20h后，用濕毛巾包好后在培養(yǎng)箱中28-32℃下進行催芽48～72h，露白后播種于穴盤中，基質(zhì)可選用泥炭、蛭石、珍珠巖等育苗基質(zhì)，于溫室內(nèi)育苗，在西瓜幼苗長至一葉一心或二葉一心時，將幼苗置于12℃～18℃的人工智能培養(yǎng)箱中，對幼苗進行摘除生長點后，用濃度為0.2％～0.4％的秋水仙素進行滴苗處理，每天一次滴苗，在光照12～16h/天，光照強度為3000lx條件下處理4～6天數(shù)，進行多倍體誘導(dǎo)，待幼苗長出新的生長點后對幼苗進行多倍體鑒定，將多倍體幼苗定植，壓蔓整枝授粉保存多倍體種子。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高西瓜多倍體選育的方法，將二倍體種子在經(jīng)溫燙浸種后在常溫水中浸種6～8h后，再經(jīng)0.05％～0.1％秋水仙素浸種16～20h后，用濕毛巾包好后在培養(yǎng)箱中28～32℃下進行催芽48～72h，露白后播種于穴盤中，于溫室內(nèi)育苗，在西瓜幼苗長至一定苗態(tài)時，將幼苗置于12℃～18℃的人工智能培養(yǎng)箱中，對幼苗進行摘除生長點后，進行秋水仙素滴苗處理，每天一次滴苗，在光照和光照強度一定條件下處理4～6天數(shù)，進行多倍體誘導(dǎo)，待幼苗長出新的生長點后對幼苗進行多倍體鑒定，將多倍體幼苗定植，壓蔓整枝授粉保存多倍體種子。本發(fā)明將西瓜二倍體幼苗進行了多因素綜合處理后，提高了活體條件下西瓜多倍體的誘變率。
文檔編號A01G1/00GK1994065SQ20061010524
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者張顯, 徐道娜, 楊建強, 張勇, 馬建祥, 候沛 申請人:西北農(nóng)林科技大學(xué)