一种川黔紫薇的远缘杂交育种方法

本发明涉及植物的杂交育种方法，具体涉及一种川黔紫薇的远缘杂交育种方法。

背景技术：

1、紫薇(lagerstroemia indica l.)因其树姿优美，花繁色艳，花期长，抗污染等特点，深受人们的青睐，但紫薇长期种内杂交，导致紫薇杂交品种遗传基础越来越窄，适应性、观赏性及抗性等方面有待改进。川黔紫薇(lagerstroemia excelsa)是千屈菜科(lythraceae)紫薇属(lagerstroemia)的落叶高大乔木。其树干通直，树皮光洁、红褐色；花朵芳香，花色淡黄白色，花絮饱满，花朵数量多；秋叶金黄或黄红，具有很高的观赏和利用价值。但是，紫薇与川黔紫薇之间存在远缘杂交受精前生殖障碍的问题，主要表现在花粉粒萌发后多数花粉管在花柱中不能伸长，导致不能正常完成受精。因此，需要采取技术手段来克服这一问题，以便充分利用杂种优势，提高紫薇在株型、花香、适应性与抗性等方面的性能，并创造出新的变异类型或新种质，扩大遗传变异。

2、目前针对紫薇属种间远缘杂交受精前生殖障碍的克服方法还没有系统的研究和解决方案。虽然其他植物物种在克服远缘杂交障碍方面有一些成功的方法，但这些方法并不一定适用于紫薇属。

3、因此提供一种川黔紫薇的远缘杂交育种方法是当务之急。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种川黔紫薇的远缘杂交育种方法，解决了紫薇与川黔紫薇授粉后花粉管在花柱中不能正常伸长，无法完成受精的问题。

2、根据本发明的一个方面，提出了一种川黔紫薇的远缘杂交育种方法，包括如下步骤：

3、s1.选择盛花期的川黔紫薇为父本，盛花期的紫薇为母本；

4、s2.去雄后得到去雄的花蕾柱头；

5、s3.在母本柱头分泌黏液前，将柱头涂抹剂涂抹到已经去雄的花蕾柱头上；

6、s4.套袋、授粉后进行套袋隔离；

7、所述柱头涂抹剂的组分包括：蔗糖、吲哚乙酸、聚乙二醇6000、n-乙酰基-l-半胱氨酸和水。

8、本发明中在母本柱头分泌黏液前涂抹涂抹剂，一方面，柱头通常会分泌黏液，以吸附和固定自然传粉过程中的花粉，为了避免涂抹剂对自然授粉的干扰，涂抹剂在柱头开始分泌黏液之前使用，以确保自然传粉过程可以正常进行；另一方面，在杂交育种中，外源花粉的成功与否取决于其与柱头的接触情况，柱头分泌的黏液可以帮助花粉粒在柱头表面黏附并吸收营养，从而促进花粉管的生长，涂抹剂的使用可以确保外源花粉与柱头充分接触，增加结合的机会；再一方面，本发明中的涂抹剂的成分改善外源花粉与柱头结合的环境，提高了外源花粉与柱头结合的成功率。

9、上述柱头涂抹剂中蔗糖为花粉粒萌发提供营养，蔗糖是一种碳水化合物，可作为花粉萌发和生长过程中所需的能量来源；

10、吲哚乙酸是一种植物生长素，可以促进花粉管的伸长和方向性生长，以便顺利地穿过花柱，到达子房，完成授粉过程吲哚乙酸促进花粉管伸长；

11、聚乙二醇6000(peg6000)为分散剂，防止花粉凝聚成团，保持花粉的分散状态，提高外源花粉与柱头结合的成功率；

12、n-乙酰基-l-半胱氨酸可去除柱头发出的活性氧(ros)，提高外源花粉与柱头结合的成功率，n-乙酰基-l-半胱氨酸具有去除活性氧(ros)的作用。柱头在接受外源花粉时会释放ros，这些ros可能会对花粉产生损害，从而影响花粉管的生长。因此，在柱头涂抹剂中加入n-乙酰基-l-半胱氨酸有助于提高外源花粉与柱头结合的成功率。

13、蔗糖提供营养，吲哚乙酸促进花粉管伸长，聚乙二醇6000防止花粉凝聚，n-乙酰基-l-半胱氨酸去除活性氧，上述涂抹剂的协同作用可以增加杂交育种的成功率和效果。

14、在本发明的一些实施方式中，所述套袋隔离后还包括：重复授粉；

15、所述重复授粉的步骤包括：重复步骤s3和步骤s4中的操作。

16、在本发明的一些实施方式中，所述重复授粉后还包括：采收杂交蒴果、播种和无菌驯化。

17、在本发明的一些实施方式中，按重量份计，所述柱头涂抹剂的组分包括：蔗糖150～250份、吲哚乙酸0.0025～0.0035份、聚乙二醇6000 20～30份、n-乙酰基-l-半胱氨酸10～15份和水1000份。

18、本发明的柱头涂抹剂，使花粉与柱头相互接受，花粉粒的正常水化和发育，花粉管正常伸长，从而最终完成受精。

19、在本发明的一些实施方式中，所述播种为无菌播种，所述无菌播种的培养基包括：ms培养基、1-萘乙酸、6-苄基腺嘌呤和赤霉素。

20、在本发明的一些实施方式中，按浓度计，所述无菌播种的培养基包括：1/2ms培养基、0.1～0.2mg/l1-萘乙酸、0.25～0.75mg/l 6-苄基腺嘌呤和45～60mg/l赤霉素。

21、在本发明的一些实施方式中，步骤s2中，所述去雄的步骤包括：去除已经开放的花朵以及当天无法开放的花蕾，剥开花蕾后去掉花瓣和雄蕊。

22、在本发明的一些实施方式中，步骤s4中，所述套袋的步骤包括：将去雄后母本的花序套袋，父本的花序套袋。

23、在本发明的一些实施方式中，所述采收杂交蒴果的步骤包括：所述重复授粉后的母本发育120d后，采收蒴果。

24、在本发明的一些实施方式中，所述授粉时间为6～7月盛花期。

技术特征：

1.一种川黔紫薇的远缘杂交育种方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的杂交育种方法，其特征在于，所述套袋隔离后还包括：重复授粉；

3.根据权利要求2所述的杂交育种方法，其特征在于，所述重复授粉后还包括：采收杂交蒴果、播种和无菌驯化。

4.根据权利要求1所述的杂交育种方法，其特征在于，按重量份计，所述柱头涂抹剂的组分包括：蔗糖150～250份、吲哚乙酸0.0025～0.0035份、聚乙二醇6000 20～30份、n-乙酰基-l-半胱氨酸10～15份和水1000份。

5.根据权利要求3所述的杂交育种方法，其特征在于，所述播种为无菌播种，所述无菌播种的培养基包括：ms培养基、1-萘乙酸、6-苄基腺嘌呤和赤霉素。

6.根据权利要求5所述的杂交育种方法，其特征在于，按浓度计，所述无菌播种的培养基包括：1/2ms培养基、0.1～0.2mg/l1-萘乙酸、0.25～0.75mg/l 6-苄基腺嘌呤和45～60mg/l赤霉素。

7.根据权利要求1所述的杂交育种方法，其特征在于，步骤s2中，所述去雄的步骤包括：去除已经开放的花朵以及当天无法开放的花蕾，剥开花蕾后去掉花瓣和雄蕊。

8.根据权利要求1所述的杂交育种方法，其特征在于，步骤s4中，所述套袋的步骤包括：将去雄后母本的花序套袋，父本的花序套袋。

9.根据权利要求3所述的杂交育种方法，其特征在于，所述采收杂交蒴果的步骤包括：所述重复授粉后的母本发育120d后，采收蒴果。

10.根据权利要求1所述的杂交育种方法，其特征在于，所述授粉的时间为6～7月盛花期。。

技术总结本发明公开了一种川黔紫薇的远缘杂交育种方法，包括如下步骤：S1.选择盛花期的川黔紫薇为父本，盛花期的紫薇为母本；S2.去雄后得到去雄的花蕾柱头；S3.在母本柱头分泌黏液前，将柱头涂抹剂涂抹到已经去雄的花蕾柱头上；S4.套袋、授粉后进行套袋隔离；柱头涂抹剂的组分包括：蔗糖、吲哚乙酸、聚乙二醇6000、N‑乙酰基‑L‑半胱氨酸和水。本发明的川黔紫薇的杂交育种方法，解决了紫薇与川黔紫薇授粉后花粉管在花柱中不能正常伸长，无法完成受精的问题。技术研发人员：乔中全,蔡能,曾慧杰,李永欣,陈艺,刘思思,程勇受保护的技术使用者：湖南省林业科学院技术研发日：技术公布日：2024/8/27