一種大蒜花總苞液培及體外受精方法

2024-01-25 23:35:15

專利名稱：一種大蒜花總苞液培及體外受精方法
技術領域：
本發明涉及一種大蒜花總苞液培及體外受精方法，屬於蔬菜科技領域。
背景技術：
大蒜用營養體蒜瓣進行繁殖，一般條件下不能發生有性雜交結籽繁衍後代，遺傳變異多源於自然突變和馴化演變，致使大蒜品種改良困難。因此研究大蒜不育機理，探討大蒜開花的條件和技術，解決大蒜雜交育種的「瓶頸」問題。經過檢索，國內未見營養液培防止大蒜花幼蕾敗育，延長花期並成功受精的報導。大蒜為傘形花序。總苞內有數個小花芽。大部分種質花序中花芽基部有1～2個營養芽與花芽同步發生，營養芽初期生長慢，大部分花芽能發育成幼蕾。花莖抽出後，氣溫迅速升高，營養芽迅速發育成「氣生鱗莖」氣生鱗莖與地下鱗莖加速膨大，與花芽爭奪養分，使性細胞發育期的嫩蕾缺少營養導致雌、雄器官萎縮敗育，因此，目前田間栽培條件下，目前採用的技術(包括遮蔭、降溫及人工挖除地下鱗莖等)都不能使栽培大蒜正常開花、受精。

發明內容
為防止大蒜雌、雄花器官敗育，使大蒜正常開花、受粉、受精，本發明採用液培促進開花，延長花期及體外授粉的方法，達到了預期目的，以下是大蒜花苞液體培養營養液的配比。
大蒜花苞液體培養營養液
KH2PO450-150mg/LKNO3500-2500mg/L(NH4)2SO450-134mg/LMgSO45-25mg/LCaCl230-150mg/LH3BO40.1-1mg/L蔗糖(Sucrose)5-25g/L將以上溶液均勻混合放置在乾淨、通風好，溫度15-33℃，光照8-20h/d，相對溼度55-90％的環境中。
營養液中H3BO4和蔗糖(Sucrose)添加量對促進開花，延長花期起關鍵作用，H3BO4和蔗糖(Sucrose)的適量添加克服了「養分競爭和高溫逆境」的不良影響，有利於解決大蒜生長後期植株衰老，花器官水分、養分供給不足，導致子房敗育的問題。
大蒜花體外受精的成功，需要大蒜花苞液體培養營養液和正確的液培過程。
液培操作過程一、種質篩選從來自全國各地及國外的160份大蒜種質中，通過將種質按常規種于田間觀查圃，調查記載物候期、植株生育特性，抽薹後每份材料取5株調查花薹長度、粗度、薹重、總苞大小、顏色、幼蕾數、氣生鱗莖數，計算幼蕾/氣生鱗莖比，選發育較好的3～5個幼蕾觀察花器官發育情況。選出F22，F66，F59，F54等4份幼蕾/氣生鱗莖比較高，開花多，花葯、子房發育較正常的種質備用。
二、液培選擇抽薹較早，花薹粗壯，花蕾多的種質，於現薹後2-18d，從距地面5-25cm處切取帶莖花苞，人工觀察剔除營養芽或氣生鱗莖，自來水衝洗花莖切口20min.，蒸餾水衝洗，將花莖切口朝下放入裝有300-500ml含消毒劑培養液的無毒塑料桶內，置入溫度25±2℃，光照13～16h/d，相對溼度75-80％的培養室內培養，並及時清除殘存的營養芽。
三、防腐殺菌為防止蒜花莖腐爛，在營養液中加克菌康(農藥登記號LS2001336)3.2-8g/L，每隔3-7d換一次營養液。
四、大蒜花體外授粉選用花葯發育正常，花粉粒活力高的花葯，於花蕾充分膨大，完全開放前，用細毛刷蘸花粉為適宜種質的花授粉，然後置上述同樣環境條件下培養。7-56d後，觀察到大蒜膨大子房內胚珠明顯發育，胚囊內有胚狀物即大蒜花成功授粉；通過石蠟切片在顯微鏡下觀察到胚囊內完整受精胚的細胞結構。
具體實施例方式
實施例1大蒜花苞液體培養營養液KH2PO4150mg/LKNO32500mg/L
(NH4)2SO4134mg/LMgSO425mg/LCaCl2150mg/LH3BO41mg/L蔗糖(Sucrose)25g/L將以上溶液均勻混合放置在乾淨、通風好，溫度25±2℃℃，光照13-16h/d，相對溼度80％的環境中，選擇抽薹較早，花薹粗壯，花蕾多的種質F66，於現薹後8-10d，從距地面20cm處切取帶莖花苞，人工觀察剔除營養芽或氣生鱗莖，自來水衝洗花莖切口20min.，蒸餾水衝洗，將花莖切口朝下放入裝有300ml培養液的無毒塑料桶內培養，及時清除殘存的營養芽。採用該技術使大蒜花蕾正常開放，不敗育，花期維持到最長達76d。為防止蒜花莖腐爛，在營養液中加3％克菌康，每隔5-6d換一次營養液。選用花葯發育正常，花粉粒活力高的花葯，於花蕾充分膨大，完全開放前，用細毛刷蘸花粉為適宜種質的花授粉，然後置上述同樣環境條件下培養。12d後，觀察到大蒜膨大子房內胚珠明顯發育，胚囊內有胚狀物即大蒜花成功授粉。
實施例2大蒜花苞液體培養營養液KH2PO470mg/LKNO31300mg/L(NH4)2SO490mg/L
MgSO415mg/LCaCl280mg/LH3BO40.5mg/L蔗糖(Sucrose)15g/L將以上溶液均勻混合放置在乾淨、通風好，溫度25±2℃℃，光照13-16h/d，相對溼度90％的環境中，選擇抽薹較早，花薹粗壯，花蕾多的種質F54，於現薹後8-10d，從距地面20cm處切取帶莖花苞，人工觀察剔除營養芽或氣生鱗莖，自來水衝洗花莖切口20min.，蒸餾水衝洗，將花莖切口朝下放入裝有300ml如上述配製培養液的無毒塑料桶內，置在乾淨、通風好，溫度25±2℃℃，光照13-16h/d，相對溼度75％的環境中培養，並及時清除殘存的營養芽。採用該技術防止大蒜幼蕾敗育，使之正常開放，花期維持到最長達76d。為防止蒜花莖腐爛，在營養液中加3％克菌康，每隔5-6d換一次營養液。選用發育正常，花粉粒活力高的花葯，於大蒜花蕾完全開放前，用細毛刷蘸花粉為適宜種質的花授粉，然後置上述同樣環境條件下培養。26d後，觀察到大蒜膨大子房內胚珠明顯發育，胚囊內有胚狀物即大蒜花成功授粉。
實施例3大蒜花苞液體培養營養液KH2PO450mg/LKNO3500mg/L(NH4)2SO450mg/L
MgSO45mg/LCaCl230mg/LH3BO40.1mg/L蔗糖(Sucrose)5g/L將以上溶液均勻混合放置在乾淨、通風好，溫度25±2℃℃，光照13-16h/d，相對溼度90％的環境中，選擇抽薹較早，花薹粗壯，花蕾多的種質F54，於現薹後8-10d，從距地面20cm處切取帶莖花苞，人工觀察剔除營養芽或氣生鱗莖，自來水衝洗花莖切口20min.，蒸餾水衝洗，將花莖切口朝下放入裝有300ml如上述配製培養液的無毒塑料桶內，置乾淨、通風，溫度25±2℃℃，光照13-16h/d，相對溼度75％的環境中培養，並及時清除殘存的營養芽。採用該技術防止大蒜幼蕾敗育，使之正常開放，花期維持到最長達76d。為防止蒜花莖腐爛，在營養液中加3％克菌康，每隔5-6d換一次營養液。選用發育正常，花粉粒活力高的花葯，於大蒜花蕾完全開放前，用細毛刷蘸花粉為適宜種質的花授粉，然後置上述同樣環境條件下培養。26d後，觀察到大蒜膨大子房內胚珠明顯發育，胚囊內有胚狀物即大蒜花成功授粉。
權利要求
1.大蒜花總苞液培及體外受精方法，其特徵在於包括配製大蒜花總苞養營養液、篩選種質、液培、防腐、體外授粉的操作工序。
2.如權利要求1所述一種大蒜花總苞液培及體外受精方法，其特徵在於大蒜花總苞液體培養營養液的組分為KH2PO450-150mg/LKNO3500-2500mg/L(NH4)2SO450-134mg/LMgSO45-25mg/LCaCl230-150mg/LH3BO40.1-1mg/L蔗糖(Sucrose)5-25g/L營養液中加克菌康(農藥登記號LS2001336)3.2-8g/L，進行防腐，每隔3-7d換一次營養液。
3.如權利要求1所述一種大蒜花總苞液培及體外受精方法，其特徵在於篩選出的適宜種質為F22或F54或F59或F66。
4.如權利要求1所述一種大蒜花總苞液培及體外受精方法，其特徵在於液培的操作方法為，選擇抽薹較早，花薹粗壯，花蕾多的種質，於現薹後2-18d，從距地面5-25cm處切取帶莖花苞，剔除營養芽或氣生鱗莖，衝洗花莖切口將花莖切口朝下放入裝有300-500ml培養液的無毒塑料桶內培養，及時清除殘存的營養芽。
5.如權利要求1所述一種大蒜花總苞液培及體外受精方法，其特徵在於體外受精選用花葯發育正常、花粉粒活力高的種質的花葯，於大蒜花完全開放前，用細毛刷蘸花粉為適宜種質的花授粉，然後置上述同樣環境條件下培養7-56d。
全文摘要
本發明涉及一種大蒜花總苞液培及體外受精方法。提供了大蒜花苞營養液的配方製備方法，以及經過種質篩選、液培、防腐處理、體外授粉等操作過程，使大蒜成功地開花、受精的方法。本發明的液培技術既克服「養分競爭和高溫逆境」的不良影響，又解決了大蒜生長後期植株衰老，花器官水分、養分供給不足，導致子房敗育的問題，可用於大蒜雜交育種，種質創新和大蒜的遺傳學研究與教學，有重要的經濟意義和學術價值。
文檔編號A01H1/02GK1656883SQ20051004252
公開日2005年8月24日 申請日期2005年3月1日 優先權日2005年3月1日
發明者徐培文, 曲士松, 楊崇良, 崔德才, 劉冰江, 藤學芳 申請人:山東省農業科學院蔬菜研究所