《木薯两性花育种方法》

点击下载 ⇩

课题来源与背景:杂交育种是选育木薯新品种的主要途径,但木薯在广西不开花或开花延迟,导致遇冬季寒害不结实,从而影响杂交育种工作的开展。为此,该课题组开展人工诱导木薯开花研究,并成功研发了“一种木薯开花调控技术”。经该技术诱导,广西主栽的多个木薯品种花期提前至5月,以该技术为基础,课题组又成功诱导出木薯两性花。两性花是珍贵的育种材料,是创造基因纯合型高效父母本的育种途径,两性花在木薯育种上尤为重要,因为木薯获得纯合体有三种途径:通过不断的自交或回杂获得;通个单倍体的染色体加培获得;通过多倍体的染色体加倍获得。第一种方法,由于木薯是具36对染色体基因高度杂合,要获得纯合体,需经多代自交或回杂,需较长的育种年限,费工费时;第二种方法,在木薯上尚未取成功;以多倍体通过染色体加倍获得纯合纯多倍体,技术简单,但这种方法获得的多倍体的纯合体,其杂交后代,植株矮壮、分枝多,不符合木薯栽培习惯。直接以杂合体作为木薯育种的父母本,由于木薯具36对染色,基因高度杂合,获得杂种优势几率极低,育种效率极低;因而利用两性花创造基因纯合型父母本,是最省工、省时、最高效的方法,木薯两性花在创造高效育种材料,提高育种效率上具有重要的地位。两性花是木薯杂交育种,不可缺的重要育种材料,在提高育种效率上具有重要地位。该技术对成功诱导木薯产生两性花是木薯育种技术的重大突破。技术原理及性能指标:无论是木薯自然开花,还是人工调控开花,均存在雌花少、雄花多,雌雄性别比例严重失衡问题,严重影响木薯杂交制种工作,木薯杂交育种效率低。该技术通过喷施激素、补充养份及相应的农艺措施,不仅可以诱导木薯产生两性花,而且诱导产生的两性花数量多,最多可整个花序全部为两性花,最多可达300多朵/穗,并具有自花授粉结实的功能。技术的创造性与先进性:首次报道人工诱导产生木薯两性花,是木薯育种技术的重大突破。两性花不仅携带有纯合的性基因,而且还具有良好的综合性状。从遗传育种角度来说两性花是特别珍贵的育种材料,是木薯育种技术的重大突破。诱导产生两性花数量多,可按需调控数量。自然条件下,两性花极少产生,该技术诱导产生的两性花可需要调控数量,最多可整穗花序全部为两性花,最多可达300多朵/穗,两花数量多,可控性强。在其它作物上也有成功诱导两性花的技术报道,但未有能按需调控数量,甚至全部花序能诱导为两性花的技术报道。诱导产生的两性花具授粉结实的功能,是最高效的创造二倍体基因纯合育种材料的栽体。采用花药培养创造纯合型2倍体,尚未获得成功;另一方法是采用自交或回交,但这两种方法需严格隔离和人工诱授粉,人工授粉率极低,可胃费工、费时;采用两性花自交授粉,只需对花穗进行套袋处理,即可自动完成自交,省工、省时,具更高效率;利用木薯两性花替代雌花进行杂交育种,是育种方法的重大创新。通过药物或人工去雄处理,又可替代雌花进行杂交制种。经试验,两性花的杂交授粉率虽低于雌花,但由于诱导产生两性花数量多,是自然植株雌花的数量5-100倍,因而获得杂交种子的数量是雌花果实的3-20倍,获得杂交种子数量大,有利于提高育种效率;另一方面,利用两性花育种效率差异性分析,正在研究中。两性花果实、种子具特征性和差异性。两性花果实、种子具有两种形态,一种同雌花种子类似,另一种具有明显的特征、形态差异性,单性花蒴果卵圆形、纵横径比大,两性花蒴果椭圆形、纵横径比小;两性花种子种脊不隆起,单性花种子种脊隆起明显。总之,该技术在木薯育种上具有明显的创新性和先进性,是木薯育种方法和育种利用的重大创新与突破。技术的成熟程度,适用范围和安全性:项目组已应用木薯两性花开展木薯杂育种研究多年,经14个品种试验,均成功诱导两性花,两性花成花质量好,每年均可获得较多的木薯两性花杂交种子及自交种子,并已培育出优良木薯新株系一批。木薯两性花育种技术的稳定性及成熟度好。应用情况及存在的问题:该技术的木薯杂交、自交育种,主要还是以自然授粉为主。课题组也尝试着人工授粉,但木薯两性花同雌花一样,人工授粉结实率不高。

  1. 下载详细PDF版/Doc版

提示:为方便大家复制编辑,博主已将PDF文件制作为Word/Doc格式文件。