本发明属于大蒜气生鳞茎繁殖,具体涉及一种提高大蒜气生鳞茎出苗率和保苗率的方法。
背景技术:
1、气生鳞茎作为大蒜特有的繁殖器官,是大蒜在抽薹后生殖生长过程中形成的珠芽发育而成,具有独特的生理特性;其在繁殖后代中能够显著降低病毒带毒率,因而气生鳞茎繁殖是大蒜提纯复壮的主要手段,相应的气生鳞茎生物学特性以及繁育技术方法越来越受到重视。
2、气生鳞茎在不同大蒜品种类型上发育差别很大,其作为繁育的材料应用差别极大;因此成熟的气生鳞茎作为原种繁殖后,常因为基因型或生态气候的影响,导致出苗率差别极大,给繁殖带来了较大困难。
3、现有技术中有大蒜气生鳞茎繁殖相关技术的披露,如申请号为202111268905.3的专利,公开了一种大蒜气生鳞茎快速高效萌发的方法,该方法通过大蒜气生鳞茎预处理结合严格调控萌发环境的方式,解决了大蒜气生鳞茎活力低下、萌发困难、培育时间长等问题。但是,该方法具有如下缺陷:1.该发明仅针对‘苍山大红皮’、‘四川二水早’、‘四川软叶蒜’三个大蒜品种探究了气生鳞茎快速高效萌发的方法,不能代表所有种质资源的繁育技术;2.不同种质的气生鳞茎形态表型在不同地区、不同气候和生态条件下表现出较大的差异性,若对不同种质的气生鳞茎均采用同一种方式进行培育,很难获得良好的培育效果;3.上述方法需要对气生鳞茎的直径大小进行筛选,繁育时会浪费大量的气生鳞茎;4.上述方法需要在催芽出苗后移栽至大田中,种植劳动力成本以及难度增大。
4、因此,如何提供一种可以针对不同种质的气生鳞茎提高出苗率、保苗率且无需付出大量劳动力的大蒜气生鳞茎的繁殖技术,进而提高大蒜的产量和品质,成为本领域亟需解决的问题。
技术实现思路
1、为了解决上述的技术问题,本发明提供了一种提高大蒜气生鳞茎出苗率和保苗率的方法,先将不同品种的大蒜气生鳞茎进行生物学分类,然后使用特定的诱芽剂对不同品种的大蒜气生鳞茎进行处理,按照不同的培育方法进行培育,大大提高了大蒜气生鳞茎的出苗率和保苗率,提高了大蒜的产量和品质。
2、本发明的第一方面,提供了一种诱芽剂,按照重量份数计,所述诱芽剂的配方为:200mg赤霉素、6mg超敏蛋白免疫制剂、1mg三十烷醇和纯净水1000g。
3、本发明的第二方面,提供了一种上述诱芽剂在大蒜气生鳞茎培育中的应用,所述的应用为:在对气生鳞茎进行培育过程中,使用上述诱芽剂对气生鳞茎进行诱芽处理。
4、由于大蒜气生鳞茎在不同大蒜品种类型上发育差别很大,其作为繁育的材料应用差别极大,不同种质的培育方法也不尽相同,需要根据具体的品种类型对其进行针对性的培育。
5、本发明的第三方面,提供了一种提高大蒜气生鳞茎出苗率和保苗率的方法,所述方法包括以下步骤:
6、s1:针对不同种质气生鳞茎构建非加权组平均法(upgma)遗传聚类树;
7、s2:根据大蒜种质抽薹性、气生鳞茎萌芽率、商品用型分析和s1所构建的upgma遗传聚类树将气生鳞茎划分为四大类群:a类群(气生鳞茎可繁育型,头蒜用型种质),b类群(气生鳞茎可繁育型,薹蒜或头薹兼用型种质),c类群(气生鳞茎难繁育型,半抽薹型种质),d类群(气生鳞茎不可繁育型,不抽薹型种质);
8、s3:根据气生鳞茎自然萌芽率是否大于50%将s2中的a类群划分为a1亚群(气生鳞茎自然萌芽率>50%)和a2亚群(气生鳞茎自然萌芽率<50%);根据气生鳞茎自然萌芽率是否大于50%将s2中的b类群划分为b1亚群(气生鳞茎自然萌芽率>50%)和b2亚群(气生鳞茎自然萌芽率<50%);
9、s4:采用自然播种繁育方法对s3中a1亚群和b1亚群的气生鳞茎进行培育;使用低温处理、上述诱芽剂浸种以及细砂催芽对s2中的c类群、s3中的a2亚群和b2亚群的气生鳞茎进行处理并培育。
10、进一步的,s1中,所述构建upgma遗传聚类树为:利用ssr遗传性分析,构建代表国内外大蒜种质的114份资源的upgma遗传聚类树,对不同种质气生鳞茎的基因型进行分类,在此基础上,对不同种质资源的抽薹性、气生鳞茎萌芽率和商品用型进行分析,结合以上遗传学、农艺学性状对不同大蒜种质气生鳞茎进行生物学分类,构建不同大蒜气生鳞茎upgma遗传聚类及生物学分类图,具体如图1所示。
11、进一步的,所述遗传学性状对不同大蒜种质气生鳞茎进行生物学分类为:根据种质资源转录组测序的生物信息学对114份大蒜种质的dna进行分析来实现预筛,先合成7对检测用荧光修饰引物,7对引物的f引物的5’端合成修饰引物,选用fam(羧基荧光素(蓝色荧光)),hex(六氯荧光素(绿色荧光)),tamra(6-羧基四甲基罗丹明(黄色荧光)),rox(羧基-x-罗丹明(红色荧光))四种修饰,r引物合成page引物;之后合成3对接头引物,接头引物合成的时候所有正向引物f的5’端加上通用tag的16个碱基的引物序列,第一次扩增dna时片段就多带一段tag序列;第二轮扩增用的引物就是tag修饰引物和各自对应的反向r引物;用tag的修饰引物,带tag序列的f引物,r引物共3条引物可以一起多重扩增达到目的。最后用扩增良好的荧光pcr产物进行3730xl测序仪检测,得到的数据进行genemapper软件分析,根据分析结果,判断不同引物是否具体片段多态性。将提取的114个dna样品作为pcr模板,用7对荧光修饰引物以tsingke金牌mix(green)进行扩增,将扩增好的pcr产物进行琼脂糖凝胶电泳,根据分析出来的位点信息来判断检测引物的多态性,确定了6对多态性较好的引物,基于标准遗传距离采用非加权组平均法(unweighted3ir-group method with arithmeticmeans,upgma)建立了114个种质资源的遗传聚类树。
12、进一步的,s2中,所述根据大蒜种质抽薹性为:将114份大蒜种质种植在种质资源圃中,选择形态特征和生育期一致的植株作为气生鳞茎繁育和调查的来源材料、上述材料首先在蒜薹伸长期或鳞茎膨大前期调查各种质资源的抽薹性(抽薹、半抽薹或不抽薹)。抽薹是指大蒜总苞抽出出叶口大于2cm;半抽薹是指大蒜总苞抽出出叶口不足2cm或假茎有膨大的部分、切开后可见薹茎或花苞;不抽薹是指没有抽出的蒜薹,假茎叶没有膨大的部位。
13、所述商品用型分析为:于蒜头成熟期,调查不同商品用型大蒜种质分类,以蒜头商品为主,蒜薹为辅,每亩蒜头鲜重与蒜薹鲜重比值大于等于3的为头用型,不抽薹或半抽薹种质均为头用型。以蒜薹商品为主,蒜头为辅,每亩蒜头鲜重与蒜薹鲜重比值小于等于2的为薹用型;蒜头和蒜薹商品兼顾,每亩蒜头鲜重与蒜薹鲜重比值大于2小于3的为头薹兼用型;需要注意:根据不同商品用型确定繁殖时不同种质气生鳞茎的采收期,薹蒜型或薹头兼用型种质比头用型种质早成熟,采收期偏早。
14、进一步的,s2中,所述根据气生鳞茎萌芽率为:为快速高效地获得不同种质大蒜气生鳞茎播种时萌芽出苗情况,需要通过打破休眠和人工剥离生长点的方法。
15、被调查抽薹种质在抽薹后不拔取蒜薹,待蒜头和蒜薹完全成熟后15~20天,获得成熟抽薹种质的气生鳞茎;采收完全成熟的气生鳞茎,于阴凉通风处风干13~15天。风干后的气生鳞茎每份取30粒大小及形态一致的样品转移到温度为4℃,湿度为60%~70%的冷库中进行低温打破休眠处理;在4℃冷库中放置23~27天右,将冷库温度调节至20℃,继续放置8~12天随机选取30粒气生鳞茎,首先确定10粒气生鳞茎纵径的平均长度;随后对每份30粒气生鳞茎样品,用无菌切割刀横向水平并垂直于气生鳞茎底部外表面切割去除相应品种气生鳞茎平均纵径的1/15~1/10厚度,在切除后的气生鳞茎底部横切面找出鳞茎底部中心点,沿气生鳞茎顶部中心点和底部中心点纵向切割,获得气生鳞茎发芽叶的纵切面,用无菌刀剥离大蒜的发芽叶,观察生长点萌发情况,调查萌芽率。
16、进一步的,s2中,将气生鳞茎划分为四大类群具体为:在114份种质资源的upgma遗传聚类树上,比对114份种质资源的抽薹性、商品用型和气生鳞茎萌芽率,构建不同大蒜气生鳞茎upgma遗传聚类及生物学分类图(图1),将不同品种气生鳞茎生物学类群划分为4个类群:a类群(气生鳞茎可繁育型,头蒜用型种质),b类群(气生鳞茎可繁育型,薹蒜或头薹兼用型种质),c类群(气生鳞茎难繁育型,半抽薹型种质),d类群(气生鳞茎不可繁育型,不抽薹型种质)。同时根据气生鳞茎萌芽率,将a类群划分为a1亚群(气生鳞茎自然萌芽率>50%)和a2亚群(气生鳞茎自然萌芽率<50%)。b类群划分为b1亚群(气生鳞茎自然萌芽率>50%)和b2亚群(气生鳞茎自然萌芽率<50%)。
17、本发明的有益效果在于:
18、(1)本发明对能够代表我国大蒜种质资源的各类气生鳞茎进行遗传学和农艺学分类,创造性地提出针对不同类群的气生鳞茎繁育技术方法,克服了大蒜作为无性繁殖作物气生鳞茎不同地区、气候和年份变异较大,只在农艺性状进行划分不准确、技术方案不合理的难题,大幅度提高了气生鳞茎的出苗率和保苗率的同时还提高了抗病性,大幅度提高了利用气生鳞茎繁育大蒜良种的效率和质量,对于提高大蒜产量和品质具有十分重要的意义。
19、(2)本发明无需对气生鳞茎进行重量或直径的筛选,使用特定的诱芽剂对萌芽率较低和难抽薹的气生鳞茎进行处理并设计了适宜的播种密度,水肥等技术措施,进行针对性培育,大大提高了其出苗率、保苗率和抗病性,使得能够抽薹的气生鳞茎均能得到培育并能够获得良好的出苗率和保苗率,大大节约了气生鳞茎资源;
20、(3)本发明提供的方法无需再催芽出苗后再进行移栽,大大减少了劳动力成本。
1.一种诱芽剂,其特征在于,所述诱芽剂的配方为:200mg赤霉素、6mg超敏蛋白免疫制剂、1mg三十烷醇和1000g纯净水。
2.权利要求1所述的诱芽剂在大蒜气生鳞茎培育中的应用,其特征在于,所述的应用为:在对气生鳞茎进行培育过程中,使用上述诱芽剂对气生鳞茎进行诱芽处理。
3.一种提高大蒜气生鳞茎出苗率和保苗率的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,s2中,根据大蒜种质抽薹性是指:将大蒜种质种植在种质资源圃中,选择形态特征和生育期一致的植株作为气生鳞茎繁育和调查的来源材料,所述材料首先在蒜薹伸长期或鳞茎膨大前期调查各种质资源的抽薹性,并将其抽薹性分为抽薹、半抽薹和不抽薹。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述抽薹是指大蒜总苞抽出出叶口大于2cm;半抽薹是指大蒜总苞抽出出叶口不足2cm或假茎有膨大的部分、切开后可见薹茎或花苞;不抽薹是指没有抽出的蒜薹,假茎叶没有膨大的部位。
6.如权利要求3所述的方法,其特征在于,s2中,所述商品用型分析为:于蒜头成熟期,调查不同商品用型大蒜种质分类,以蒜头商品为主,蒜薹为辅,每亩蒜头鲜重与蒜薹鲜重比值大于等于3的为头用型,不抽薹或半抽薹种质均为头用型;以蒜薹商品为主,蒜头为辅,每亩蒜头鲜重与蒜薹鲜重比值小于等于2的为薹用型;蒜头和蒜薹商品兼顾,每亩蒜头鲜重与蒜薹鲜重比值大于2小于3的为头薹兼用型。
7.如权利要求3所述的方法,其特征在于,s2中,所述气生鳞茎萌芽率的调查方法为:被调查抽薹种质在抽薹后不拔取蒜薹,待蒜头和蒜薹完全成熟后,获得成熟抽薹种质的气生鳞茎;采收完全成熟的气生鳞茎,于阴凉通风处风干;风干后的气生鳞茎转移到温度为4℃,湿度为60%~70%的冷库中进行低温打破休眠处理;在4℃冷库中放置23~27天后,将冷库温度调节至20℃,继续放置8~12天,随机选取30粒气生鳞茎,首先确定10粒气生鳞茎纵径的平均长度;随后对每份30粒气生鳞茎样品,用无菌切割刀横向水平并垂直于气生鳞茎底部外表面切割去除相应品种气生鳞茎平均纵径的1/15~1/10厚度,在切除后的气生鳞茎底部横切面找出鳞茎底部中心点,沿气生鳞茎顶部中心点和底部中心点纵向切割,获得气生鳞茎发芽叶的纵切面,用无菌刀剥离大蒜的发芽叶,观察生长点萌发情况,调查萌芽率。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,于阴凉通风处风干13~15天。
9.如权利要求3所述的方法,其特征在于,s3中,所述a1亚群的气生鳞茎自然萌芽率>50%,a2亚群的气生鳞茎自然萌芽率<50%;b1亚群的气生鳞茎自然萌芽率>50%,b2亚群的气生鳞茎自然萌芽率<50%。