本发明属于植物组织培养与番茄育种,具体涉及一种番茄胚挽救育种方法。
背景技术:
1、番茄(solanum lycopersicum l.)属茄科番茄属植物,是重要的园艺作物,漫长的生育周期限制了其育种速率。加速培育优良的番茄品种是番茄育种工作的重要研究方向。普通番茄栽培亚种作为一种世界性蔬菜,具有极为重要的生产价值和食用价值。长期以来,由于品种选育、杂交育种和杂种优势的利用,使得栽培番茄资源的遗传多样性迅速下降。因此,种质资源的研究和创新对番茄育种来说具有重大意义。
2、与栽培番茄资源匮乏相反,番茄属野生种番茄及番茄近缘野生种类番茄中却拥有丰富的遗传资源。如野生种番茄能抗多种病害,有较高的抗寒性和干物质及维生素含量。这些特殊优良性状都是目前栽培番茄所不具备或远不如的。秘鲁番茄是番茄抗病育种的主要抗源。但与栽培番茄有性杂交时,由于种间杂交的不亲和性而引起幼胚早期死亡,又难以得到种间杂种。因此,它们对番茄遗传资源改良具有重要意义。通过远缘杂交即利用外源种质的手段将这些优良性状转移到栽培种中,是改良番茄遗传资源的最佳途径。
3、醋栗番茄被认为是现代番茄的祖先,果实重量大约1-2g,与栽培番茄果实大小差异较大。吴定华等利用‘粤农二号’与醋栗番茄杂交,杂交的后代单果重7-10g,红色,圆形,这与亲本形成了不同的表型。远缘杂交的意义在于能突破自然选择形成的隔离机制,把异种的抗性基因导入到栽培品种。然而,亲本的亲缘关系较远,在生理结构上存在的差异,不能完成正常的受精过程或导致胚败育。蕾期授粉可在一定程度上作为受精前克服远缘杂交障碍的方式之一。在某些情况下,尽管授粉成功,但胚胎没有发育,这是由于种间杂交的不亲和性而引起幼胚的早期死亡,难以获得种间杂种。这种情况下,需要将不成熟的胚胎从果实中剥离出来,在培养基上进行人工培养。这种方式称为“胚挽救”。胚胎的剥离是胚培养技术成功的关键,尽量不要损伤到胚,保证胚的完整性,要将胚表面的果肉清理干净,以防污染培养基。因此,利用上述“胚挽救”方式进行番茄的育种是一种较为可行的方法。
4、目前,“胚挽救”在番茄育种中的应用为可以加速种子成苗,能够帮助克服远缘杂交种子不萌发的问题,能突破自然选择形成的隔离机制,把异种的抗性基因导入到番茄中,具体的应用为吴定华等用类番茄茄与番茄属的9个种进行有性杂交,通过人工离体胚培养获得栽培番茄‘粤农二号’×类番茄茄的f1植株,杂种近于不育,它存在胚挽救配方中激素浓度低、组培后没有水培过渡的现状,上述现状会导致现有的番茄胚挽救育种方法的挽救效率低。因此,亟需一种新的番茄胚挽救育种方法来改善现有胚挽救效率低。
技术实现思路
1、为解决现有技术中现有的番茄胚挽救育种方法的胚挽救效率低的问题,本发明通过使用添加不同种类、浓度激素的培养基,培养不成熟的番茄胚胎,加以水培过渡,从而加快番茄远缘种间杂交的效率,缩短育种周期,加速番茄育种进程。
2、为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
3、本发明提供了一种番茄胚挽救育种方法,包括如下步骤:
4、将野生型番茄品种与栽培型番茄品种杂交授粉,得到的番茄果实;取出未成熟的胚。
5、将未成熟的胚接种在生芽培养基上进行培养,直至出现愈伤组织;所述生芽培养基由下列终浓度的材料组成:29.0~31.0g/l蔗糖、6.5~7.5g/l琼脂、4.2~4.6g/l ms粉、0.1~0.3mg/l吲哚丁酸、0.8~1.2mg/l玉米素、0.5~0.7mg/l赤霉素,溶剂为水。
6、待愈伤组织上长出芽,芽长至长到1~3cm时,把愈伤组织切掉,将芽移入生根培养基中进行培养;所述生根培养基由下列终浓度的材料组成:29.0~31.0g/l蔗糖、6.5~7.5g/l琼脂、4.2~4.6g/lms粉、45~55mg/l特美汀、0.4~0.6mg/l吲哚丁酸,溶剂为水。
7、在生根培养基中炼根,得到杂交植株;杂交植株进一步培养,炼苗,得到杂交植株f1代。
8、其中,野生型番茄品种与栽培型番茄品种在进行杂交时,采用人工去雄和授粉的方式进行种间杂交。
9、授粉后的番茄果实经清洗和灭菌处理后,再从番茄果实中取出未成熟的胚。
10、番茄果实进行清洗的方法为:对番茄果实使用次氯酸钠溶液进行洗涤。
11、清洗后的番茄果实进行灭菌处理的步骤为:使用次氯酸钠:无菌水为1.5~2.5:1的比例浸泡3~5min,无菌水冲洗;再用70%酒精浸泡30~50s,再用无菌水冲洗。
12、优选地,所述生芽培养基由下列终浓度的材料组成:29.5~30.5g/l蔗糖、6.8~7.2g/l琼脂、4.3~4.5g/lms粉、0.15~0.25mg/l吲哚丁酸、0.9~1.1mg/l玉米素、0.55~0.65mg/l赤霉素,溶剂为水。
13、优选地,所述生根培养基由下列终浓度的材料组成:29.5~30.5g/l蔗糖、6.8~7.2g/l琼脂、4.3~4.5g/l ms粉、47~53mg/l特美汀、0.45~0.55mg/l吲哚丁酸,溶剂为水。
14、优选地,愈伤组织培养的条件是:先24~26℃暗培养36~72h,再移入24~26℃光照培养;
15、光照培养条件是每天光照16~18h,光照强度2500~3500lux。
16、优选地,愈伤组织长出的芽培养的条件是:24~26℃恒温、光照16~18h,光照强度为2500~3500lux。
17、优选地,杂交植株进一步培养的步骤为:先移入水培营养液中进行水培过渡14~18天,再将杂交植株移入土壤中土培。土培后的杂交植株再进行炼苗,即得得到杂交植株f1代。
18、其中,水培的条件为24~26℃恒温、光照16~18h,光照强度2500~3500lux。
19、水培营养液coolaber公司1000x改良山崎营养液。
20、杂交植株土培的土壤为:草炭土与珍珠岩以1~1.5:1的质量比例混合的土壤。
21、土培后的杂交植株炼苗的条件为:24~26℃恒温,每日光照16~18h,光强度2500~3500lux。
22、与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
23、1、本发明提供了一种番茄胚挽救育种方法,该方法中通过增加了水培过渡,接种胚的初期培养基及生根培养基中激素种类及浓度相比之前胚挽救的方法有了新的改良,本发明的胚挽救效率大大增加。本发明提供的番茄胚挽救育种方法具有高的胚挽救效率的优势。
24、2、发明提供的一种番茄胚挽救育种方法是利用番茄远缘杂交后胚挽救的技术进行番茄的育种。本发明通过使用添加不同种类、浓度激素的培养基,培养不成熟的番茄胚胎,从而加快番茄远缘种间杂交的效率,缩短育种周期,加速番茄育种进程。
25、3、本发明所提供的番茄胚挽救育种方法,是将胚挽救植物组织培养技术应用到番茄的育种中。本发明不仅提供了一种番茄远缘种间杂交方法,还提供了一种胚挽救组织培养技术体系。本发明利用施加不同浓度的外源激素在ms培养基中,加快番茄远缘中间杂交胚培养进程。本发明对番茄远缘杂交效率的加快,加速番茄育种进程具有重要的理论及实际意义。
1.一种番茄胚挽救育种方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种番茄胚挽救育种方法,其特征在于,所述生芽培养基由下列终浓度的材料组成:29.5~30.5g/l蔗糖、6.8~7.2g/l琼脂、4.3~4.5g/l ms粉、0.15~0.25mg/l吲哚丁酸、0.9~1.1mg/l玉米素、0.55~0.65mg/l赤霉素。
3.根据权利要求1所述的一种番茄胚挽救育种方法,其特征在于,所述生根培养基由下列终浓度的材料组成:29.5~30.5g/l蔗糖、6.8~7.2g/l琼脂、4.3~4.5g/l ms粉、47~53mg/l特美汀、0.45~0.55mg/l吲哚丁酸。
4.根据权利要求1所述的一种番茄胚挽救育种方法,其特征在于,愈伤组织培养的条件是:先24~26℃暗培养36~72h,再移入24~26℃光照培养;
5.根据权利要求1所述的一种番茄胚挽救育种方法,其特征在于,愈伤组织长出的芽培养的条件是:24~26℃恒温、光照16~18h,光照强度为2500~3500lux。
6.根据权利要求1所述的一种番茄胚挽救育种方法,其特征在于,杂交植株进一步培养的步骤为:先移入水培营养液中进行水培过渡14~18天,再将杂交植株移入土壤中土培;
7.根据权利要求6所述的一种番茄胚挽救育种方法,其特征在于,水培的条件为24~26℃恒温、光照16~18h,光照强度2500~3500lux。
8.根据权利要求6所述的一种番茄胚挽救育种方法,其特征在于,杂交植株土培的土壤为:草炭土与珍珠岩以1~1.5:1的质量比例混合的土壤。
9.根据权利要求1所述的一种番茄胚挽救育种方法,其特征在于,土培后的杂交植株炼苗的条件为:24~26℃恒温,每日光照16~18h,光强度2500~3500lux。
10.根据权利要求1所述的一种番茄胚挽救育种方法,其特征在于,授粉后的番茄果实经清洗和灭菌处理后,再从番茄果实中取出未成熟的胚。
