一种四倍体马铃薯的育种方法技术

本发明专利技术公开了一种四倍体马铃薯的育种方法，包含以下操作步骤：(1)将纯合二倍体马铃薯实生种子进行消毒、春化处理；(2)将步骤(1)中的消毒、春化处理后纯合二倍体马铃薯实生种子转至含有质量浓度为0.1

【技术实现步骤摘要】
一种四倍体马铃薯的育种方法


[0001]本专利技术属于农业育种
，特别涉及一种四倍体马铃薯的育种方法。

技术介绍

[0002]经典的马铃薯育种方式面临遗传背景高度杂合，栽培种遗传背景狭窄，块茎繁殖系数低且成本高等困难。
[0003]马铃薯杂交种子相关种质资源的创制和研究目前还有很长的路要走。二倍体产量普遍低于四倍体产量是困扰马铃薯育种的一个普遍问题，为了解决这个问题，现有技术多采用将二倍体马铃薯无菌组培苗的茎段在含有秋水仙素的液体或者固体培养基中进行培养的方法进行染色体加倍的方法。但现有技术存在以下问题：第一、方法有问题：目前多为采用组培苗的无性繁殖能力进行体细胞加倍，现有方法存在操作复杂、嵌合体多、加倍效率不稳定、速度慢的现象；第二、方法上有欠缺：目前仅有的一篇报道马铃薯杂合二倍体实生子加倍的文献为 1996年发表在中国马铃薯学术研讨文集的《利用秋水仙素结合组织培养对马铃薯双单倍体染色体加倍的研究》，此报道针对的是马铃薯杂合二倍体实生子，运用的是液体浸种法，方法单一，并不适用于所有的马铃薯二倍体实生子；第三、基本材料上有欠缺：目前现有的方法都是基于杂合马铃薯二倍体的，尚无争对纯合二倍体的加倍方法。当前，以纯合二倍体马铃薯种子为外植体材料，进行染色体加倍，培养成再生植物的方法，还未见报道，并且，秋水仙素诱导马铃薯纯合二倍体染色体加倍的有效处理时期不明确，处理浓度、处理时间尚未揭示，这些问题严重制约了马铃薯二倍体尤其是纯合二倍体的染色体加倍进程的发展。

技术实现思路

[0004]针对以上技术问题，本专利技术的目的是提供一种四倍体马铃薯的育种方法，以改良马铃薯的基因型，为杂交育种提供基础材料，该方法采用马铃薯的种子进行直接加倍，操作简单、便于重复、加倍率高，避免了用组培苗进行加倍造成的操作复杂、出芽点加倍不均匀、嵌合体多等问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种四倍体马铃薯的育种方法，包含以下操作步骤：
[0007](1)将纯合二倍体马铃薯实生种子进行消毒、春化处理；
[0008](2)将步骤(1)中的消毒、春化处理后纯合二倍体马铃薯实生种子转至含有质量浓度为0.1
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0.2％的秋水仙素诱导萌发固体培养基中培育2
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7天，至实生苗萌发后继续培养2
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10天，
[0009](3)将步骤(2)中继续培养后的纯合二倍体马铃薯实生种子转移至生长培养基中继续培养3
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5周，进行倍性加倍检测，得到所述的四倍体马铃薯。
[0010]优选地，步骤(1)中所述的消毒处理具体为：将纯合二倍体马铃薯实生种子先用加入无菌水清洗杂质，将灭菌水吸出；再依次使用灭菌水、16％次氯酸钠、吐温
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80，反复清洗
10min，倒去清洗液，无菌水冲洗4
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5次至无泡沫。
[0011]优选地，所述步骤(1)中的春化处理为：将消毒处理后纯合二倍体马铃薯实生种子置于春化液体培养基中，4℃条件下避光处理2天。
[0012]优选地，所述春化液体培养基为浓度1500mg/L的赤霉素。
[0013]优选地，步骤(2)中所述的诱导萌发培养基为MS+0.1％的秋水仙素+20g/L 蔗糖+4.5g/L琼脂的培养基。
[0014]优选地，在步骤(2)中消毒、春化处理的纯合二倍体马铃薯实生种子整体插入含有秋水仙素的固体培养基中。
[0015]优选地，所述步骤(2)中的纯合二倍体马铃薯实生种子萌发前培养条件为：温度22℃，培养2
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7天至种子萌发，光周期为16h光/8h暗，光照强度为1000
‑ꢀ
2000Lux。
[0016]优选地，步骤(3)所述的生长培养基为MS+20g/L蔗糖+4.5g/L琼脂的培养基。
[0017]优选地，所述步骤(3)中的培养条件为：温度22℃，光周期为16h光/8h 暗，光照强度为2000
‑
4000Lux。
[0018]优选地，所述纯合二倍体马铃薯为DL19、ML19、DL10、DL5中一种。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0020]本专利技术采用马铃薯的种子进行直接加倍，操作简单、便于重复、加倍率高，避免了用组培苗进行加倍造成的操作复杂、出芽点加倍不均匀、嵌合体多等问题；确定了秋水仙素溶液诱导纯合二倍体马铃薯染色体加倍的有效处理时期，明确了秋水仙素诱导纯合二倍体马铃薯染色体加倍有效的处理浓度和处理时间，极大地推动了马铃薯种质创新及育种进程的发展。
附图说明
[0021]图1传统浸泡加倍法倍性鉴定结果；图1A：二倍体；图1B：四倍体；图 1C：未加倍材料；图1D：未加倍材料；
[0022]图2马铃薯种子加倍与植株生长图；图2A：浸没在含秋水仙素的MS固体培养基里的种子；图2B：萌芽后置于MS培养基的幼苗；图2C：移植后死亡的幼苗；图2D：生长畸形的植株；图2E：加倍成功的(左)和加倍失败(右) 的马铃薯植株；
[0023]图3培养基加倍法倍性鉴定结果；图3A：二倍体；图3B：四倍体；图3C：未加倍材料；图3D：加倍材料DL19；图3E：加倍材料DL10；图3F：DL5；图3G：加倍材料ML19。
[0024]图4植物组织切片结果；图4A：叶柄(2n)；图4B：叶柄(4n)；图4C：叶片(2n)；图4D：叶片(4n)；图4E：茎(2n)；图4F：茎(4n)。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]以下实施例中所用的马铃薯种子为纯合二倍体马铃薯种子，该种子的名称为DL19、ML19、DL10和DL5，来源于纯和二倍体DM和M6的杂交后代的多代自交纯合系，所使用的
其他材料均可自常规方式购买得到。
[0027]实施例1
[0028]一种四倍体马铃薯的育种方法，包含以下操作步骤：
[0029](1)将消毒处理后的纯合二倍体马铃薯DL19的实生种子置于浓度为 1500mg/L的赤霉素液体培养基中，4℃条件下避光处理2天；消毒处理具体为：取少量马铃薯种子分装于灭菌后的2.0mL EP管中，加入无菌水1mL清洗杂质 1min后，将灭菌水吸出；向管中依次加入700mL灭菌水、700mL16％次氯酸钠、 100μL吐温
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80，反复清洗10min，倒去清洗液，无菌水冲洗4次至无泡沫；
[0030](2)将步骤(1)中的实生种子转至含有质量浓度为0.1％的秋水仙素诱导萌发固体培养基中培育2天，至实生苗萌发，种子萌发后持续培养本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四倍体马铃薯的育种方法，其特征在于，包含以下操作步骤：(1)将纯合二倍体马铃薯实生种子进行消毒、春化处理；(2)将步骤(1)中的消毒、春化处理后纯合二倍体马铃薯实生种子转至含有质量浓度为0.1
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0.2％的秋水仙素诱导萌发培养基中培育2
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7天，至实生苗萌发后继续培养2
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10天，(3)将步骤(2)中继续培养后的纯合二倍体马铃薯实生种子转移至生长培养基中继续培养3
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5周，进行倍性加倍检测，得到所述的四倍体马铃薯。2.根据权利要求1所述的一种四倍体马铃薯的育种方法，其特征在于，步骤(1)中所述的消毒处理具体为：将纯合二倍体马铃薯实生种子先用加入无菌水清洗杂质，将灭菌水吸出；再依次使用灭菌水、16％次氯酸钠、吐温
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80，反复清洗10min，倒去清洗液，无菌水冲洗4
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5次至无泡沫。3.根据权利要求1所述的一种四倍体马铃薯的育种方法，其特征在于，所述步骤(1)中的春化处理为：将消毒处理后纯合二倍体马铃薯实生种子置于春化液体培养基中，4℃条件下避光处理2天。4.根据权利要求3所述的一种四倍体马铃薯的育种方法，其特征在于，所述春化液体培养基为浓度15...

【专利技术属性】
技术研发人员：林原，王迪，马燕燕，胡新喜，秦玉芝，
申请(专利权)人：湖南农业大学，
类型：发明
国别省市：