[发明专利]一种获得栽培菊花单倍体的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物技术育种领域，涉及一种获得栽培菊花单倍体的方法。

背景技术

菊花(Chrysanthemum morifolium)为菊科菊属植物，栽培品种多为六倍体及其非整倍体，是我国十大传统名花和世界四大切花之一，具有观赏、食用和药用价值(李鸿渐，1993)，距今已有1600多年的栽培历史，由毛华菊、野菊和紫花野菊等天然杂交并经人工长期选育而成(Chen，1957；Chen，1985)。菊花育种一直被认为是世界花卉育种史上的一个奇迹，据统计，目前全世界菊花品种总数约为20000-30000个，我国传统菊品种超过4000个(陈俊愉，2001)，是世界上商品产值最高的花卉(Boaes，1997)。菊花不仅在切花和盆花中具有十分重要的地位，而且在露地栽培中也起到了越来越大的作用，因此加强菊花育种具有很高的经济效益和社会效益。

菊花是天然异花授粉植物，在自然界常有种间杂交现象发生，人工杂交也能获得种间杂交植株。近年来，国内外研究者在菊花育种方法上，采用了自然杂交、人工杂交、芽变选种、辐射诱变、组织培养、卫星搭载太空诱变、转基因、单细胞培养突变育种等方法。国内外研究文献表明，目前绝大部分菊花品种都是经人工杂交育成，杂交是研究菊花及其它园林植物起源和进化的重要途径，也是创造园林植物新类型和获得有价值的新品种的有效方法(孟金陵，1997)。但是，由于对菊花亲本的遗传背景不清楚，不能够准确的预测菊花杂交后代的性状，因此杂交育种的工作存在着很大的盲目性，不能按照确定的育种目标来准确的选择杂交亲本。目前，杂交育种仍是菊花育种的主要方法，杂交育种的关键是获得优良的纯系，但是由于菊花自交不育，不能通过自交等方法获得基因型纯合体，因此如何获得稳定的纯系是我们目前迫切需要解决的问题。

单倍体是大多数低等植物生命的主要阶段，在高等植物中出现的单倍体，几乎都是由于生殖过程的不正常而产生的，大多数是孤雌生殖和孤雄生殖的结果。单倍体植物虽然高度不育，通常生长衰弱，它本身没有多大价值，但是通过自然加倍或用人工方法使单倍体植物的染色体加倍，即可获得完全纯合的二倍体，就和经过了好几代自交而产生的纯合二倍体一样。育种者根据这个原理生产单倍体不仅能极早稳定分离后代，缩短育种年限，这对自交不育或纯系获得较难的植物来说具有十分重要的意义。同时，单倍体培养不仅能够获得一定的变异，还可以与常规育种、分子育种和转基因技术相结合，对各种复杂的遗传规律进行分析，研究菊花的起源进化问题。这将对栽培菊花品种改良及优良新品种选育具有深远意义也具有巨大的潜在商业价值。

花药和花粉培养等孤雄生殖方式是获得单倍体的主要手段。近30年来利用花药培养产生单倍体植株的技术已经应用到28个科68个属170多种植物上(卫志明，1999)。花药培养存在得主要问题是：植株不仅来自花粉，也来自花药的药壁药隔等其他部分，结果得到的是不同倍性水平的混杂群体，因为单倍体产生的频率极低，所以需要花费大量的时间进行鉴定，而且结果有待商榷，而使用花粉人工培养就可以克服这个困难。花粉培养中，花粉发育时期的重要性已有广泛的论述。因花粉发育时期是诱导小孢子分裂的关键。一般来说，培养处于单核期的小孢子效果较好。但是菊花的花序为头状花序，花药为聚药雄蕊，无法确定其具体生长时期，即使确定了其合适的生长时期，将花药取出也极其困难，加之菊花的花粉活力低下，经灭菌后几无活力，使得花药培养十分困难。

未受精的胚珠培养属于孤雌生殖，也是获得单倍体的重要手段，与花药和花粉培养相比，胚珠培养获得的后代产生单倍体比例更好，鉴定更方便，但是胚珠培养一般不易产生后代。因此未受精的胚珠培养技术亟待重视和加强。如果此技术成熟，将是我国菊花育种(尤其是杂交育种和起源进化研究上)取得重要突破的关键所在。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足，提供一种获得栽培菊花单倍体的方法。

本发明的目的可通过如下技术方案实现：

一种获得栽培菊花单倍体的方法，包括如下步骤：

(1)选择菊属栽培菊花[Dendranthema morifolium]或其近缘属植物为蒙导父本，以栽培菊花为“母本”，利用蒙导父本的灭活花粉进行杂交授粉，取杂交授粉后13d的头状花序，剥取边缘舌状花的子房进行消毒处理；

(2)将步骤(1)所述的经消毒的子房内的胚珠剥出，接入MS添加细胞分裂素6-BA2.5mg·L^-1+生长素NAA0.5mg·L^-1的培养基上，诱导愈伤组织形成；