一种太子参杂交种子人工培养选育方法

摘要

本发明提供一种太子参杂交种子人工培养选育方法，包括如下具体步骤：种子挑选、种子消毒、种胚剥取、种胚培养、增殖扩增、杂交种子组培苗的筛选、杂种优良株系的筛选、杂种优良株系的遗传稳定性检测、杂种优良株系扩繁和移栽。本发明提供的方法具有工作量小、速度快、周期短、能耗少等优点；解决了太子参杂交种子萌发率低、易受虫害、生长周期长、繁殖系数低、扩繁速度慢、选育工作量大、选育周期长、耗工耗时的问题，推动太子参杂交育种工作开展。

说明书

技术领域

本发明属于药用植物育种领域，具体涉及一种太子参杂交种子人工培养选育方法。

背景技术

太子参是多年生药用植物，以块根入药，为传统的滋补强壮中药材,具有益气健脾、生津润肺之功效。太子参主要是块根繁殖和种子繁殖，人工栽培多用块根进行无性繁殖，使太子参病害累积、种质退化。太子参种子繁殖可培养无病毒种苗，能有效防止种质退化。

杂交是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法，是育种重要方法，选育的新品种通常体现杂种优势。杂交授粉后，收获的杂交种子，通常在试验田进行播种、萌芽、移栽，通过多年的田间选育，观察其生长特性及形态特征，筛选优良的杂交单株，进行扩大繁殖，形成株系，考查其遗传稳定性和农艺性状，选育形成杂交新品种。杂交品种的选育过程是及其重要的，也是很漫长的，通常需要10年左右时间。

太子参杂交授粉在3-4月份进行，通常授粉一个月后果实成熟，收获种子。种子进行常规播种，必须经过冬天的低温诱导，第二年春天才能萌发，一粒种子萌发形成单个植株，经过春夏的生长，7月份，植株地上部分就发黄枯萎，地下土壤中通常形成一个小块根，小块根作为种参在秋季进行种植，进一步扩繁，经过多年的栽培扩繁，才能形成一定数量单一种子培养的植株，收获一定数量的块根，形成株系，进入对照栽培，进行单株选育，检测其遗传稳定性和农艺性状，确定其是否具备优良的杂种特性，进行新品种选育。现有技术中存在如下缺点：（1）太子参杂交种子进行常规播种，存在休眠现象，要经过冬天的低温诱导，第二年春天才能萌发，时间长，不易管理，萌发率低；（2）太子参杂交种子较小，常规播种，容易丢失，也易受虫害，存在无效播种情况；（3）杂交种子萌发只生长成单个植株，收获单个小块根，繁殖系数低，要经过多年的栽培扩繁，才能形成一定数量单一种子培养的株系，扩繁速度慢，耗时；（4）太子参杂交种子单株后代进行常规选育，工作量大、速度慢、周期长、耗时。

目前，未见太子参杂交育种、杂交种子选育方面的报道。

发明内容

为了解决现有太子参优良品种选育过程中存在的杂交种子萌发率低、易受虫害、生长周期长、繁殖系数低、扩繁速度慢、选育工作量大、选育周期长、耗工耗时的问题，提高杂交种子苗筛选速度和准确性，缩短杂交育种周期，节约杂种选育成本，提高太子参杂交育种效率。本发明提供一种太子参杂交种子人工培养选育方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

（1）种子挑选：使用水选方法去除干瘪的杂交种子，人工挑出颗粒小的种子；

（2）种子消毒：应用植物组培技术的常规消毒方法进行杂交种子的消毒处理，无菌水清洗后，于净化工作台上备用；

（3）种胚剥取：无菌环境中，仔细剥除杂交种子的外种皮、内种皮、外胚乳，留下完整的胚；

（4）种胚培养：将杂交种子的胚接入种胚萌发诱导培养基中暗培养7-10天，然后转入弱光培养，诱导种胚迅速萌发，并分化出丛生芽；

（5）增殖扩增：种胚分化培养30-60天后，将丛生芽取出，进行分株，接入萘乙酸浓度为0.2mg/L 的MS生长培养基中，促使芽生长，形成植株；生长50-70天，剪取植株的单茎节接材，接入相同培养基，进一步扩繁生长，形成株系；

（6）杂交种子组培苗的筛选：

(a)初步筛选：对照比较各杂交种子株系组培苗与其父本组培苗、母本组培苗的茎叶生长快慢、植株健壮程度的生长特性以及包括叶片形状、厚薄、颜色，茎秆粗细、节间长短等形态特征，初步判断杂交种子组培苗所具有的杂种特性，区分杂种组培苗和非杂种组培苗；

(b)分子筛选：应用DNA分子标记技术，进一步对比检测分析各杂交种子组培苗、父本组培苗、母本组培苗的DNA分子多样性，准确判断杂交种子组培苗的杂种特性，保留杂种组培苗，去除非杂种组培苗；

（7）杂种优良株系的筛选；选育出生长速度快、植株健壮、微块根形成速度块、数量多、微块根大的杂种株系；

（8）杂种优良株系的遗传稳定性检测：将筛选的杂种优良株系组培苗，在萘乙酸浓度为0.2mg/L 的MS生长培养基中连续3次继代扩繁培养，每次培养时间30-60天，检测每次继代扩繁培养的组培苗生长一致性和遗传稳定性，选择遗传稳定和生长一致的杂种优良株系；

（9）杂种优良株系扩繁和移栽：对已筛选的杂种优良株系组培苗进一步扩繁，然后移栽大田栽培，选育新品种。

本发明具有如下优点：（1）通过剥取太子参杂交种子的胚，进行人工无菌离体诱导培养，解除种子休眠特性，种子的胚立即萌发，萌发率近100%；（2）种胚在诱导分化培养基中，迅速萌发，并分化出丛生芽，极大提高杂交种胚的增殖系数，进一步组扩繁生长，单个杂交种子的种胚可迅速扩繁出大量植株，快速形成独立株系；（3）通过对照比较各杂交种子组培苗与父、母本组培苗的生长特性和形态特征，可初步判断杂交种子所具有的杂种特性；应用DNA分子标记技术，对比分析杂交种子组培苗、父本组培苗、母本组培苗的DNA分子多样性分析，进一步确定杂交种子组培苗的杂种特性，去除非杂种株系组培苗，杂种筛选速度块、准确性高；（4）通过对照培养各杂种株系组培苗、父本组培苗、母本组培苗，观察比较各组培苗植株生长速度、健壮程度，微块根形成速度、数量、大小，并检测其遗传稳定性，选育杂种优良株系，优良杂种选育速度块、准确性高；（5）对已筛选的杂种优良株系进一步扩繁，然后移栽大田栽培，选育新品种；相比常规杂种选育方法，本方法工作量小、速度块、周期短、能耗少。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

一种太子参杂交种子人工培养选育方法，其具体步骤为：

（1）种子挑选：使用水选方法去除干瘪的杂交种子，人工剔除颗粒小的种子，仅保留颗粒大小中等及中等以上的杂交种子；

（2）种子消毒：应用植物组培技术的常规消毒方法进行杂交种子的消毒处理，无菌水清洗后，于净化工作台上备用；

（3）种胚剥取：无菌环境中，仔细剥除杂交种子的外种皮、内种皮、外胚乳，留下完整的胚；

（4）种胚培养：将杂交种子的胚接入种胚萌发诱导培养基中暗培养7天，然后转入弱光培养，诱导种胚迅速萌发，并分化出丛生芽。

（5）增殖扩增：种胚分化培养50天后，将丛生芽取出，进行分株，接入萘乙酸浓度为0.2mg/L 的MS生长培养基中，促使芽生长，形成植株；生长50天，剪取植株的单茎节接材，接入相同培养基，进一步扩繁生长，形成株系。

（6）杂交种子组培苗的筛选：

a）初步筛选：对照比较各杂交种子株系组培苗与其父本组培苗、母本组培苗的茎叶生长快慢、植株健壮程度的生长特性以及包括叶片形状、厚薄、颜色，茎秆粗细、节间长短等形态特征，初步判断杂交种子组培苗所具有的杂种特性，区分杂种组培苗和非杂种组培苗；

b）分子筛选：应用DNA分子标记技术，进一步对比检测分析各杂交种子组培苗、父本组培苗、母本组培苗的DNA分子多样性，准确判断杂交种子组培苗的杂种特性，保留杂种组培苗，去除非杂种组培苗。

（7）杂种优良株系的筛选；选育出生长速度快、植株健壮、微块根形成速度块、数量多、微块根大的杂种株系；

（8）杂种优良株系的遗传稳定性检测：将筛选的杂种优良株系组培苗，在萘乙酸浓度为0.2mg/L 的MS生长培养基中连续3次继代扩繁培养，每次培养时间30天，检测每次继代扩繁培养的组培苗生长一致性和遗传稳定性，选择遗传稳定和生长一致的杂种优良株系。

（9）杂种优良株系扩繁和移栽：对已筛选的杂种优良株系组培苗进一步扩繁，然后移栽大田栽培，选育新品种。

实施例2

一种太子参杂交种子人工培养选育方法，其具体步骤为：

（1）种子挑选：使用水选方法去除干瘪的杂交种子，人工剔除颗粒小的种子，仅保留颗粒大小中等及中等以上的杂交种子；

（2）种子消毒：应用植物组培技术的常规消毒方法进行杂交种子的消毒处理，无菌水清洗后，于净化工作台上备用；

（3）种胚剥取：无菌环境中，仔细剥除杂交种子的外种皮、内种皮、外胚乳，留下完整的胚；

（4）种胚培养：将杂交种子的胚接入种胚萌发诱导培养基中暗培养8天，然后转入弱光培养，诱导种胚迅速萌发，并分化出丛生芽。

（5）增殖扩增：种胚分化培养30天后，将丛生芽取出，进行分株，接入萘乙酸浓度为0.2mg/L 的MS生长培养基中，促使芽生长，形成植株；生长60天，剪取植株的单茎节接材，接入相同培养基，进一步扩繁生长，形成株系。

（6）杂交种子组培苗的筛选：

a）初步筛选：对照比较各杂交种子株系组培苗与其父本组培苗、母本组培苗的茎叶生长快慢、植株健壮程度的生长特性以及包括叶片形状、厚薄、颜色，茎秆粗细、节间长短等形态特征，初步判断杂交种子组培苗所具有的杂种特性，区分杂种组培苗和非杂种组培苗；

b）分子筛选：应用DNA分子标记技术，进一步对比检测分析各杂交种子组培苗、父本组培苗、母本组培苗的DNA分子多样性，准确判断杂交种子组培苗的杂种特性，保留杂种组培苗，去除非杂种组培苗。

（7）杂种优良株系的筛选；选育出生长速度快、植株健壮、微块根形成速度块、数量多、微块根大的杂种株系；

（8）杂种优良株系的遗传稳定性检测：将筛选的杂种优良株系组培苗，在萘乙酸浓度为0.2mg/L 的MS生长培养基中连续3次继代扩繁培养，每次培养时间60天，检测每次继代扩繁培养的组培苗生长一致性和遗传稳定性，选择遗传稳定和生长一致的杂种优良株系。

（9）杂种优良株系扩繁和移栽：对已筛选的杂种优良株系组培苗进一步扩繁，然后移栽大田栽培，选育新品种。

实施例3

一种太子参杂交种子人工培养选育方法，其具体步骤为：

（1）种子挑选：使用水选方法去除干瘪的杂交种子，人工剔除颗粒小的种子，仅保留颗粒大小中等及中等以上的杂交种子；

（2）种子消毒：应用植物组培技术的常规消毒方法进行杂交种子的消毒处理，无菌水清洗后，于净化工作台上备用；

（3）种胚剥取：无菌环境中，仔细剥除杂交种子的外种皮、内种皮、外胚乳，留下完整的胚；

（4）种胚培养：将杂交种子的胚接入种胚萌发诱导培养基中暗培养10天，然后转入弱光培养，诱导种胚迅速萌发，并分化出丛生芽。

（5）增殖扩增：种胚分化培养60天后，将丛生芽取出，进行分株，接入萘乙酸浓度为0.2mg/L 的MS生长培养基中，促使芽生长，形成植株；生长70天，剪取植株的单茎节接材，接入相同培养基，进一步扩繁生长，形成株系。

（6）杂交种子组培苗的筛选：

a）初步筛选：对照比较各杂交种子株系组培苗与其父本组培苗、母本组培苗的茎叶生长快慢、植株健壮程度的生长特性以及包括叶片形状、厚薄、颜色，茎秆粗细、节间长短等形态特征，初步判断杂交种子组培苗所具有的杂种特性，区分杂种组培苗和非杂种组培苗；

b）分子筛选：应用DNA分子标记技术，进一步对比检测分析各杂交种子组培苗、父本组培苗、母本组培苗的DNA分子多样性，准确判断杂交种子组培苗的杂种特性，保留杂种组培苗，去除非杂种组培苗。

（7）杂种优良株系的筛选；选育出生长速度快、植株健壮、微块根形成速度块、数量多、微块根大的杂种株系；

（8）杂种优良株系的遗传稳定性检测：将筛选的杂种优良株系组培苗，在萘乙酸浓度为0.2mg/L 的MS生长培养基中连续3次继代扩繁培养，每次培养时间50天，检测每次继代扩繁培养的组培苗生长一致性和遗传稳定性，选择遗传稳定和生长一致的杂种优良株系。

（9）杂种优良株系扩繁和移栽：对已筛选的杂种优良株系组培苗进一步扩繁，然后移栽大田栽培，选育新品种。