一种紫苏的种质创新的方法

摘要

本发明提供了一种紫苏的种质创新的方法，包括如下步骤：供体紫苏和受体紫苏的选择；种子的采收保存；供体紫苏和受体紫苏的栽培；供体紫苏DNA的提取；受体紫苏花期选择；紫苏新种质创制；种子收集；变异种质筛选。与现有技术相对比，本发明具有以下优点：1）该方法对紫苏供体的选择比较广泛，不存在供体和受体紫苏花期不遇的情况，大大降低了供体和受体紫苏的时空限制；2）该方法与传统常规杂交育种相比，取消了去雄的难度，降低了杂交育种过程对植株的损伤；3）该方法可操作性简单，降低了人工培训和熟练度要求；4）该方法可以引起紫苏受体在种子形成过程中产生突变，不同的突变结果正是紫苏种质创新技术的可行性和适用性。

说明书

技术领域

本发明涉及遗传育种技术领域，具体涉及一种紫苏的种质创新的方法。

技术背景

紫苏( Perilla frutescens L．Britt) ，又称荏，一年生草本自花授粉植物，具有特异清香气味，可以提神醒脑。紫苏的茎杆、叶片、籽粒、花均具备特殊活性及营养成分，是一种用途广泛的经济作物。紫苏籽含有大量的油脂，出油率可达 45%-55%，不饱和脂肪酸占总含油量的90%以上，其中α－亚麻酸含量高达50% - 70%。紫苏作为全功能植物，其茎、叶、花、籽，均有可开发的利用的价值。

目前，紫苏种质市场混乱，多为地方品种的混杂出售，随着紫苏的广泛应用，对其专用种质材料的需求将加大，对紫苏的特定品种需求也会扩大。但是，市场上紫苏育成品种少，紫苏作为塔花族植物，其紫苏花在花序轴上呈轮伞状排列，每个小花开口不足5mm，且有四个雄蕊，在花蕾期做到去雄，技术操作相当困难，大大制约了紫苏的杂交育种进程，因此，依靠常规育种方法创制紫苏新品种在技术上有难度。为了有效利用紫苏种质资源开展新种质的创制，开辟新的途径非常必要，利用花粉管通道法技术手段，可以有效免除机械损伤对受体植株的破坏，且该技术简单易行。利用该技术不仅为紫苏的种质创制提供了依据，也将为紫苏的产业化发展提供了前提。花粉管通道法是一种非常有效的创制新种质资源的技术手段，在水稻、小麦、大豆、棉花、亚麻等大田作物中均有成熟的技术体系。但是在紫苏中的应用尚未见任何报道。

发明内容

针对上述存在的拘束局限性，本发明提出了一种紫苏的种质创新的方法，该方法有效降低了背景技术中提到的常规杂交育种的操作难度。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种紫苏的种质创新的方法，包括如下步骤：

1）供体紫苏和受体紫苏的选择：

供体紫苏和受体紫苏选择存在生物学领域农艺性状差异的品种；

2）种子的采收保存：

步骤1）选择后的供体紫苏和受体紫苏，当年成熟的种子，采收后风干，去杂去瘪，室温放置，次年春播即可；

3）供体紫苏和受体紫苏的栽培：

按常规方法种植步骤2）得到的供体、受体紫苏种子，正常生长即可；

4）供体紫苏DNA的提取：

在开花期前，选取供体紫苏植株的叶片提取DNA，低温保存即可；

5）受体紫苏花期选择：

待受体紫苏植株开花，观察选择小花的盛花期；

6）紫苏新种质创制：

选定待滴注的小花，将事先提取好的供体紫苏DNA液体，用0.5mL的注射针管或移液器吸取后，滴注于受体紫苏的小花花盘中，由花瓣包裹DNA溶液，充分浸润柱头，待自然风干后，再重复滴注，并标记；

7）种子收集：

待受体紫苏正常结实后，将标记的受体紫苏籽粒收获记录保存；

8）变异种质筛选：

将收获的受体紫苏籽粒种植后，以受体紫苏做为对照，观察农艺性状，筛选紫苏变异植株。

进一步的，上述的一种紫苏的种质创新的方法，所述步骤1）中，生物学领域的农艺性状为以下中的任意一种：株形、株高、茎秆颜色、叶色、叶形、花冠颜色、花期、生育期、叶苞片形状及大小、成熟期、硕果绒毛、果萼大小、果口大小、籽粒大小及颜色、叶片香气。

进一步的，上述的一种紫苏的种质创新的方法，所述步骤2）中，采收后自然风干3-7日，室温低于20℃放置。

进一步的，上述的一种紫苏的种质创新的方法，所述步骤3）中，是将紫苏种子以常规方法种植于大田、温室或花盆。

进一步的，上述的一种紫苏的种质创新的方法，所述步骤4）中，选用新长出3-5天的叶片，用CTAB法提取DNA，-20℃保存即可。

进一步的，上述的一种紫苏的种质创新的方法，所述步骤5）中，小花的盛花期是指：花冠露出花萼，花药开裂散粉，柱头伸长超过花冠。

进一步的，上述的一种紫苏的种质创新的方法，所述步骤6）中，供体紫苏DNA液体滴注量为2-10μl，重复滴注2-3次。

进一步的，上述的一种紫苏的种质创新的方法，所述步骤8）中，是将收获的受体紫苏籽粒种植于温室、花盆或大田。

进一步的，上述的一种紫苏的种质创新的方法，所述步骤8）中，筛选紫苏变异植株是通过观察农艺性状，根据生物学概念进行筛选；农业性状为以下中的任意一种：株形、株高、茎秆颜色、叶色、叶形、花冠颜色、花期、生育期、叶苞片形状及大小、成熟期、硕果绒毛、果萼大小、果口大小、籽粒大小及颜色、叶片香气。

进一步的，上述的一种紫苏的种质创新的方法，所述步骤8）中，筛选紫苏变异植株是通过肉眼观察表型变化、测量工具测量实际数据判断或分子水平鉴定的方法进行筛选；所述测量工具测量实际数据是指通过尺子、游标卡尺测定长度和外径，通过电子天平测定重量。

与现有技术相对比，本发明具有以下优点：

1）该方法对紫苏供体的选择比较广泛，不存在供体和受体紫苏花期不遇的情况，大大降低了供体和受体紫苏的时空限制。

2）该方法与传统常规杂交育种相比，取消了去雄的难度，降低了杂交育种过程对植株的损伤。

3）该方法可操作性简单，降低了人工培训和熟练度要求。

4）该方法可以引起紫苏受体在种子形成过程中产生突变，不同的突变结果正是紫苏种质创新技术的可行性和适用性。

附图说明

图1为以本发明实施例所提供的紫苏种质创新方法筛选得到的变异植株及叶片大小。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文中所使用的试剂和仪器均商购可得，所涉及的表征手段均可参阅现有技术中的相关描述，本文中不再赘述。

为了进一步了解本发明，下面结合最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

一种紫苏的种质创新的方法，包括如下步骤：

1）供体紫苏和受体紫苏的选择：

供体紫苏和受体紫苏选择存在生物学领域农艺性状差异的品种；

2）种子的采收保存：

步骤1）选择后的供体紫苏和受体紫苏，当年成熟的种子，采收后风干，去杂去瘪，室温放置，次年春播即可；

3）供体紫苏和受体紫苏的栽培：

按常规方法种植步骤2）得到的供体、受体紫苏种子，正常生长即可；

4）供体紫苏DNA的提取：

在开花期前，选取供体紫苏植株的叶片提取DNA，低温保存即可；

5）受体紫苏花期选择：

待受体紫苏植株开花，观察选择小花的盛花期；

6）紫苏新种质创制：

选定待滴注的小花，将事先提取好的供体紫苏DNA液体，用0.5mL的注射针管或移液器吸取后，滴注于受体紫苏的小花花盘中，由花瓣包裹DNA溶液，充分浸润柱头，待自然风干后，再重复滴注，并标记；

7）种子收集：

待受体紫苏正常结实后，将标记的受体紫苏籽粒收获记录保存；

8）变异种质筛选：

将收获的受体紫苏籽粒种植后，以受体紫苏做为对照，观察农艺性状，筛选紫苏变异植株。

步骤1）中，生物学领域的农艺性状为以下中的任意一种：株形、株高、茎秆颜色、叶色、叶形、花冠颜色、花期、生育期、叶苞片形状及大小、成熟期、硕果绒毛、果萼大小、果口大小、籽粒大小及颜色、叶片香气。

步骤2）中，采收后自然风干3-7日，室温低于20℃放置。

步骤3）中，是将紫苏种子以常规方法种植于大田、温室或花盆。

步骤4）中，选用新长出3-5天的叶片，用CTAB法提取DNA，-20℃保存即可。

步骤5）中，小花的盛花期是指：花冠露出花萼，花药开裂散粉，柱头伸长超过花冠。

步骤6）中，供体紫苏DNA液体滴注量为2-10μl，重复滴注2-3次。

步骤8）中，是将收获的受体紫苏籽粒种植于温室、花盆或大田。

步骤8）中，筛选紫苏变异植株是通过观察农艺性状，根据生物学概念进行筛选；农业性状为以下中的任意一种：株形、株高、茎秆颜色、叶色、叶形、花冠颜色、花期、生育期、叶苞片形状及大小、成熟期、硕果绒毛、果萼大小、果口大小、籽粒大小及颜色、叶片香气。

步骤8）中，筛选紫苏变异植株是通过肉眼观察表型变化、测量工具测量实际数据判断或分子水平鉴定的方法进行筛选；所述测量工具测量实际数据是指通过尺子、游标卡尺测定长度和外径，通过电子天平测定重量。

实施例2

一种简单易行的紫苏种质创新的方法，步骤如下：

（1）供体、受体紫苏的选择：选择了叶色为绿色、叶型长椭圆的紫苏作为受体，叶面积12.5cm×18cm；叶色为紫色，叶有褶皱，叶面积8cm×13cm的紫苏种质作为供体；

（2）种子的采收保存：当年成熟的种子，采收后自然风干3-7日，去杂去瘪，低于20℃室温放置，次年春播待用；

（3）供体、受体紫苏栽培：按常规方法将供体紫苏种植于大田，受体紫苏种植于花盆，以便DNA的提取，供受体紫苏正常生长，备用；

（4）供体紫苏DNA的提取：在开花期前，选取供体紫苏植株上，新长出的3-5天的叶片，用CTAB法提取DNA，检测DNA的浓度50-100 ng/μl，-20℃冰箱保存待用；

（5）花期选择：待受体紫苏植株开花，观察选择小花的盛花期，特点：花冠露出花萼，花药基本开裂散粉，柱头伸长超过花冠；

（6）紫苏新种质创制：选定待滴注的小花，将事先提取好的供体DNA液体，用0.5mL的注射针管或移液器吸取，约2- 5μl，轻轻滴注在受体紫苏的小花花盘中，由花瓣包裹DNA溶液不溢出，使DNA溶液充分浸润柱头，待自然风干后，再重复2次，并标记清楚，挂标牌记录；

（7）种子收集：待紫苏正常结实后，将标记的紫苏籽粒收获记录保存；

（8）变异种质筛选：将收获的紫苏籽粒种于温室花盆，以受体紫苏作为对照，进行农艺性状的观察记录，根据生物学概念，筛选紫苏变异植株，获得紫苏新种质，受体紫苏叶面积12.5cm×18cm，D0代植株中出现1株变异株，其叶面积为21cm×30cm，如图1所示。

下表1显示为本实施例中实验不同花期处理结果统计。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。