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一种提高柱头亲和力培育晚花牡丹新品种的育种方法

来源：花匠小妙招时间：2024-11-23 12:20

技术领域

本发明涉及牡丹育种技术领域，尤其涉及一种提高柱头亲和力培育晚花牡丹新品种的育种方法。

背景技术

牡丹为芍药科芍药属牡丹组的木本植物，花型丰富、花朵硕大，是优良的观赏花卉。牡丹起源古老，是目前科学界公认的最原始的一类被子植物，在植物分类学上，牡丹组植物又分为革质花盘亚组和肉质花盘亚组，共9组，革质花盘亚组各个种的花盘为革质、杯状，几乎全部包住心皮，共5种，分别为：杨山牡丹、卵叶牡丹、紫斑牡丹、四川牡丹及矮牡丹。肉质花盘亚组的各种花盘均为肉质、三角状，仅仅包住心皮的基部，共黄牡丹、大花黄牡丹、紫牡丹、狭叶牡丹4种，其中黄牡丹、狭叶牡丹、紫牡丹也统称为滇牡丹。牡丹的野生种原产地都在中国，引种、育种后传播至世界各地，经过育种家的不断努力，栽培品种已达1200多个。中国培育的品种最多，但占绝大多数的品种都是在革质花盘亚组内杂交产生的后代，花期不遇、对异源花粉的识别性差、柱头亲和力差导致肉质花盘亚组基本上没有参与其中，亲本近源、遗传资源不宽泛造成遗传基础狭窄、开花期过于相近集中、花型花色同质化率高。

“国色朝酣酒，天香夜染衣。”“花开花落二十日，一城之人皆若狂。” 牡丹花色、花型变化丰富，具有极高的观赏价值，牡丹由药用、观赏栽培发展到目前的综合利用阶段，应用价值广泛，在国内外花木种苗市场中占有重要地位。培育延长牡丹花期的晚花牡丹新品种，让艳冠群芳的牡丹的观赏期能够充分延长，是丰富晚花牡丹种质资源的需要，也是满足人们美好生活的需要。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供一种提高柱头亲和力培育晚花牡丹新品种的育种方法，充分利用肉质花盘亚组牡丹开花期较晚的特性，通过花粉冷冻保存解决花期不遇、花瓣摘除促进子房发育、激素处理柱头改变其对异源花粉的识别机制、提高柱头亲和力等技术进行人工杂交育种，克服亲本材料花期不遇、提高子房发育完全度、改善柱头亲和力，有效解决晚花牡丹种质资源利用的不足，培育晚花牡丹新品种。

本发明所采用的技术方案为：一种提高柱头亲和力培育晚花牡丹新品种的育种方法，包括以下步骤：

步骤一、选择适用亲本材料

母本为中原牡丹栽培品种群内可以少量产生种子的蔷薇型、菊花型、皇冠型牡丹栽培品种；父本为肉质花盘亚组中的种型；

步骤二、父本花粉采集

第1年春季在肉质花盘亚组野生种牡丹的初花期，选择枝顶或枝腋1-3花的健硕成熟花蕾，于花瓣未张开、雄蕊未成熟时，打开花瓣用镊子采集雄蕊，采集父本花粉，不同种间隔离存放，在室内摊晾至花粉成熟；

步骤三、花粉冷冻保存

花粉含水量在10%时过30目筛，过筛后将花粉分装，采用超低温冷冻贮藏；

步骤四、花粉活力测定

第2年春季授粉前48h取出液氮罐内冻存管，快速化冻后，取花粉放在10%蔗糖+0.1%硼酸培养基上培养，花粉萌发率＞30%，证明花粉冷冻保存成功；

步骤五、母本花蕾处理

母本选择中原栽培品种群内的蔷薇型、菊花型、皇冠型牡丹品种，于花蕾破绽期花瓣蓬松时去除雄蕊瓣花瓣和所有雄蕊，仅保留外部花瓣；

步骤六、柱头激素处理及授粉

先用0.2mg.L

步骤七、完成授粉后8-10天打开育种袋，观察子房生长发育，如果子房明显膨大证明成功受精，胚珠已经发育，接续进行母本植株的正常水肥管理及种子采收和播种。

步骤三中花粉采用超低温冷冻贮藏，花粉分装保存于冻存管，放入-50℃冰箱冷冻2h，再投入-196℃液氮罐内，1年中定期检查，液氮残余量为总含量的1/3时及时添加。

步骤四中超低温冷冻贮藏后快速化冻采用将冻存管放在流水中2h，放入4-5℃冰箱。

步骤六中的授粉时间在每日上午9-11点，授粉后迅速套袋。

其中步骤三中花粉采用超低温贮藏法超低温保存指将生物材料保存在-80℃到-196℃的环境条件，超低温可以大大减慢花粉的代谢和衰老过程，保持生物的稳定度，最大限度的抑制生理代谢强度，生命代谢活动几乎停止，则可以长时间的保证花粉较稳定的生活力，有效延长花粉保存时间，温度越低效果越好，贮藏后的花粉活力与新鲜花粉活力相近，可以有效的保存野牡丹属植物花粉，以解决花期不遇的问题。

其中步骤五中母本选择中原栽培品种群内的蔷薇型、菊花型、皇冠型牡丹品种，于花蕾破绽期花瓣蓬松时去除雄蕊瓣花瓣和所有雄蕊，仅保留外部花瓣；于花蕾破绽期花瓣蓬松时去除雄蕊瓣花瓣和所有雄蕊，是因为这个阶段花瓣生长发育迅速，对子房、柱头的竞争压力最大，并且花蕾发育到此时大小适中，容易操作；如果过早，花蕾小操作困难，且形成的伤口占比过大，操作不当会造成花蕾生长发育停滞。保留外部花瓣是为了保护心皮和柱头，不直接暴露在外界环境下,以免影响子房后期的生长发育和引起心皮和柱头的意外损伤。

其中步骤六中先用0.2mg.L

其中步骤六中的授粉时间在每日上午9-11点，授粉后迅速套袋；因为这个阶段是牡丹杂交育种工作中授粉的最佳时段，是一天中柱头分泌粘液的旺盛时段，优选的花粉容易受到粘液刺激萌发形成花粉管，进入子房，完成受精过程。

授粉后迅速套袋是为了预防伤口染病和外界花粉串粉。

本发明的有益效果为：

本发明充分利用肉质花盘亚组开花期较晚的特性，通过解决花期不遇、促进子房发育、改变柱头对异源花粉识别机制、提高柱头亲和力等技术进行人工杂交育种，突破现有中原牡丹品种群的基因库，扩大基因范围获得晚花遗传物质，有效解决了现有栽培品种群遗传基因狭窄、品种间花期接近的问题，培育晚花牡丹新品种，创造性完成晚花牡丹种质创新，具有显著的社会和经济效益。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

使用本发明的方法可提高柱头亲和力进行晚花牡丹的人工杂交育种，以下结合实例对本发明具体实施方式作进一步详细说明。

实施例1

分别选择生长势强、枝繁叶茂、枝干健壮的牡丹作为试验材料，母本为中原牡丹栽培品种群内可以少量产生种子的蔷薇型、菊花型、皇冠型牡丹栽培品种，父本为肉质花盘亚组中的种型进行杂交，一种晚花牡丹新品种培育的人工杂交育种方法，包括以下步骤：

步骤一、选择适用亲本材料

母本为中原牡丹栽培品种群内的首案红牡丹栽培品种；父本为肉质花盘亚组中的狭叶牡丹；

步骤二、父本花粉采集

第1年春季在肉质花盘亚组野生种狭叶牡丹的初花期，选择枝顶或枝腋1-3花的健硕成熟花蕾，于花瓣未张开、雄蕊未成熟时，打开花瓣用镊子采集雄蕊，采集父本花粉，不同种间隔离存放，在室内摊晾至花粉成熟；

步骤三、花粉冷冻保存

花粉含水量在10%时过30目筛，过筛后将花粉分装，保存于冻存管，放入-50℃冰箱冷冻2h，再投入-196℃液氮罐内，1年中定期检查，液氮残余量为总含量的1/3时及时添加；

步骤四、花粉活力测定