[发明专利]一种高产优质北五味子杂交纯合系的快速繁育方法

说明书

技术领域

本发明属植物细胞工程及作物杂交育种技术领域，具体涉及一种利用花粉雄核培养和二 倍体化处理技术，快速获得北五味子杂交纯合系，并以其作为供选母本，与父本进行北五味 子杂交育种的方法。

背景技术

北五味子是我国东北地区重要的药用植物资源，果实除药用外还可加工风味独特的果酒 和果汁饮料，应用前景十分广阔。近年来，北五味子作为短缺药材和食品原料，在东北三省 呈现积极的发展态势。

目前，北五味子的药用原料依赖于野生资源，我国中药材市场、制药和酿酒加工企业年 需五味子干品7000-8000吨，而野生资源的年产量只有500-700吨，市场供需矛盾日趋紧张。 近年来由于国内外市场对五味子的需求日益增加，野生北五味子被大量采挖，遭到严重破坏。 因此，在加强野生资源保护力度的同时，开展大面积人工栽培是解决原料短缺的根本途径。 变野生为家植的成功实践正推动着这一新兴栽培产业的发展。自然界分布了很多的野生类型， 未经纯化直接种植，导致产生种质混杂。北五味子变异类型很多，因此要规范它的种植，避 免产量高的五味子和产量低的五味子混杂，药效物质基础含量高的五味子和含量低的五味子 混杂，抗病的五味子和不抗病的混杂等问题。

北五味子人工驯化和栽培只有近30多年的历史，建园所用幼苗以实生苗为主，因而品种 极其混杂，个体间表型千差万别，这样不仅不利于果园统一管理，而且会影响药效。北五味 子育种与栽培技术的研究，是解决扩大北五味子资源量的措施之一。为了保护野生资源和满 足越来越大的生产需要，我国从上世纪90年代开始重视北五味子的人工栽培研究，系统地开 展了规范化栽培、资源收藏评价、新品种选育研究；并选育出我国第一个北五味子无性系新 品种“红珍珠”。因为没有成熟的无性繁殖体系，这一优良品种得不到推广。目前“红珍珠” 只能通过种子繁殖来生产苗木，其后代不可能维持母体的优良特性。总体而言，优良品种依 然较少，不利于五味子的规模化生产，而且这些品种还有一个共同的弱点，即来源于天然自 交或杂交，优良性状单一，优质和高产不能统一，其中表现最明显的就是抗病性、抗逆性(低 温、干旱等)低，因此急需一种有效的北五味子无性繁殖方法来推广这一优良品种。

用组织培养的方法繁殖苗木，可以解决北五味子栽培及优质苗木快速繁殖等问题，为北 五味子栽培技术提供新方法。关于北五味子的组织培养研究，陈雅君、周鑫通过以带腋芽的 嫩茎为外植体，诱导腋芽分化，并进一步形成完整植株，但由于增殖倍数只有3.2倍和芽生长 速度太慢(培养15d，长0.7cm)而不能应用于生产；胡宝忠、李兴亮对五味子组织培养中的外 植体和培养基进行了比较和优化，利用体细胞胚胎发生途径也可以获得五味子再生植株，且 可大规模获得植株，有助于保存种质资源；李成浩等利用营养器官诱导体细胞胚发生获得再 生植株；Smiskova等和Kim等以五味子合子胚作为外植体进行体细胞胚诱导获得再生植株。

根据育种目标选择亲本是育种能否成功的关键，没有符合育种条件的亲本，想育成好的 品种是不可能的事。这就需要根据北五味子性状遗传规律判断出最有希望的亲本，确定合适 的杂交组合。从目前五味子品种的选育方法分析，已获得的优良品种主要来源于野生和实生 植株的自然变异，不仅选种工作方向性差、效率低、育种目标不明确，而且育出品种遗传背 景纷繁复杂，因而无法实现品种的进一步改良和系列化。杂交育种是最基本的、贡献最大的 一种育种方法，以培育纯系品种或混系品种为目标，因目前尚无优良品种苗木，生产用苗仍 以实生苗为主。但在以种子进行有性繁殖过程中优良性状无法控制，有些甚至丢失。

纯合体是杂交育种的最佳材料。北五味子是雌雄同株的单性花植物，遗传机制复杂，采 用常规途径获得相对纯合的亲本，周期很长，至少需要经过5-7代亲本自交。植物花粉单倍 体培养技术已在数百种植物上获得成功，花粉作为单倍有机个体，可以在1-2年内通过诱导 培养获得纯合个体，因此开展北五味子花粉培养，有助于快速获得大量单倍体植株，经过人 工诱发加倍，获得纯合二倍体植株，根据育种目标筛选出优质的种质材料作为亲本，通过常 规杂交育种培育出北五味子的优良杂交新品种，从而加速北五味子育种进程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用花粉单倍体培养技术快速获得单倍体植株，并利用二倍 体化技术诱发产生二倍体植株，为北五味子常规杂交育种提供纯系二倍体亲本的方法。