[发明专利]一种采用幼胚挽救获得芝麻远缘杂交后代的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物技术育种领域，具体涉及一种采用幼胚挽救获得芝麻远缘杂交后代的方法。

背景技术

芝麻(SesamumindicumL，2n＝26)属胡麻科胡麻属，是我国重要的优质油料作物和特色农产品。然而，由于栽培物种在长期进化和人工选择中，原本存在于野生物种的许多优良基因被淘汰，导致杂交亲本间遗传基础越来越狭窄，遗传的多样性越来越贫乏。现有芝麻栽培品种抗病耐渍性较差，易受环境条件的影响，产量的稳定性不佳，特别是遇到多雨年份，芝麻涝害严重、枯萎病和茎点枯病的发生，致使大面积枯死，产量和品质大幅度降低，严重影响芝麻生产的发展。野生芝麻在长期进化过程中形成了适应不同自然环境的极其丰富的遗传多样性，聚集了很多有利基因。芝麻属中的有些野生种具有高抗病抗逆耐渍等特性，将野生种的极为丰富的遗传多样性和宝贵的抗病虫、抗逆境的基因导入栽培种可以增加栽培种资源的遗传多样性，对创制优良新种质和培育新品种具有重要意义，是解决芝麻产量低而不稳的一条有效途径。

近二十年来，国内外学者先后就芝麻属远缘杂交技术开展了大量研究，但是采用常规的杂交方法，芝麻野生种与栽培种种间杂交并不能获得种间杂交F₁后代(Kedharnath,1961)。如TarihalRamesh等用‘野芝1号’(S.radiatum2n＝64)做母本与栽培品种(2n＝26)正反交结果得到的种子没有发芽；刘红艳等用‘刚果野芝麻(2n＝64)’和‘野芝1号(2n＝64)’与栽培品种(2n＝26)进行正反种间杂交，未能得到F₁植株。到目前为止，国内外利用幼胚挽救离体培养技术实现亲缘关系较远的芝麻种间杂交并获得杂交后代F₁植株还未有报道。

幼胚(珠)离体培养技术是通过人为改善幼胚发育条件，提供幼胚发育必需的营养物质，促使幼胚发育成植株，是目前克服受精后发育障碍的有效方法，为创造遗传新种质提供一条重要途径。目前，亲缘关系较远的芝麻种间杂交不易成功，芝麻在进行远缘杂交时普遍存在杂交不结实，结蒴率低和结籽率低，杂种胚不发育等现象。因此，利用幼胚挽救离体培养技术，将野生种的抗病抗逆特性转入栽培种，进行芝麻栽培品种的种质改良，是提高芝麻品种抗性特征的重要技术途径。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用幼胚挽救获得芝麻远缘杂交后代的方法，解决了亲缘关系较远的野生种芝麻与栽培品种芝麻、野生种芝麻与半野生种芝麻在进行远缘杂交时存在的杂交不结实，杂种胚败育，无法获得杂种F₁植株等问题。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

一种采用幼胚挽救获得芝麻远缘杂交后代的方法，包括如下步骤：

(1)亲本材料准备：母本选用芝麻栽培品种(2n＝26)，父本选用芝麻野生种(S.prostratum，2n＝58)或母本选用芝麻野生种(S.schinzianum，2n＝64),父本选用半野生种(S.malabaricum,2n＝26)；精选无病饱满的父母本籽粒以备种植；

(2)远缘杂交：当父母本均开花时，摘掉母本露白的花冠和雄蕊；用父本杂交授粉；

(3)胚珠的剥取：取步骤(2)杂交授粉后生长发育了10～18天的幼蒴，用清水将幼蒴表面冲洗干净，然后在无菌条件下对幼蒴表面进行消毒并用无菌水漂洗，最后切开幼蒴，轻轻剥出胚珠；

(4)幼胚挽救离体诱导培养：在无菌条件下，将步骤(3)得到的胚珠接种到幼胚诱导培养基中，在温度28～30℃、光周期8～16h/d、光照强度1500～2000lux条件下离体诱导培养，使胚珠萌发得到幼胚；

(5)幼胚的分化培养：将步骤(4)得到萌发的幼胚接种到分化培养基中，在温度28～30℃、光周期8～16h/d和光照强度1500～2000lux条件下分化培养直至幼胚发育成杂种F₁幼苗；

(6)杂种F₁植株的获得、繁殖与保存：在无菌条件下，从培养基中取出杂种F₁幼苗，把幼苗切成2-3段，每段至少保留一片叶子，将幼苗顶芽区段置于生根培养基中培养直至形成完整的杂种F₁植株后放在人工气候培养箱中保存；将幼苗除顶芽外的其它区段置于增殖培养基中进行扩繁，直至诱导分化出顶芽后，再将顶芽接种到生根培养基中培养直至形成完整的杂种F₁植株并保存。

上述方案中，步骤(3)所述取杂交授粉后生长发育了12d～18d的幼蒴。