一种解决马铃薯品种作为杂交母本不育的方法[发明专利]

(10)申请公布号
(43)申请公布日 (21)申请号 201510174207.5
(22)申请日 2015.04.14
A01G 1/06(2006.01)
A01H 1/02(2006.01)
(71)申请人河北北方学院
地址075000 河北省张家口市高新区钻石南
路11号
(72)发明人祁利潘 尹江 龚学臣 贾志国
王磊 王燕 刘畅 冯琰 尹海峰
(74)专利代理机构石家庄科诚专利事务所
13113
代理人
张红卫
(54)发明名称
一种解决马铃薯品种作为杂交母本不育的方
法
(57)摘要
本发明属于马铃薯育种技术领域，具体地说
是一种解决马铃薯品种作为杂交母本不育的方
法。

本发明经砧木的选择与培育、接穗的培育、嫁
接、嫁接后管理、杂交授粉、收获实生种子几个步
骤。

本发明将马铃薯作为接穗与酸浆作为的砧木
嫁接为一体，通过切断马铃薯地下部块茎生长所
需的营养消耗，使酸浆庞大的根系为地上部提供
更充足的养分，使得马铃薯的生殖器官获得足够
的养分供应，以此促进生殖器官正常生长发育并
达到授粉后正常结实的目的，解决了长期以来马
铃薯品种作为杂交母本不育的问题。

(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书4页 附图4页
(10)申请公布号CN 104737830 A (43)申请公布日2015.07.01
C N 104737830
A
1.一种解决马铃薯品种作为杂交母本不育的方法，其特征在于培育步骤如下：
a.砧木的培育与选择
采取在温室育苗，将酸浆种子用45℃的温水浸种，或用0.01%的高锰酸钾液浸泡10min，防止种子携带病毒病菌；然后用清水浸12h，捞出，均匀平铺在湿毛巾上，将毛巾卷成卷状，放入30℃人工气候箱催芽；待40%-50%的种子露白后既可播种；
上述处理后的种子撒播于基质为草炭土的苗盘中，覆土3mm-5mm；上覆盖一层的遮阳网，每天用喷雾器喷水，保持基质湿度，白天保持20℃-25℃，夜间10℃-15℃；
出苗后进行间苗，间距为5cm×5cm，间除过密、并生、伤残弱苗；在2-3叶期，将幼苗装入10cm×10cm营养钵或花盆，苗期保持土壤湿润状态，期间追施复合肥一次；当酸浆幼苗长至6-7成熟片叶时，作为砧木准备嫁接；
b. 接穗的培育与选择
选用马铃薯品种的脱毒苗后代原种，播种于苗盘中，基质为草炭土，覆土厚度为2cm-3cm，当幼苗刚刚破土，出土约1cm-2cm时，作为接穗准备嫁接；
c. 嫁接
嫁接前先用75%的酒精擦拭刀片和手，进行消毒，每完成一组嫁接后，均要用酒精消毒刀片和手，待酒精完全挥发干后，方能进行下一步操作；
（1）砧木的准备
去除酸浆的顶芽，保留下面5-6片叶片，从顶部第一片完全叶与第二片完全叶之间的茎节间采用腹接法，用双面刀片从砧木顶端一侧斜向下30°，切至茎的1/3-1/2处，刀口深度约1.0~1.5cm；
（2）接穗的准备
用刀片将马铃薯幼苗从基部切下，摘去全部叶片，然后用刀片将接穗削成一长一短不对称斜面的楔形，楔面大小与砧木切口大小一致，保持楔面干净整洁；
（3）嫁接
将接穗插入砧木切口，使二者切口对齐，然后用两只银针上下刺穿砧木与接穗固定；
d. 嫁接后管理
将嫁接后的小苗放入小拱棚，用50%多菌灵800倍液对砧木和接穗及周围环境进行消毒，盖严薄膜，再在上面覆盖双层遮阳网，每天向棚内喷水，保持棚内湿度在90%以上，白天温度保持在25-30℃，夜间15-18℃；
嫁接后3-4天，及时清除感染病苗，发病较轻的去除有病叶片，用50%多菌灵800倍液喷施防治，每隔5—7天1次，连喷3-4次；一周后，当接穗开始生长时，逐步去除遮阳网，并逐步放风，此时湿度维持在50-70%，白天保持25-28℃，夜间14-15℃；一个月后，当接穗马铃薯长出2~3片叶时，移出小拱棚，常规管理，注意去除酸浆砧木上的萌蘖；
e.杂交授粉
（1）选择嫁接苗花蕾肥大，开花前1-2天的花蕾，拨开花瓣后，去除雄蕊；
（2）授粉，套袋，挂牌：采集父本的花粉涂抹在去雄后的花朵柱头上，并套袋挂标签，注明杂交日期，父本母本品种名称，第二天重复授粉；
（3）杂交果成熟，收获实生种子。

2.如权利要求1所述的一种解决马铃薯品种作为杂交母本不育的方法，其特征在于所
述的马铃薯品种母本为克新1号，父本为冀张薯8号。

一种解决马铃薯品种作为杂交母本不育的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及马铃薯育种技术领域，具体地说是一种解决马铃薯品种作为杂交母本不育的方法。

背景技术
[0002] 马铃薯原产南美洲安第斯山，我国马铃薯种质资源有限，但其中仍有部分马铃薯资源不能正常开花、结实：如全国推广种植面积最大的马铃薯品种克新1号，结薯集中，大薯率高，丰产性和稳产性优良，但花粉不育，雌蕊败育，不能天然结实和作为杂交亲本即柱头授粉后不能正常生长发育产生种子。

所以上述优良马铃薯资源不能作为杂交亲本，限制了马铃薯杂交育种的遗传基础。

[0003] 马铃薯现蕾至开花期，为地下块茎形成和生长的盛期，叶片合成生产的养分源源不断供应地下部生长，而生殖器官得到的养分相对较少，就有可能造成某些马铃薯资源的生殖器官生长发育不良甚至引起败育。

[0004] CN103477876A公开了一种马铃薯与番茄嫁接的技术，解决了增加开花量和延长花期的问题，并可使原先能结实的马铃薯结实量增多。

目前对于授粉后不能形成种子的马铃薯品种（如克新1号）育种难题，尚未见到文献公开。

发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种解决马铃薯品种作为杂交母本不育的方法，可以克服现有技术的缺陷，解决了长期以来马铃薯品种作为杂交母本不育的问题。

[0006] 本发明的技术方案的培育步骤如下：
a.砧木的培育与选择
采取在温室育苗，将酸浆种子用45℃的温水浸种，或用0.01%的高锰酸钾液浸泡10min，防止种子携带病毒病菌；然后用清水浸12h，捞出，均匀平铺在湿毛巾上，将毛巾卷成卷状，放入30℃人工气候箱催芽；待40%-50%的种子露白后既可播种；
上述处理后的撒播于基质为草炭土的苗盘中，覆土3mm-5mm。

上覆盖一层的遮阳网，每天用喷雾器喷水，保持基质湿度，白天保持20℃-25℃，夜间10℃-15℃；
出苗后进行间苗，间距为5cm×5cm，间除过密、并生、伤残弱苗；在2-3叶期，将幼苗装入10cm×10cm营养钵或花盆，加强水肥管理；苗期保持土壤湿润状态，期间追施复合肥一次；当酸浆幼苗长至6-7成熟片叶时，作为砧木准备嫁接；
b. 接穗的培育与选择
选用马铃薯品种（克新1号）的脱毒苗后代原种（该级别种薯生命力强，幼苗直径粗细程度与砧木直径相近），播种于苗盘中，基质为草炭土，覆土厚度为2cm-3cm，当幼苗刚刚破土，出土约1cm-2cm时，作为接穗准备嫁接；
c. 嫁接
嫁接前先用75%的酒精擦拭刀片和手，进行消毒，每完成一组嫁接后，均要用酒精消毒
刀片和手，待酒精完全挥发干后，方能进行下一步操作；
（1）砧木的准备
去除酸浆的顶芽，保留下面5-6片叶片，从顶部第一片完全叶与第二片完全叶之间的茎节间采用腹接法，用双面刀片从砧木顶端一侧斜向下30°，切至茎的1/3-1/2处，刀口深度约1.0~1.5cm；
（2）接穗的准备
用刀片将马铃薯幼苗从基部切下，摘去全部叶片，然后用刀片将接穗削成一长一短斜面的不对称楔形，楔面大小与砧木切口大小一致，保持楔面干净整洁；
（3）嫁接
将接穗插入砧木切口，使二者切口对齐，然后用两只银针上下刺穿砧木与接穗固定；
d. 嫁接后管理
将嫁接后的小苗放入小拱棚，用50%多菌灵800倍液对砧木和接穗及周围环境进行消毒，盖严薄膜，再在上面覆盖双层遮阳网，每天向棚内喷水，保持棚内湿度在90%以上，白天温度保持在25-30℃，夜间15-18℃；
嫁接后3-4天，及时清除感染病苗，发病较轻的去除有病叶片，用50%多菌灵800倍液喷施防治，每隔5—7天1次，连喷3-4次；一周后，当接穗开始生长时，逐步去除遮阳网，并逐步放风，此时湿度维持在50-70%，白天保持25-28℃，夜间14-15℃；一个月后，当接穗马铃薯长出2~3片叶时，移出小拱棚，常规管理，注意去除酸浆砧木上的萌蘖；
e.杂交授粉
（1）选择嫁接苗花蕾肥大，开花前1-2天的花蕾，拨开花瓣后，去除雄蕊；
（2）授粉，套袋，挂牌：采集父本的花粉涂抹在去雄后的花朵柱头上，并套袋挂标签，注明杂交日期，父本母本品种名称，第二天重复授粉；
（3）杂交果成熟，收获实生种子。

[0007] 进一步，所述的马铃薯品种母本为克新1号，父本为冀张薯8号。

[0008] 酸浆又名红姑娘，茄科酸浆属，与马铃薯是同科异属植物，原产我国、野生资源丰富，为多年生宿根草本植物，其根系发达，能为地上部植株生长提供充足的养分。

[0009] 为利用上述马铃薯品种（克新1号）的优良性状，本发明利用马铃薯（克新1号）幼苗为接穗，酸浆为砧木，通过切断马铃薯地下部块茎养分供应，且酸浆庞大的根系为地上部提供更充足的养分，使得马铃薯（克新1号）的生殖器官获得足够的养分供应，以此促进生殖器官的正常生长发育并达到授粉后正常结实的目的。

[0010] 嫁接杂交是指通过嫁接的方法来获得遗传性和嫁接杂种的过程，又称嫁接诱变。

目前人们对“嫁接杂交”的认识逐渐深入，嫁接杂交的概念最先由达尔文提出，我国关于嫁接杂交的事实也有很多记载。

嫁接引起性状变异的学说主要有 2 个：(1) “横向基因转移”学说，即砧木和接穗间发生了基因和物质的交流，砧木或接穗由于吸收对方的遗传物质而发生了变异。

而国外关于部分蛋白质（包括调控开花的“成花蛋白”）和小RNA可在嫁接植株的韧皮部运输已有报道。

(2)“表观遗传”学说，即嫁接植株为彼此提供了的特殊环境，使砧木或接穗在自身基因序列没有发生改变的情况下， 其基因表达情况发生了可遗传改变。

来自德国Max Planck研究所的科学家最新研究结果表明嫁接植物可以交换各自的遗传基因，并能够创造新物种，这一研究结果已发表在Nature 和Science上，他们提出嫁接技术已突
破其传统无性繁殖的意义，将在培养异源多倍体植株杂种方面开辟一个新的方法。

[0011] 本发明的优点是从众多的砧木材料中经过多次试验，最终确定选择酸浆作为砧木，是由于酸浆的根系较常用的砧木（如番茄）的根系更为庞大，可为马铃薯（克新1号）地上部提供更充足的养分，使得马铃薯（克新1号）的生殖器官获得足够的养分供应。

从而使马铃薯（克新1号）能够在授粉后正常结实。

解决了马铃薯（克新1号）长期以来不能正常结实的难题。

附图说明
[0012] 图1为嫁接初期图片；
图2为嫁接连接部位图片；
图3为嫁接地上部位（马铃薯和酸浆叶片）图片；
图4收获得杂交果种子图片。

[0013] 具体实施方式：
本发明所采用的原材料、辅助材料均为市场上能公开销售的材料。

[0014] a.砧木的培育与选择
一般在温室育苗，酸浆种子用45℃的温水浸种，或用0.01%的高锰酸钾液浸泡10min，防止种子携带病毒等病菌；然后用清水浸12h，捞出，均匀平铺在湿毛巾上，将毛巾卷成卷状，放入30℃人工气候箱催芽；待40%-50%的种子露白后既可播种；
处理后的种子撒播于基质为草炭土的苗盘中，覆土3mm-5mm。

上覆盖一层75%的遮阳网，每天用喷雾器喷水，保持基质湿度，白天保持20℃-25℃，夜间10℃-15℃；
出苗后进行间苗，间距为5cm*5cm，间除过密、并生、伤残弱苗；在2-3叶期，将幼苗装入10cm×10cm营养钵或花盆，；苗期保持土壤湿润状态，期间追施复合肥一次；当酸浆幼苗长至6-7成熟片叶时，作为砧木准备嫁接；
b. 接穗的培育与选择
选用马铃薯品种克新1号的脱毒苗后代原种（该级别种薯生命力强，幼苗直径粗细程度与砧木直径相近），播种于苗盘中，基质为草炭土，覆土厚度为2cm-3cm，当幼苗刚刚破土，出土约1cm-2cm时，作为接穗准备嫁接；
c. 嫁接技术
嫁接前先用75%的酒精擦拭刀片和手，进行消毒，每完成一组嫁接后，均要用酒精消毒刀片和手，待酒精完全挥发干后，方能进行下一步操作；
（1）砧木的准备
去除酸浆的顶芽，保留下面5-6片叶片，从顶部第一片完全叶与第二片完全叶之间的茎节间采用腹接法，用双面刀片从砧木顶端一侧斜向下（30°）切至茎的1/3-1/2处，刀口深度约1.0~1.5cm；
（2）接穗的准备
用刀片将马铃薯幼苗从基部切下，摘去全部叶片，然后用刀片将接穗削成一长一短斜面的不对称楔形，楔面大小与砧木切口大小一致，保持楔面干净整洁；
（3）嫁接
将接穗插入砧木切口，使二者切口对齐，然后用两只银针上下刺穿砧木与接穗固定；
d. 嫁接后管理
将嫁接后的小苗放入小拱棚，用50%多菌灵800倍液对砧木和接穗及周围环境进行消毒，盖严薄膜，再在上面覆盖双层遮阳网，每天向棚内喷水，保持棚内湿度在90%以上，白天温度保持在25-30℃，夜间15-18℃；
嫁接后3-4天，及时清除感染病苗，发病较轻的去除有病叶片，用50%多菌灵800倍液喷施防治，每隔5—7天1次，连防3-4次；一周后，当接穗开始生长时，逐步去除遮阳网，并逐步放风，此时湿度维持在50-70%，白天保持25-28℃，夜间14-15℃。

一个月后，当接穗马铃薯长出2~3片叶时，移出小拱棚，常规管理，注意去除酸浆砧木上的萌蘖；
e.杂交授粉
（1）选择嫁接苗花蕾肥大，开花前1-2天的花蕾，拨开花瓣后，去除雄蕊；
（2）授粉，套袋，挂牌：采集父本冀张薯8号的花粉涂抹在去雄后的花朵柱头上，并套袋挂标签，注明杂交日期，父本母本品种名称，第二天重复授粉；
（3）杂交果成熟，收获实生种子。

[0015] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。

对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。

这里无法对所有的实施方式予以穷举。

凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

图1
图2
图3
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11图4说 明 书 附 图CN 104737830 A。