一种萱草选育繁育方法与流程

2021-01-06 18:01:11|

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本发明属于植物育种领域，具体涉及一种萱草选育繁育方法。

背景技术：

萱草(hemerocallis)系百合科萱草属多年生宿根草本花卉，原产地为中国、南欧和日本，全属约14种，原产中国的有11种，在我国南北方均有分布。萱草根系发达，耐寒、耐旱、耐瘠薄，对环境适应性强，管理粗放，养护成本低，是优秀的园林绿化植物。萱草花似百合，叶似兰花，品种繁多，花型多样，花色丰富，观赏性高，位于三大宿根花卉(萱草、玉簪、鸢尾)之首，广泛用于道路绿化、公园绿地、庭院造景、水土保持、屋顶花园和阳台美化等。

1893年,英国人george-yeld登记注册了第一个萱草栽培品种aprioot。20世纪20年代以后，欧美一些植物园、大学和园艺公司开始收集中、日等国萱草属植物，与本土的萱草进行杂交育种，新的品种不断涌现。从株型上有了株高20-30cm迷你型、矮型品种；从花径上有了5cm的小花型，到20cm以上的大花型萱草；从花色上突破原种的黄色和橙色，出现了红色、紫色、粉色、橙色、杏色、黑色等系列；从绿期上，有常绿、半常绿、落叶型之分；在花型上有了单瓣、重瓣类型，萱草品种得到极大丰富。

迄今为止，国际上已经登录注册的品种已经达到了6万多个，成为所有宿根花卉中选育品种最多的类型之一。但是，在花色方面，纯正蓝色、绿色、白色的萱草品种还没有出现。在花香方面，尽管在萱草野生种中存在着香味浓郁的类群，如黄花菜、北黄花菜等，但是经过多代的杂交选育，芳香的性状在现代萱草品种中已经逐渐丢失，大部分的萱草品种都没有香味或只有很淡的芳香。因此，培育芳香型萱草是今后的育种方向之一。在花期方面，再次开花的新品种越来越多，但萱草单朵花只开1天。一些夜间开花的萱草，第2天上午便凋谢，在白天基本看不到其开放，失去了观赏价值。因此萱草单朵花开放时间和群体花期的延长也是萱草育种的重要方向。在花型方面，大花型萱草花色多变，可分别适用于不同的用途，利用现有品种资源培育出更加丰富的大花品种也是今后育种的方向。在抗性方面，由于不同地域气候的差别，加之萱草品种之间的差异，各品种对某种病虫害的抗性也有所不同，因此选育适应当地气候条件的抗病性和抗虫性品种，对于提高萱草的观赏品质，降低养护成本具有重要意义。萱草的盛花期集中在盛夏，早花和晚花的品种较少且观赏性不高，因此，培育更多优良的早花和晚花品种以及能够连续开花的品种也将是育种的热点。萱草春秋观叶，夏季观花，但大多品种冬季叶片枯萎，直接影响了萱草的冬季观赏，影响了萱草在家庭园艺、城市绿化的应用。因此，常绿品种的培育也是萱草育种的方向之一。

国内对萱草属植物的育种工作始于20世纪70年代，最初研究主要集中在种质资源的引进、评价和组培扩繁上面.近几年来，中国科学院植物所、北京林业大学、北京植物园、北京园林科研所、西安植物园等单位在收集新品种的基础上开展了杂交育种，并已有新品种问世。北京林业大学高亦珂团队在分子层面上进行了二次开花基因筛选方面取得了进展。

上海应用技术大学、上海园林科学研究所、上海植物园、上海辰山植物园、上海城投公司、上房园艺公司等单位先后在萱草引种评价、组培扩繁、萱草专类园建设等方面做了很多工作。上海市地处长江三角洲东部，属于北亚热带季风气候，光温条件适于萱草的生长。其次，萱草对盐碱土具有较强的耐性，能够适应上海略偏碱的土壤特点，萱草在上海地区推广种植潜力很大。目前在江浙沪地区已经推广应用的萱草优良品种不足10个，花色单一，抗病性差，种苗储备数量少，远远不能满足城市绿化的需求。

随着我国经济的快速增长和人民生活水平的提高，我国园林绿化已经经过了快速发展时期。随着绿化水平的提高以及对生态意识的提高，人们开始认识到除了需要“上木(乔木、灌木)”之外，还需要更多类型的“下木(草坪、地被和宿根花卉)”；除了一、二年生的草本花坛花之外，更需要优秀的多年生宿根花卉来丰富景观、降低成本；从生态学角度，需要更多类型的花卉来丰富物种多样性，需要更多根系发达的、管理粗放的宿根花卉和地被植物，以防止水土流失和减少能源消耗。

因此，在广泛引进国内外萱草新品种的基础上，通过杂交等育种手段，培育花色艳丽、抗病萱草新品种，对丰富园林绿地景观、增加家庭园艺花卉新品种，推动萱草在生态环境建设中的作用具有重要意义。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种萱草的选育繁育方法，以解决背景技术中存在的问题。

为达到本发明的目的，本发明提供了以下技术方案：

一种萱草选育繁育方法，包含以下步骤：

(1)萱草种质资源的收集、评价与抗病种质筛选，筛选出适合地区气候、土壤条件的常绿、抗病种质；

(2)萱草优良品种选育，包括萱草种质染色体倍性分析,选择四倍体大花型或者二倍体小花矮生绿化品种，然后利用分子标记技术进行常绿、抗病、耐热目标性状的选择，最后通过杂交育种，进行萱草新品种定向育种；

(3)将获得的品种进行植物组织培养扩繁。

优选的，一种萱草选育繁育方法，还包括以下步骤：

(1)选择品种红色海盗萱草亲本材料a和金娃娃萱草亲本材料b于江浙沪地区种植；

(2)选择种植区内的优势植株，取优势植株的花茎为外植体，进行组织培养和移栽大田，获得f1代a和b；

(3)将优势植株进行染色体倍性分析，选择四倍体大花型的红色海盗，和二倍体小花型的金娃娃，利用分子标记选择常绿、抗病、耐热目标性状的选择；

(4)将选择后的植株f1的亲本材料a和亲本材料b做a×b和b×a两种正反杂交方式，分别获得萱草杂交品种af1和bf1，再次进行倍性分析和分子标记选择，获得最佳的品种af1后，进行组织培养扩繁。

优选的，一种萱草选育繁育方法，所述组织培养，包括以下步骤：

(1)选择花茎为外植体，使用自来水冲洗30分钟后，5％乙醇消毒30s，然后使用0.1％hgcl2浸泡8min；

(2)初代培养，愈伤组织诱导培养基为ms+0.2mg/lnaa+2mg/l6－ba；

(3)增殖培养，不定芽诱导为ms+0.3mg/lnaa+1.0mg/l6－ba；

(4)生根培养，1/2ms+0.2mg/lnaa。

优选的，外植体消毒后使用0.5％的vc浸泡1分钟后再移植至培养基中。

优选的，培养温度25℃，光照强度2000lx，光照时间为12h/d。

本发明的有益效果有：通过本方法，能快速的筛选到所需性状的亲本植株，且通过组培的方式，极大的保持了亲本植株的遗传物质，不会在反复的种植过程中，产生性状的改变，最终选育得到的品种具有目标性状，且通过倍体分析，分子标记辅助筛选方法，极大的缩短了常规育种的时间，本发明选取的两个品种在江浙沪地区进行选育繁殖，得到的品种常绿、抗病、耐热，且花色纯正，花期达到了3天以上，本发明使用的组培方法，污染率低，基本无褐化情况发生。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

以下实施例中所用的试验试剂耗材，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述百分比，无特殊说明均为质量百分比。

实施例1

亲本培植地区的主要长三角地区,包括苏州、杭州和上海3个城市。试验区设计3个小区,每小区根据试验材料多少设置大小,3次重复,周边设置保护行。选取大小一致的成年植株,18株/m2,株行距为30cm×30cm，植株品种红色海盗萱草亲本材料a和金娃娃萱草亲本材料b均红色海盗亲本由云南花卉市场供应，金娃娃萱草由本地进行购买。栽培后，收集萱草品种(抗叶枯病、大花、小花、矮生)的基础上，观察其植物学特性(绿期长短、株高、花型、花色、花径、花葶高度、花期、分生能力)，并进行耐热、耐寒及抗病性评价。筛选出适合江浙沪地区气候、土壤条件的常绿、抗病种质，参考表1大花萱草鉴定标准。

表1大花萱草鉴定标准

选择种植区内的优势植株，取优势植株的花茎为外植体，进行组织培养和移栽大田，获得f1代a和b；将优势植株进行染色体倍性分析，选择四倍体大花型的红色海盗，和二倍体小花型的金娃娃，利用分子标记选择常绿、抗病、耐热目标性状的选择；将选择后的植株f1的亲本材料a和亲本材料b做a×b和b×a两种正反杂交方式，分别获得萱草杂交品种af1和bf1，再次进行倍性分析和分子标记选择，获得最佳的品种为af1后，进行组织培养扩繁，最佳品种的具体情况如表2和表3所示，可看出新品种的花朵大小与母本接近,冠幅比母本稍小,花薹比母本矮,花色较母本鲜艳，花期较母本长,5—9月均为花期。而且冬季能保持地面上部常绿。

1、萱草种质染色体倍性分析方法

针对目前萱草品种引种途径混乱，染色体倍性不明的现状，在选择亲本之前开展染色体倍性分析。染色体数目观察采用常规根尖压片法。取萱草根尖1cm左右，用饱和的对二氯苯水溶液室温预处理4h后取出根尖，0℃卡诺固定液固定24h，然后在60℃的恒温水浴中用1mol/l盐酸解离8min，再用卡宝品红染液染色20min后压片。显微镜下对染色体进行观察、计数，确定萱草种质的染色体倍性，以此为依据选择杂交亲本。

2、利用分子标记技术进行常绿、抗病等目标性状的选择

利用群组分离分析法(bsa法)，将收集到的萱草种质根据目标性状类型分组，利用aflp(扩增片段长度多态性)分子标记技术寻找组间扩增谱带的差异，快速筛选出与目标基因连锁的分子标记，通过连锁分析确定它们之间连锁关系，然后利用与目标性状紧密连锁的dna分子标记进行抗病、常绿等性状的辅助选择，最终通过常规杂交把控制不同性状的多个基因聚合在一起，使新品种具有常绿、抗病等多个优良性状。

表2最佳品种亲本与杂交后代表型的比较

表3新品种与杂交后代物后期的比较

3、亲本及杂交苗栽培种植方法

3.1栽植株行距

对于购买的苗种第1次移栽,移入10cm×12cm的营养钵中,第2年秋季植株,第2次移栽到大田中,株行距30cm×30cm。也可以于第1次移栽时,直接移栽到大田中,第1次移栽时株行距20cm×20cm。

3.2施肥

幼苗再生长阶段,需肥量较高,要薄肥勤施。施肥可以与浇水结合,每隔10d施用1次0.2％的复合肥。二年生种苗生长期的施肥可分2～3次进行,第1次在2月叶片大量萌发前,第2次在5月开花前,第3次在9月初秋叶萌发前进行。

3.3灌溉

新苗移栽后,须维持土壤持水量70％～80％,干旱及时浇水。苗期植株小,需水量也小。从生殖生长开始,需水量逐渐增大,如这时缺水,将影响生长。花蕾期必须经常保持土壤湿润,防止花蕾因干旱而脱落,一般每隔1周浇水1次。

3.4分植

萱草栽植2～3年后需要进行分植,从而防止株丛过密引发衰败,一般每株萱草每年的增殖系数为1∶3左右。通常每丛萱草可保持15～16个分枝以下,株丛超过20枝必须进行分植。

3.5病虫害防治