一种培育四倍体紫丁香的方法

技术领域

本发明涉及园林植物种植技术领域，具体是一种培育四倍体紫丁香的方法。

背景技术

紫丁香是木犀科丁香属落叶灌木，因花筒细长如钉且香故名丁香。这种丁香为著名的庭园花木，其花序硕大、开花繁茂，花色淡雅、芳香，习性强健，栽培简易，且这种丁香均具有较高经济价值、药用价值和观赏价值，在我国各地中广泛栽培应用。近年来，国内通过杂交育种、芽变选育、实生选育、国外品种引种驯化选育出了不少优良丁香品种，国内应用的品种类型达到30多个。据研究现有栽培丁香为二倍体，体细胞染色体数目有 2n＝2x＝46。而植物多倍化后，易出现营养和生殖器官的变大，次生代谢物含量的提高，抗逆性、抗病性的增强。因此，诱导培育出同源四倍体丁香，可以较大幅度提高丁香观赏品质、抗逆性、抗病性及药用价值等。而目前的诱导操作方法繁琐，且诱导成功率不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种培育四倍体紫丁香的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种培育四倍体紫丁香的方法，包括以下具体步骤：

步骤一，秋季收获紫丁香种子经层积处理过冬；

步骤二，次年春紫丁香种子播种出苗后，当紫丁香幼苗子叶展平，真叶刚露尖时，用秋水仙素溶液浸涂紫丁香茎尖；

步骤三，每隔12h重新处理一次，连续处理六次，共处理72h；

步骤四，进行细胞学鉴定，获得四倍体紫丁香植株。

作为本发明的进一步方案，在步骤一中，层积处理为选取健康饱满紫丁香种子经过40 度温水浸种12h后，与湿沙按照5:1的比例混合，储藏于冰箱。

作为本发明的进一步方案，在步骤二中，浸涂秋水仙素溶液的紫丁香真叶长度要小于0.3cm；

作为本发明的进一步方案，在步骤二中，浸涂秋水仙素溶液的浓度为0.2％；

作为本发明的进一步方案，在步骤二中，秋水仙素溶液的组分为0.2％秋水仙素和1％二甲亚砜溶液。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的提供的培育四倍体紫丁香的方法，可以有效的获得四倍体紫丁香植株，其中多倍体植株具有营养体巨大性，该方法可增加遗传多样性，培育紫丁香新品种。

附图说明

图1为紫丁香细胞二倍体和四倍体的染色体对比图。

图2为紫丁香细胞二倍体和四倍体的植株对比图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例

一种培育四倍体紫丁香的方法，包括以下具体步骤：

步骤一，秋季收获紫丁香种子经层积处理过冬；

步骤二，次年春紫丁香种子播种出苗后，当紫丁香幼苗子叶展平，真叶刚露尖时，用秋水仙素溶液浸涂紫丁香茎尖；

步骤三，每隔12h重新处理一次，连续处理六次，共处理72h；

步骤四，进行细胞学鉴定，获得四倍体紫丁香植株。

其中，在步骤一中，层积处理为选取健康饱满紫丁香种子经过40度温水浸种12h后，与湿沙按照5:1的比例混合，储藏于冰箱；

其中，在步骤二中，浸涂秋水仙素溶液的紫丁香真叶长度要小于0.3cm；

浸涂秋水仙素溶液的浓度为0.2％；

秋水仙素溶液的组分为0.2％秋水仙素和1％二甲亚砜溶液。

试验例

1材料与方法

1.1试验材料

紫丁香为木犀科丁香属落叶灌木。

1.2试验方法

1.2.1多倍体诱变

当紫丁香幼苗了叶展平，真叶露尖时，用0.2％秋水仙素+2-3％二甲亚砜溶液浸涂紫丁香茎尖，12h后重新处理一次，连续处理6次，共处理72h。

1.2.2植株多倍体鉴定

于上午9:00或下午3:00左右，使用镊子摘取2～4mm的植株茎尖，将茎尖转入卡诺固定液(95％乙醇：冰醋酸＝3:1)中进行24h的茎尖固定处理。制片时将紫丁香的茎尖放入1mol/L HCl的离心管中，用水浴锅解离茎尖10min，并用卡宝品红染色液染色20min左右，茎尖染色完成后取1-2mm进行压片，放置一段时间后使用Leica DM4000显微镜观测紫丁香染色体的数量并拍照记录(结果如图1)。

1.2.3形态测定

1.2.3.1形态学观测：用刻度尺对紫丁香植株的株高、节间距等进行测量，测量叶长、叶宽及叶面积，设置3次重复。

1.2.3.2气孔大小、密度的测定：取丁香叶片，用镊子撕取叶片下表皮，将其放置在载玻片上，使用质量浓度为1％的I-KI对植株下表皮进行染色，盖好盖玻片后用OlympusBH-2 光学显微镜进行观察，观测气孔状态并对叶片保卫细胞的长宽进行测量，设置5次重复并计算平均值；使用网格测微尺测定气孔密度，摄影并求得平均值。

2结果与分析

2.1紫丁香茎尖诱导

随着秋水仙素处理浓度的升高和浸泡时间的增加，紫丁香植株的死亡率呈现不断上升的趋势，当秋水仙素浓度为0.1％时，处理时间为24h、48h、72h的植株死亡率分别为0.0％、 1.7％和1.7％，当秋水仙素浓度为0.3％时，处理时间为24h、48h、72h的植株死亡率分别为6.7％、11.7％和15.0％。

观察紫丁香的诱变效果可知，秋水仙素浓度和处理时间为影响紫丁香幼苗诱变率的两个影响因素，在质量浓度为0.1％时，药剂处理48h时紫丁香的变异率最高，为43.3％；浓度为0.2％时处理72h时变异率达到66.7％；质量浓度为0.3％时处理24h的变异率达到最高，为61.7％。综合以上因素，可知当秋水仙素浓度为0.2％，处理时间为72h时对紫丁香幼苗的诱变效果最显著，为紫丁香的最佳诱导处理组合。

2.2紫丁香植株染色体数目鉴定

运用茎尖染色体压片法对紫丁香植株染色体数进行鉴定。在鉴定的60株中有25株为二倍体(2n＝2x＝46)、30株为四倍体(2n＝4x＝92)，分别占鉴定植株总数的41.67％、50.00％和8.33％。

2.3株高

秋水仙素处理初期二倍体植株高度与四倍体较为接近，略微高于四倍体，随着时间的增长，在6月30号紫丁香二倍体株高10.333cm，四倍体高9.933cm，两者株高接近一致，差异不显著。到8月10号时，紫丁香二倍体株高16.300cm，四倍体株高13.167cm，二倍体比四倍体高23.79％，差异极显著(P<0.01)。8月10号以后，紫丁香四倍体株高的生长速度均缓慢，接近平缓，生长率降低，显著低于二倍体植株。由此可见，四倍体丁香幼苗经生长受到了抑制，可能与药剂处理后，植物体内细胞的分裂速度降低，影响生长素含量有关。

2.4叶片形态

紫丁香二倍体植株叶片小，卵形叶片，叶片数少；而四倍体紫丁香叶片明显变大、变圆。四倍体植株的叶长、叶宽及叶面积分别为正常植株的143.3％、153.9％和324.6％，差异均达到极显著(P<0.01)；且四倍体植株的叶片增厚、颜色加深、茎增粗、叶片数量增加(具体结果如图2)。

2.5叶片保卫细胞

紫丁香四倍体植株叶片的保卫细胞明显变大，其长度和宽度分别为二倍体植株的154.9％，147.9％；保卫细胞数量明显减少，为二倍体的54.0％；且紫丁香四倍体保卫细胞大小、密度与二倍体之间均达到差异极显著水平(P<0.01)。

结果

(1)用0.2％秋水仙素溶液浸涂法对紫丁香幼苗茎尖处理72h，获得紫丁香四倍体变异植株，变异率是66.7％。

(2)紫丁香四倍体变异植株表现出生长缓慢，植株矮小，叶片增厚，叶形指数发生变化，叶面积变大，叶片颜色加深，叶片中保卫细胞长度、宽度增大，单位面积内气孔的数量变少。

(3)四倍体紫丁香核型公式为2n＝4x＝92。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。