本申請(qǐng)屬于生物育種領(lǐng)域，具體涉及一種高溫誘導(dǎo)龍眼2n雄配子的方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、龍眼（dimocarpus?longan?lour.）是重要的南亞熱帶果樹(shù)，在植物學(xué)分類上，龍眼屬無(wú)患子科（sapindaceae）龍眼屬（dimocarpus），與荔枝（litchi?chinensis?sonn.）并稱為“嶺南佳果”。龍眼具有很高的食用價(jià)值和藥用價(jià)值，其果肉中含有萜類、脂類、甾體組分、酚類物質(zhì)、氨基酸和糖類等化學(xué)成分，具有抗癌、抗衰老、補(bǔ)血安神、增強(qiáng)免疫力等功能。

2、但是，由于龍眼的育種途徑單一，主要以實(shí)生選種為主，導(dǎo)致出現(xiàn)主栽品種單一的問(wèn)題，僅“石硤”和“儲(chǔ)良”兩個(gè)品種獨(dú)大，多數(shù)龍眼品種還存在果實(shí)較小、可食率較低、種子敗育發(fā)生率較低且不穩(wěn)定等問(wèn)題。傳統(tǒng)的育種方法因周期長(zhǎng)、效率低而限制了新品種的創(chuàng)新，這些問(wèn)題均限制了我國(guó)龍眼的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。而多倍體育種具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如：果實(shí)增大且少（無(wú)）籽、提升果實(shí)品質(zhì)、提高果實(shí)產(chǎn)量、增強(qiáng)果樹(shù)抗逆性等，能同時(shí)解決龍眼果實(shí)較小和可食率低的問(wèn)題，成為突破龍眼育種瓶頸的新途徑。此外，多倍體還可作為育種親本開(kāi)展雜交育種試驗(yàn)，創(chuàng)制更豐富的多倍體種質(zhì)。因此，開(kāi)展倍性育種工作，從中選育出果大且無(wú)核或焦核、可食率高、品質(zhì)優(yōu)異的龍眼新品種，可為龍眼產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定品種基礎(chǔ)。

3、多倍體是指含有兩倍以上基本染色體的體細(xì)胞的植物，每個(gè)核具有兩個(gè)或兩個(gè)以上的基因組，在植物界的進(jìn)化和多樣化中起著重要作用，也被認(rèn)為是植物物種形成和適應(yīng)環(huán)境變化的重要機(jī)制之一。自從首次報(bào)道植物多倍體現(xiàn)象以來(lái)，多倍體的研究一直是科學(xué)家們關(guān)注的焦點(diǎn)之一。

4、多倍體與二倍體植株在形態(tài)、生理、細(xì)胞學(xué)等方面存在差異，這些基因型和表型差異主要是由細(xì)胞大小增加、基因劑量效應(yīng)和等位基因多樣性引起的。在果樹(shù)上多倍體具有器官巨大性、抗逆性強(qiáng)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、可稔性低等特點(diǎn)，因此多倍體育種成為果樹(shù)育種的重要手段。

5、多倍體在自然界中廣泛存在，在枇杷、柑橘、梨、沙田柚、棗、葡萄等果樹(shù)中均有發(fā)現(xiàn)自然變異的多倍體。自然變異得到的多倍體無(wú)需誘導(dǎo)，但變異頻率極低，因此，若想獲得較多的多倍體必須經(jīng)過(guò)人工誘導(dǎo)，常用的果樹(shù)多倍體育種途徑有體細(xì)胞誘導(dǎo)加倍和配子體加倍融合兩種。

6、體細(xì)胞加倍途徑是通過(guò)對(duì)植物的器官，如幼嫩組織和種子等直接經(jīng)過(guò)物理和化學(xué)手段進(jìn)行誘導(dǎo)的方法，以獲得多倍體植株。常用的物理誘導(dǎo)有溫度、射線、電離、機(jī)械損傷等手段。這些物理因素可以在植物細(xì)胞分裂過(guò)程中造成干擾，促使染色體加倍。通過(guò)物理方法誘變體細(xì)胞加倍獲得多倍體已在楊樹(shù)、棗和梨等植物中均得到成功應(yīng)用。化學(xué)手段是通過(guò)化學(xué)試劑處理分裂旺盛的植物器官、組織或細(xì)胞，從而誘導(dǎo)細(xì)胞染色體加倍。常用的化學(xué)試劑通常為秋水仙素、吲哚乙酸、氨磺樂(lè)靈、一氧化二氮等，其中秋水仙素是最常用的試劑。通過(guò)化學(xué)方法誘變體細(xì)胞加倍獲得多倍體在木薯、油茶、桑樹(shù)、火龍果等植物中均得到成功應(yīng)用。誘導(dǎo)體細(xì)胞加倍產(chǎn)生多倍體的原理是在植物有絲分裂旺盛期，通過(guò)人工制造物理或化學(xué)因素使有絲分裂紊亂導(dǎo)致細(xì)胞體內(nèi)染色體加倍，然而這種方法往往只能使部分細(xì)胞染色體加倍而形成嵌合體，且嵌合體在后期分離純化較困難。

7、配子體加倍融合途徑是在小孢子母細(xì)胞或大孢子母細(xì)胞處于合適減數(shù)分裂時(shí)期，利用物理或化學(xué)手段對(duì)植物花蕾進(jìn)行處理，使雄配子或雌配子加倍后通過(guò)人工授粉獲得多倍體后代的一種方法。2n配子在許多多倍體植物的遺傳和育種研究的價(jià)值已得到體現(xiàn)，利用2n配子創(chuàng)制多倍體具有更多的生物學(xué)優(yōu)點(diǎn)，如更高的發(fā)生頻率、更高的雜合度，且2n配子在傳遞雜合性和上位性方面具有特殊價(jià)值。利用該途徑創(chuàng)制多倍體已在楊樹(shù)、木薯、紅掌等植物中獲得成功應(yīng)用。

8、但目前，倍性育種在龍眼育種研究中少有報(bào)道，而其他植物采用高溫誘導(dǎo)2n雄配子進(jìn)行倍性育種也仍存在誘導(dǎo)效率低的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，本申請(qǐng)一實(shí)施例提供一種高溫誘導(dǎo)龍眼2n雄配子的方法，采用該方法誘導(dǎo)龍眼2n雄配子具有較高的誘導(dǎo)率，同時(shí)誘導(dǎo)得到的花粉具有較高的花粉生活力與花粉萌發(fā)率。

2、本申請(qǐng)一方面提供一種高溫誘導(dǎo)龍眼2n雄配子的方法，包括：

3、高溫誘導(dǎo)龍眼雄花蕾，產(chǎn)生2n雄配子；其中，所述高溫的溫度范圍為34℃~40℃。

4、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述高溫的溫度范圍為38℃~40℃。

5、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述龍眼雄花蕾的直徑為1.4mm~2.1mm，其小孢子處于減數(shù)分裂的粗線期至終變期。

6、在其中一個(gè)實(shí)施例中，高溫誘導(dǎo)直至80%以上的龍眼雄花蕾的直徑大于2.1mm。

7、在其中一個(gè)實(shí)施例中，高溫誘導(dǎo)處理的時(shí)間為8天~12天。

8、在其中一個(gè)實(shí)施例中，高溫誘導(dǎo)處理的時(shí)間為9天~10天。

9、在其中一個(gè)實(shí)施例中，高溫誘導(dǎo)包括：

10、采用白色塑料膜覆蓋整棵龍眼樹(shù)，在白色塑料膜內(nèi)放置溫控光照設(shè)備進(jìn)行高溫誘導(dǎo)；

11、可選地，所述光照強(qiáng)度為3500xl~4500xl。

12、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述龍眼包括石硤龍眼、儲(chǔ)良龍眼、古山二號(hào)龍眼和草鋪龍眼中的一種或多種。

13、本申請(qǐng)另一方面提供根據(jù)上述的高溫誘導(dǎo)龍眼2n雄配子的方法誘導(dǎo)得到的龍眼2n雄配子。

14、本申請(qǐng)另一方面還提供上述的龍眼2n雄配子在龍眼多倍體育種中的應(yīng)用。

15、本申請(qǐng)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例細(xì)節(jié)在下面的描述中提出，本申請(qǐng)的其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將從說(shuō)明書及其權(quán)利要求書變得明顯。

技術(shù)特征：

1.一種高溫誘導(dǎo)龍眼2n雄配子的方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫誘導(dǎo)龍眼2n雄配子的方法，其特征在于，所述高溫的溫度范圍為38℃~40℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫誘導(dǎo)龍眼2n雄配子的方法，其特征在于，所述龍眼雄花蕾的直徑為1.4mm?~2.1mm，其小孢子處于減數(shù)分裂的粗線期至終變期。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高溫誘導(dǎo)龍眼2n雄配子的方法，其特征在于，高溫誘導(dǎo)直至80%以上的龍眼雄花蕾的直徑大于2.1mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高溫誘導(dǎo)龍眼2n雄配子的方法，其特征在于，高溫誘導(dǎo)處理的時(shí)間為8天~12天。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高溫誘導(dǎo)龍眼2n雄配子的方法，其特征在于，高溫誘導(dǎo)處理的時(shí)間為9天~10天。

7.根據(jù)權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)所述的高溫誘導(dǎo)龍眼2n雄配子的方法，其特征在于，高溫誘導(dǎo)包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)所述的高溫誘導(dǎo)龍眼2n雄配子的方法，其特征在于，所述龍眼包括石硤龍眼、儲(chǔ)良龍眼、古山二號(hào)龍眼和草鋪龍眼中的一種或多種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述的高溫誘導(dǎo)龍眼2n雄配子的方法誘導(dǎo)得到的龍眼2n雄配子。

10.權(quán)利要求9所述的龍眼2n雄配子在龍眼多倍體育種中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)屬于生物育種領(lǐng)域，具體涉及一種高溫誘導(dǎo)龍眼2n雄配子的方法及其應(yīng)用。本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N高溫誘導(dǎo)龍眼2n雄配子的方法，包括：高溫誘導(dǎo)龍眼雄花蕾，產(chǎn)生2n雄配子。由于高溫處理后花粉產(chǎn)量降低、花粉的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化、花粉生活力和發(fā)芽力降低，但適宜的高溫處理不會(huì)影響花粉的正常授粉受精。本申請(qǐng)以龍眼‘石硤’為試驗(yàn)材料，深入探究了小孢子細(xì)胞減數(shù)分裂的規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)龍眼雄配子染色體加倍技術(shù)進(jìn)行研究，旨在通過(guò)高溫誘導(dǎo)創(chuàng)制2n雄配子，通過(guò)摸索探尋一個(gè)合適的誘導(dǎo)溫度，本申請(qǐng)研究發(fā)現(xiàn)高溫誘導(dǎo)的2n花粉率明顯高于自然發(fā)生，具有較高的誘導(dǎo)率。

技術(shù)研發(fā)人員：劉以欣,傅嘉欣,劉成明,李慧敏,甘吉昌,熊海,李卓泓,胡桂兵,胡致遠(yuǎn)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21