专利名称:作物无融合生殖诱导剂的利记博彩app
技术领域:
本发明是属于一种诱导作物无融合生殖的化学药剂。
目前国内外所使用的化学无融合生殖诱导剂,一般诱导频率低,并且具有毒性,所以没有实用价值。据调查,国内外还没有这种作物无融合生殖诱导剂。
本发明的目的是为提供一种诱导频率高,而且没有毒性,同时具有广谱性,可用于各种作物诱导产生无融合生殖材料的作物无融合生殖诱导剂。
下面对本发明予以详细说明,所提出的作物无融合生殖诱导剂,从1988年开始,经过5年的实践,找到了一种无毒化学无融合生殖诱导剂,具有使各种作物产生无融合生殖材料,该诱导剂暂定为TAM,它是利用各种植物生长刺激素,按配方配制而成的,其组成是由渗透剂二甲基亚砜粘着剂茶籽皂素、乳化剂吐温80、细胞伸长剂赤霉素、生长素抑制剂顺丁烯二酰肼、光和作用增强剂三十烷醇和乙烯生成阻止剂氨氧基乙酸。通过多年实践摸索,其组成比例为渗透剂二甲基亚砜0.2~1%、粘着剂茶籽皂素0.25~0.5%、乳化剂吐温80为0.25~0.5%、细胞伸长剂赤霉素0.002~0.005%、生长素抑制剂顺丁烯二酰肼0.004~0.01%、光和作用增强剂三十烷醇0.004~0.008%、乙烯生成阻止剂氨氧基乙酸0.006~0.01%、水99.284~93.867%。
无融合生殖诱导剂TAM的配制工艺是先将配方中光合作用增强剂三十烷醇用少量无水乙醇加热溶解后,加入吐温80再加热混溶,用适量水稀释继续加热混合均匀,然后加入组成中的其它成份,最后使无融合生殖诱导剂TAM中各成份比例达到如下浓度范围渗透剂二甲基亚砜0.2~1%、粘着剂茶籽皂素300~600PPm、乳化剂吐温80为400~800PPm、细胞伸长剂赤霉素20~50PPm、生长素抑制剂顺丁烯二酰肼40~100PPm、乙烯生成阻止剂氨氧基乙酸60~100PPm、光和作用增强剂三十烷醇40~80PPm。配方的配心即主要成份是顺丁烯二酰肼和氨氧基乙酸,当生长素抑制剂顺丁烯二酰肼浓度增加时,植株生殖器官中的吲哚乙酸含量减少,而乙烯生成阻止剂氨氧基乙酸减少时,植株生殖器官中的脱落酸含量增加,由于植株内源生长素的平衡失调,导致植物发生无融合生殖。
利用无毒化学无融合生殖诱导剂TAM在水稻抽穗扬花时,将稻穗用温水杀雄后,用诿导剂TAM浸渍1分钟,待药液凉干后用透明纸套装,经过10天可使稻穗花穗胚珠胞原细胞发育成胚,次生极核不通过受精能发育形成胚乳,诱导频率高达10%以上。
本发明与现有(当前)技术相比所具有的优点本发明所用药剂是无毒的,利用组成中各种植物生长刺激素相互配合,调控植株体中的新陈代谢,促使在植物生殖器官中生长刺激素平衡失调,诿导产生无融合生殖作用,其诿导频率较高,可用于生产实践。
实施例水稻在抽穗扬花期,用温水杀雄,将去雄后的稻穗用无毒化学诿导剂TAM浸渍1分钟,套上透明袋,10天后取袋,颖花可以结实,结实率为4~11%,通过细胞胚胎学观察,无毒化学诿导剂TAM处理水稻可诿导产生无融合生殖,胚是由胚珠胞原细胞发育形成,胚乳是由次生极核不通过受精发育形成的,即无融合生殖。下面对发明的研究、应用和实施作进一步地加以详细说明。
现已筛选出无毒无融合生殖诿导剂TAM。水稻经温水杀雄用TAM处理并套袋,去雄后的雌蕊能结实,结实率为4~11%,见表一。
表一诿导剂TAM处理不同水稻品种的结实率
从表一可见,TAM诿导剂诿导水稻去雄雌蕊结实的特性,即无融合生殖特性。
一、无融合生殖诿导剂TAM的筛选我们共研制六种无融合生殖诿导剂,这六种诿导剂的代号为HWHTAM、HWTAM、WHTAM、HTAM和TAM现将这六种诿导剂对水稻诿导无融合生殖的结果列于表二。
表二不同诿导剂对水稻诿导结实的对比
从表二可见,诿导剂HWTAM和TAM诿导率较高,由于HWTAM成本高,为此我们选用TAM作为水稻无融合生殖诿导剂。
二、诿导剂TAM诿导无融合生殖,处理时期是关键。1990年改进配方和施用时期,诿导率提高到10%以上。无融合生殖诿导剂在不同时期处理水稻的诿导频率列于表三。
表三诿导剂TAM在不同时期处理水稻的诿导结实率
从表三可见,诿导剂TAM诿导水稻产生无融合生殖,导导剂的处理时期应在胚珠处于孢原细胞时期,诿导水稻产生无融合生殖的频率较高。
三、诿导剂TAM诿导V优46F1无融合生殖的经过及其特性1989年8月15日在湖南农学院和湖南桃江,用无融合生殖诿导剂处理杂交稻V优46F1,经温水杀雄,TAM诿导剂诿导后套袋,去雄后的雄蕊能结实,共获得35粒种子,1990年将获得的种子播种繁殖,保持V优46F1性状的有30株,分别收集种子于1991年按单株播种繁殖,F2出现了少量分离现象,我们从中筛选出保持或增强的V优46F1性状的株系,1992年在湖南桃江播种繁殖,从F1代中已筛选出保持或增强V优46F1性状的四个品系,1992年通过细胞胚胎学观察,用TAM诿导剂处理V优46F1,能诿导胚珠原细胞发育成胚,次生极核未受精能发育形成胚乳。因此TAM诿导剂能诿导出无融合生殖材料。
四、诿导剂TAM诿导V20A无融合生殖的经过及其特性1989年8月15日在湖南桃江,利用TAM诿导剂处理完全不育的V20A不育系,经温水杀雄后用TAM诿导并套袋,结实率见表四。1990年将89年经诿导处理所获得的39粒种子播种繁殖,选择适当株号穗套袋隔离观察结实情况见表五。1991年将V20A诿导结实的种子混收,于1992年播种繁殖,通过压片、切片镜检,花粉粒仍完全不育,但能无融合生殖。
表四诿导剂TAM处理V20A的诿导结实率
表五 V20AF1隔离结实率
1992年通过细胞胚胎学观察,用TAM诿导剂处理雄性不育系V20A能诿导胚珠孢原细胞发育成种子,并具有遗传特性。
在此值得提出的是,经89年诿导处理所获得的39粒种子,于1990年播种繁殖时,从中发现一株突变株,分叶力特别强,结实率达60.5%。1992年将所获得的种子单株播种繁殖,F3代的结实率高达94.5%。1992年通过显微切片观察,花粉变成完全可育,目前这株突变株,经F3代繁殖已培育成五个稳定的优良性状品系。
1992年6月15日,我们把上一年种植入选的材料,在桃江播种,7月18日至19日移栽入大田,按4×6寸密度单本移植,选出了有发展前景的品系10个,列表说明如下表六大田初选株系考种复选及决选结果
表七入选株系性状比较表
从表七可以看出,在以上比较项目中与CK(V46F1)相同的有PF325PF331两个株系。而PF307、PF313、HF311等株系除在分蘖能力、穗粒结构和成熟期上同CK存在一定差异外,其它性状不存在明显差异。由V20A经诿导获得的变异株系,HF333、HF336、HF337在株高方面存在优势。HF333在分蘖力、主穗长、穗粒数、粒长/宽等方面较V46有明显优势,且米质优,茎杆粗壮,抗倒伏,并在成熟期上有所提早。而HF336、HF337除成熟期延后、千粒重有所降低外,其它性状都与V46比较接近。
五、无融合生殖的细胞胚胎学初步观察1992年我们对上述水稻无融合生殖材料,用石蜡制片法、压碎法,进行细胞胚胎学的初步观察,试图从细胞胚胎学角度来弄清无融合生殖的机制,以及TAM诿导剂对稻株的影响。现将观察结果分述如下(一)对不育系V20A材料的观察
1.经温水去雄后,用TAM诿导剂处理并套袋的颖花,其雌蕊柱头腺毛增多,子房逐渐长大发育成颖果。
2.当雌蕊在颖Q花内并为颖花长度的三分之一时,雌蕊珠心中已产生孢原细胞,经TAM处理并套袋,在成熟的胚囊中,助细胞消失最早,卵细胞经分裂,发育成球形胚,进而发育呈梨形胚,然后在顶端朝外形成舌状体继而向内外侧分别产生盾片和外胚叶。随着胚体长大,胚芽鞘、胚芽、胚根鞘和胚根相继形成,最后成长为成熟的胚。从孢原细胞出现到成熟胚的形成,约需10天时间。
胚乳的发育极核在胚囊中位置常不定,未受精的两个极核比较靠近,以后核膜融解,核质融合,随后二核仁融合,成为次生极核,随胚囊发育长大,珠心组织逐渐消失,次生极核进行有丝分裂,形成多数游离极核,并由胚囊内四周逐渐向中央形成胚乳细胞。从子房壁的结构来看,果皮和种皮的发育都正常。
成熟胚囊的反足细胞,常由胚囊的合点端移到胚囊的侧壁,并分裂成4~6个细胞的反足组织,造成位移和分裂的直接原因,可能与供应胚囊发育的营养物质是从合点进入有关。此后反足组织停止发育,直至胚体各部形成,反足组织才消失。
3.雄性不育系V20A经TAM诿导剂处理后,所得无融合生殖的子代经压片、切片镜检,其花粉粒仍为完全不育,但经TAM处理后,所产生的V20A突变株F3,经压片、切片镜检,其花药发育正常,花粉粒已完全恢复了可育。
(二)对V46材料的观察用TAM诿导剂,用同样的方法,处理杂交稻V46,经切片观察,未受精的卵细胞能发育成胚,未受精极核能发育成胚乳,与上述情况基本相同。所不同的V46的孢原细胞和胚体均比V20A的要小些,成熟的胚也有这种现象,这可能与品种间的差别有关。
综合上述,我们初步认为TAM诿导剂可将水稻孢原细胞不经减数分裂过程,直接发育成二倍体胚囊。一方面是由于在我们研究的幼嫩材料,尚未发育孢原细胞有减数分裂过程,另一方面是正当小穗处于孢原细胞时期,用TAM诿导剂处理小穗,其无融合生殖率达10.5%,如为二倍体孢子无融生殖,即所形成胚是二倍体,胚乳是四倍体,这样所得后代生活力更强,对育种工作将具有战略性的重要意义。
权利要求
1.一种作物无融合生殖诿导剂,其特征在于它是利用植物生长刺激素按配方配制而成的,在其组成是由渗透剂二甲基亚、粘着剂茶籽皂素、乳化剂吐温80、细胞生长剂赤霉素、生长素抑制剂顺丁烯二酰肼、光合作用增强剂三十烷醇和乙烯生成阻止剂氨氧基乙酸,在其组成的比例渗透剂二甲基亚为0.2~1%、粘着剂茶籽皂素0.25~0.5%、乳化剂吐温80为0.25~0.5%、细胞伸长剂赤霉素为0.002~0.005%、生长素抑制剂顺丁烯二酰肼为0.004~0.01%、光合作用增强剂三十烷醇0.004~0.008%、乙烯生成阻止剂氨氧基乙酸0.006~0.01%、水为99.284~93.867%。
2.据权利要求1所述的作物无融合生殖诿导剂,其特征在于组成中各成份的比例浓度范围渗透剂二甲基亚为0.2~1%、粘着剂茶籽皂素为300~600PPm、乳化剂吐温80为400~800PPm、细胞伸长剂赤霉素为20~50PPm、生长抑制剂顺丁烯二酰肼为40~100PPm、乙烯生成阻止剂氨氧基乙酸为60~100PPm、光合作用增强剂三十烷醇为40~80PPm。
全文摘要
一种作物无融合生殖诱导剂,它是利用植物生长刺激素,即二甲基亚、茶籽皂素、吐温80、赤霉素、顺丁烯二酰肼、三十烷醇和氨氧基乙酸、按配方配制而成的。这种作物无融合生殖诱导剂是无毒的,利用组成中各种植物生长刺激素相配合,调控植株体中的新陈代谢,促使在植物生殖器官中生长刺激素平衡失调,诱导产生无融合生殖作用,且诱导频率高,同时具有很大的经济与社会效益。
文档编号A01P21/00GK1091592SQ9311060
公开日1994年9月7日 申请日期1993年3月5日 优先权日1993年3月5日
发明者唐明远, 胡久清, 陈守泉, 莫寿康, 潘觉知 申请人:渤海桃江县科学技术委员会