本發(fā)明涉及遺傳育種，具體地說(shuō)是一種通過(guò)誘導(dǎo)純合二倍體配子體培育裙帶菜三倍體孢子體的方法。
背景技術(shù)：
1、裙帶菜是我國(guó)第二大經(jīng)濟(jì)褐藻，重要性僅次于海帶。它隸屬于海帶目，具有典型的海帶目褐藻的生活史。自然界中裙帶菜孢子體為二倍體(2n)，配子體為單倍體(n)。目前開展裙帶菜育種的主要方法為累代連續(xù)定向選擇和單倍配子體克隆雜交育種，培育的孢子體后代均為2n孢子體。三倍體(3n)由于其不育性或育性較低，會(huì)將生殖消耗的能量分配給營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段，因此通常產(chǎn)量較高并且品質(zhì)優(yōu)良。因此培育3n孢子體對(duì)于裙帶菜的新種質(zhì)創(chuàng)制具有重要的潛在價(jià)值。
2、裙帶菜繁殖方式多樣，2n孢子體除了最常見的孢子繁殖方式外，還可以直接通過(guò)體細(xì)胞進(jìn)行無(wú)孢子繁殖，形成絲狀的配子體。雜合2n孢子體由于同時(shí)存在u和v染色體，它們無(wú)孢子繁殖產(chǎn)生的2n配子體后代與親本孢子體的基因型一致，也兼具u和v染色體，因此其性別表型復(fù)雜，表現(xiàn)為雌雄混合在一起或者雌雄同體，難以分離出單一性別的2n配子體用于雜交培育三倍體，因而迫切需要克服雜合2n配子體性別表型復(fù)雜，難以分離出單一性別的2n配子體進(jìn)而雜交獲得三倍體孢子體的技術(shù)瓶頸。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明目的在于提供一種通過(guò)誘導(dǎo)純合二倍體配子體培育裙帶菜三倍體孢子體的方法。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
3、一種通過(guò)誘導(dǎo)純合二倍體配子體培育裙帶菜三倍體孢子體的方法，通過(guò)誘導(dǎo)純合2n裙帶菜孢子體無(wú)孢子繁殖產(chǎn)生純合2n配子體，進(jìn)而與普通單倍(n)配子體雜交獲得裙帶菜三倍(3n)孢子體。
4、進(jìn)一步的說(shuō)，
5、以裙帶菜孤雌生殖產(chǎn)生的幼孢子體為起始材料，通過(guò)組織培養(yǎng)誘導(dǎo)產(chǎn)生純合二倍(2n)雌性配子體；
6、以雌雄同體配子體自交產(chǎn)生的幼孢子體為起始材料，通過(guò)組織培養(yǎng)誘導(dǎo)產(chǎn)生純合2n雄性配子體；
7、而后利用上述獲得的純合2n配子體分別與相反性別的單倍(n)配子體雜交獲得裙帶菜三倍(3n)孢子體。
8、更進(jìn)一步的說(shuō)，
9、選擇裙帶菜單倍(n)雌性配子體克隆，通過(guò)誘導(dǎo)孤雌生殖獲得純合二倍(2n)孢子體；
10、選擇裙帶菜單倍(n)雌雄同體的配子體克隆，通過(guò)自交獲得純合2n孢子體；
11、將上述獲得2n孢子體分別培養(yǎng)至1cm的長(zhǎng)度，將假根切掉，通過(guò)組織培養(yǎng)誘導(dǎo)體細(xì)胞進(jìn)行無(wú)孢子繁殖，分別產(chǎn)生純合2n雌性和雄性配子體；
12、將上述獲得的2n雌性配子體與n雄性配子體雜交，將上述獲得的2n雄性配子體與n雌性配子體雜交，獲得裙帶菜三倍體(3n)孢子體。
13、所述獲得的裙帶菜三倍體(3n)孢子體為不育，即不能形成游孢子。
14、所述誘導(dǎo)孤雌生殖和雌雄同體配子體自交從而獲得2n孢子體的過(guò)程為：
15、將雌、雌雄同體配子體分別在pes海水培養(yǎng)基中以溫度18-20℃，光照強(qiáng)度50－80μmol?photons?m-2s-1，光周期12h白天：12h黑夜；靜止培養(yǎng)至幼孢子體達(dá)到1mm；并每3-5天更換一次pes海水培養(yǎng)基；
16、將培養(yǎng)至1mm的幼孢子體在pes海水培養(yǎng)基中，以溫度18-20℃,光照強(qiáng)度50－80μmol?photons?m-2s-1，光周期12h白天：12h黑夜，并充入空氣的條件下培養(yǎng)至幼孢子體長(zhǎng)度達(dá)到1cm，并每2-3天更換一次pes海水培養(yǎng)基。
17、所述通過(guò)組織培養(yǎng)誘導(dǎo)體細(xì)胞進(jìn)行無(wú)孢子繁殖，分別產(chǎn)生純合2n雌性和雄性配子體的過(guò)程為：
18、將切掉假根的1cm的孢子體在pes海水培養(yǎng)基中以溫度17-18℃，光照強(qiáng)度40-50mol?photons?m-2s-1，光周期12h白天：12h黑夜；靜止培養(yǎng)1-2月；并每15-20天半量更換一次pes海水培養(yǎng)基。
19、所述2n雌性配子體與n雄性配子體雜交，2n雄性配子體與n雌性配子體雜交：
20、將2n配子體與性別相反的n配子體等質(zhì)量混合，在pes海水培養(yǎng)基中以溫度18℃，光照強(qiáng)度50－80μmol?photons?m-2s-1，光周期12h白天：12h黑夜；并每3-5天更換一次pes海水培養(yǎng)基。
21、所述pes培養(yǎng)基為每1l消毒海水中添加20ml制備液；其中，制備液為每1l蒸餾水中加入nano3?3.5g、kh2po4?0.5g、鐵金屬液250ml和金屬液250ml；經(jīng)溶解消毒，冷卻待用；鐵金屬液為，每1l蒸餾水中加入fe(nh4)2(so4)2·6h2o?0.702g和na2edta0.6g；金屬液為，每1l蒸餾水中加入na2edta1g，h3bo3?1.14g，fecl3·6h2o?49mg，mnso4·h2o?164mg，znso4·7h2o22mg和coso4·7h2o?4.8mg。
22、本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)：
23、1.本發(fā)明通過(guò)純合2n孢子體誘導(dǎo)獲得純合的2n配子體基因型與親本孢子體相同。與雜合2n配子體復(fù)雜的性別表型相比，本發(fā)明純合2n配子體的性別表型較為簡(jiǎn)單，更利于通過(guò)與相反性別的n配子體雜交獲得3n孢子體。
24、2.本發(fā)明通過(guò)2n配子體與相反性別的n配子體雜交獲得在繁殖季節(jié)不能釋放孢子，體現(xiàn)出不育和老化晚的特性的3n孢子體。不育有3個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)：(1)生物體會(huì)將更多的能量分配給營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，更利于創(chuàng)制高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的新品種；(2)不能用3n孢子體直接繁育下一代，有利于知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)；(3)在養(yǎng)殖過(guò)程中不會(huì)因?yàn)榛驖B入(genetic?introgression)對(duì)臨近的野生群體造成基因污染，有利用野生群體遺傳多樣性的保護(hù)。
25、3.本發(fā)明可以建立大量具有不同基因型的純合2n配子體克隆培養(yǎng)系，與不同的n配子體克隆雜交獲得大量3n雜交系，進(jìn)而從中選擇性狀優(yōu)良的3n雜交系。因此利用本發(fā)明育種，可以在2年內(nèi)篩選獲得優(yōu)良3n雜交新品系，大幅縮短育種周期，提高育種效率。
26、4.本發(fā)明誘導(dǎo)獲得的2n配子體可以通過(guò)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)持續(xù)進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)直至達(dá)到種苗培育所需的生物量，因此可以通過(guò)大量2n配子體與n配子體雜交實(shí)現(xiàn)3n孢子體的規(guī)模化生產(chǎn)。
27、5.本發(fā)明誘導(dǎo)獲得的2n配子體可以在室內(nèi)長(zhǎng)期保存，在育種實(shí)踐中特別有利于新品種的長(zhǎng)期維持。
1.一種通過(guò)誘導(dǎo)純合二倍體配子體培育裙帶菜三倍體孢子體的方法，其特征在于：通過(guò)誘導(dǎo)純合2n裙帶菜孢子體無(wú)孢子繁殖產(chǎn)生純合2n配子體，進(jìn)而與普通單倍(n)配子體雜交獲得裙帶菜三倍(3n)孢子體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過(guò)誘導(dǎo)純合二倍體配子體培育裙帶菜三倍體孢子體的方法，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通過(guò)誘導(dǎo)純合二倍體配子體培育裙帶菜三倍體孢子體的方法，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的通過(guò)誘導(dǎo)純合二倍體配子體培育裙帶菜三倍體孢子體的方法，其特征在于：所述獲得的裙帶菜三倍體(3n)孢子體為不育，即不能形成游孢子。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通過(guò)誘導(dǎo)純合二倍體配子體培育裙帶菜三倍體孢子體的方法，其特征在于：所述誘導(dǎo)孤雌生殖和雌雄同體配子體自交從而獲得2n孢子體的過(guò)程為：
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通過(guò)誘導(dǎo)純合二倍體配子體培育裙帶菜三倍體孢子體的方法，其特征在于：
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通過(guò)誘導(dǎo)純合二倍體配子體培育裙帶菜三倍體孢子體的方法，其特征在于：
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7任意一項(xiàng)所述的通過(guò)誘導(dǎo)純合二倍體配子體培育裙帶菜三倍體孢子體的方法，其特征在于：所述pes培養(yǎng)基為每1l消毒海水中添加20ml制備液；其中，制備液為每1l蒸餾水中加入nano3?3.5g、kh2po4?0.5g、鐵金屬液250ml和金屬液250ml；經(jīng)溶解消毒，冷卻待用；鐵金屬液為，每1l蒸餾水中加入fe(nh4)2(so4)2·6h2o?0.702g和na2edta0.6g；金屬液為，每1l蒸餾水中加入na2edta1g，h3bo3?1.14g，fecl3·6h2o49mg，mnso4·h2o164mg，znso4·7h2o?22mg和coso4·7h2o?4.8mg。