CN104770290A

CN104770290A - 一种泰山暑红桃的多亲本留种选择育种方法

Info

Publication number: CN104770290A
Application number: CN201510176727.XA
Authority: CN
Inventors: 王海波; 李林光; 何平; 李慧峰; 常源升; 徐丽; 杨建明
Original assignee: Shandong Institute of Pomology
Current assignee: Shandong Institute of Pomology
Priority date: 2015-04-15
Filing date: 2015-04-15
Publication date: 2015-07-15
Anticipated expiration: 2035-04-15
Also published as: CN104770290B

Abstract

本发明涉及一种泰山暑红桃的多亲本留种选择育种方法，属于农业生物技术领域，该方法具体是通过以下步骤实现的：首先是建立封闭授粉群体，进行亲本群内自花受粉和异花授粉，通过育苗、实生圃建立及初选、复选、将复选的优系进行时空选择和单株选择、纯化，进行决选，最后通过SSR分子标记技术进行亲本确认。本发明通过多目标性状的重组聚合，经有效的筛选，结合分子标记技术进行亲本确认，可有效提高育种效率，并减少人工投入。本发明培育的泰山暑红桃具有中熟、浓红、硬溶质、优质、高产、自花结实、抗逆性强、适应性广、经济效益好等特点，能够填补市场空白，更符合市场要求。

Description

一种泰山暑红桃的多亲本留种选择育种方法

技术领域

本发明涉及一种育种方法，特别涉及一种泰山暑红桃的多亲本留种选择育种方法，属于农业生物技术领域。

背景技术

近年来，我国桃产业发展迅速，已成为世界第一桃生产大国。新品种是保证桃产业可持续发展的根本保证，经过几十年的发展我国桃育种取得了显著成绩，有力地促进了桃产业的发展。但随着社会的进步，生产者、经营者和消费者对高产、硬溶、红色、优质桃果品数量需求越来越多，质量要求也越来越高，传统育种方法选育的新品种难以满足不同群体对优良桃果品的迫切需求，根本原因在于没有根据新的市场需求制定新的育种目标，并针对育种目标建立一套高效易行的选育方法。

现代桃育种必须以高产、优质、耐贮为主要目标，使育成品种适应不同立地条件、具备良好色香味品质及良好的贮运性能，以满足现代商品流通。为了实现高产，育种工作首先注重新品种结果习性，保证结果早，易成花，自花结实，具有连年结果的能力。外观品质上，要求果实大小适中，形状整齐，色泽艳丽，以全面浓红的果实更受欢迎，内在品质要求果实肉质细脆、酸甜适口，同时具有较高的果肉硬度，以满足现代物流贮运要求。同时必须具有良好的风土适应性和抗逆性。

我国桃遗传资源丰富，目前主栽的地方品种类型多具有良好风味和风土适应性，但存在果个偏小、外观品质不良、硬度小导致贮运性不佳等问题，而发达国家已获得一批综合性状优良的桃品种资源，如美国近年来选育出一批低酸、硬溶质、着色度高的桃品种，已成为其主栽品种，但这些品种在我国缺乏较好的适应性，多数难于直接利用，需要进一步改良。

发明内容

针对现有桃育种技术所存在的不足，本发明提供了一种泰山暑红桃的多亲本留种选择育种方法，该方法能够实现多目标性状的重组聚合，通过有效的筛选，培育一个满足市场需求的桃新品种—泰山暑红，所培育出来的泰山暑红桃具有中熟、浓红、硬溶质、优质、高产、自花结实、抗逆性强、适应性广、经济效益好等特点，能够填补市场空白，更符合市场要求，结合分子标记技术进行亲本确认，可有效提高育种效率。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

本发明提供了一种泰山暑红桃的多亲本留种选择育种方法，具体包括以下步骤：

（1）封闭授粉群体的建立

将引进品种和中国品种组成亲本封闭授粉群体，进行亲本群内自花受粉和异花授粉；

所述引进品种为春瑞、Snow Prince、春雪、Yukon King、Snow Giant，所述中国品种为曙光、X2-11、莱山蜜；

（2）育苗

采集封闭授粉群体实生种子，按照母本品种进行区分，然后在4℃冷库内沙藏层积，翌年2月在温室内将种子播于含有育苗基质的营养钵内育苗；

（3）实生圃建立及初选

待实生苗长出3-5片真叶时带土移栽至大田垄台中央，移栽后根据果实性状对实生圃单株开展评价初选，连续评价3年，得初选优株；

（4）复选

将评价后的初选优株的秋季芽接于毛桃砧木扩繁，每株系为30株以上，翌年春季将芽苗定植于挖有定植穴的复选圃中，以果实性状和栽培性状为评价指标进行综合测试，每株系连续评价3年；

所述果实性状和栽培性状所占权重分别为60%、40%；

（5）决选

将复选的优系进行时空选择和单株选择、纯化，在株系异地栽植生长结果表现、适应性、丰产性及抗逆性综合考察后，将中熟、适应性好、丰产、抗逆性好综合性状表现突出的，决选为泰山暑红桃；

（6）通过SSR分子标记技术进行亲本确认。

进一步的，步骤（2）中，所述育苗基质为腐熟牛粪同细土按照体积比1:1混合。

进一步的，步骤（3）中，所述垄台的垄面高20cm，宽1m，垄间距为1m，株行距为2×2m。

进一步的，步骤（3）中，所述果实性状为全红、味浓及硬溶，所占权重分别为30%、30%和40%。

进一步的，步骤（4）中，所述定植穴口径和深度均为50cm，挖定植穴时按照株行距为3×4m。

进一步的，上述定植穴中含有5-10kg腐熟牛粪的底肥。

进一步的，步骤（4）中，所述果实性状为全红、味浓、硬溶，所占权重分别为30%、30%和40%，栽培性状为早果、丰产、抗逆，所占权重分别为30%、40%和30%。

进一步的，步骤（6）中，所述SSR分子标记的引物对如下所示：

本发明中对辅助授粉后管理授粉果实，采集充分成熟的授粉果实剥取桃核，洗净阴干，获得授粉种子。

本发明通过选用多个优点互补的引进品种和乡土品种作为亲本进行自然授粉、单亲标记、混合留种，选择优良单株开展评价，结合分子标记技术进行亲本确认，可有效提高育种效率，并减少人工投入。

本发明的优点在于通过本发明所育泰山暑红桃具有以下显著特点：

（1）早果丰产性：5年后进入盛果期，亩产达到3649.3kg，产量提高30%，且连年丰产。

（2）中熟性：3 月中萌动，4 月上开花，7月中旬树冠***果实已全部着红色，可采收上市，7月下旬果实成熟，果实生育期100天左右。

（3）优质：果实圆形，中大，果形端正，缝台线浅，不明显。果柄短。果面全红，底色绿白，果面茸毛短、有光泽。果肉白色，汁液中多。肉质细脆，不溶质，果肉硬度达到22.15 kg/cm²。果核小，离核。可溶性固形物13.10%，可溶性糖含量12.03％，可滴定酸含量0.31%，维生素C含量4.39mg/100g，风味酸甜适中，鲜食品质上。

（4）自交亲和性：在不同试验地，连续2年对泰山暑红小铃铛花采用人工套袋隔离外界传粉，结果表明，泰山暑红2年平均自花授粉坐果率为21.3%。表明泰山暑红桃具有自交亲和性，可自花结实。

（5）耐贮运：泰山暑红桃果实在4℃条件下贮藏30天，果实果肉不褐变，无冷害性状；20℃、3天模拟货架期后，果肉不软化，7天模拟货架期内果肉硬度无明显下降。

（6）抗逆性：通过多年***观察，该品种抗穿孔病、褐腐病，无流胶现象，未发生重大病虫害，在瘠薄土壤生长良好。

（7）适应性：适应性广，在桃适生区均可栽培。

（8）发展前景和经济效益：该品种全红、优质、耐贮运，符合目前市场需求， 7月中旬树冠***果实已全部着红色，达到商品成熟，可采收上市，采收期可至7月下旬，该期成熟上市可填补市场空白，丰富果品种类，具有较高的经济效益。

附图说明

图1为泰山暑红桃的多亲本留种选择育种方法的示意图。

图2为亲本品种及XC02总DNA电泳图谱。

其中，M：Marker、1：春瑞、2：曙光:3：春雪:4：X2-11:5：Snow Prince:6：莱山蜜:7：Yukon King:8：Snow Giant:9：XC02。

图3为SSR聚类图。

图4为SSR分子标记相似系数图。

具体实施方式

以下结合实施例的具体实例方式再对本发明的上述内容作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例。

本发明所选用的亲本品种具体情况见表1。

表1

实施例1

泰山暑红桃的多亲本留种选择育种方法，具体包括以下步骤：

（1）封闭授粉群体的建立

2001年，在山东省淄博市临淄区金山镇南仇北村，构建春瑞、曙光、Snow Prince、春雪、X2-11、莱山蜜、Yukon King、Snow Giant8个不同成熟期、特点互补的亲本群，栽植于同一小区，每品种三株，采用防虫网罩住全部树体，于花期在网内放置蜜蜂辅助授粉，对花器不去除雄蕊、不套袋隔离，允许亲本群内自花授粉和异花授粉同时发生。

（2）育苗

管理授粉果实，采集充分成熟的授粉果实剥取桃核，洗净阴干，获得授粉种子，当年采集封闭授粉群体实生种子，共1766粒。对采集的授粉种子按照母本品种进行区分，9月下旬，在4℃冷库内对种子进行砂藏层积，第二年2月份在温室内将层积后的种子播于16×15（口径×高度）营养钵内育苗，育苗基质为腐熟牛粪、细土1：1（体积）混合。共培育得到1432株实生苗。

（3）实生圃建立及初选

待营养钵内实生苗长出3—5片真叶时移至大田，带土移栽，株行距为2×2 米。给予实生苗常规管理，促进营养生长，至移栽后2—4年实生树陆续成花结果，对结果树开展初步评价。根据育种目标，按照果实性状：全红、味浓、硬溶等指标对实生单株开展评价初选，其中3项指标评价所占权重分别为30%、30%和40%。每株系连续评价3年。获得23个初选优系，进入复选。

（4）复选

将初选的23个优株于评价后秋季芽接于毛桃砧木扩繁，每株系不少于30株，第二年春季将接芽苗定植于复选圃，株行距3×4 米，开展复选评价。复选圃中同时栽植亲本品种，作为品种比较试验对照。评价指标同时参考果实性状和栽培性状，二者所占权重分别为60%和40%，其中果实性状参考全红、味浓、硬溶指标，3项指标所占权重分别为30%、30%和40%，栽培性状参考早果、丰产、抗逆指标，3项指标所占权重分别为30%、40%和30%。每株系连续评价3年。经过复选评价，获得11个表现特别优异的优系XC02。

（5）决选

将可填补市场空白期、果实发育期在100 天左右的优系‘XC02’，分别在山东省嘉祥县纸坊镇张马街村（鲁西南地区平原地，5亩）、泰安市山东省果树研究所天平湖试验示范基地（鲁中地区山岭薄地，10亩）、淄博市临淄区南王镇南仇北村（鲁中地区平原地，8亩）3种不同生态类型条件下开展区域栽培试验，进行时空选择，且单株系集中成片进行单株选择纯化，三地均选用在我国适应性良好的‘仓方早生’品种作为对照。考察候选株系异地栽植生长结果表现、丰产性、适应性、抗逆性等性状。结果表明，在不同生态区域类型栽植，该品种果实均表现为全红、硬溶质，并且风味浓郁，性状优良、稳定，可自交结果，早实丰产性强，定为决选优系，根据选育地点、品种成熟期、果实性状等特征，定名为‘泰山暑红’桃。

（6）通过SSR分子标记技术进行亲本确认

由于采用自然授粉，没有进行去雄、套袋等隔离措施，存在着自花授粉和其他品种授粉的可能，所以为了确定其亲本，采用SSR分子标记鉴定其亲本。

①材料：本方法中所选用的亲本品种及选育出的新品种Snow Prince、Yukon King、Snow Giant、莱山蜜、春雪、曙光、春瑞、X2-11和XC02（泰山暑红）。

②方法：自主开发的10对SSR引物，见表2。

表2

DNA提取及检测：采用CTAB法从桃叶片中提取总DNA。采用美国Beckman公司生产的核酸蛋白分析仪，对提取的总DNA含量和质量进行检测，琼脂糖凝胶电泳检测DNA完整性。

PCR反应：PCR反应体系均为20 μl：MgCl₂ 1.5 mM，1×PCR缓冲液，基因组DNA 10～20 ng，引物各10 pM，0.2 mM dNTP（TaKaRa，Japan），0.5 U的Taq DNA聚合酶。

PCR反应程序：94℃，1 min；94℃，1 min；45-55℃，45 Sce；72℃1 min；35个循环，最后72℃延伸5 min。

PCR产物采用聚丙烯酰胺凝胶电泳银染显色的方法进行检测。

电泳结果统计及数据分析：按照凝胶上不同材料同一位置SSR谱带的有无进行0、1统计，清晰的带计为“1”，无带的计为“0”，生成（0，1）二元数据矩阵。用NTsys-pc2分析软件对电泳统计结果进行分析，按照 SIMQUAL （Similarity for Qualitative Data）方法计算材料间的相似系数，然后基于SAHN（Sequential Agglomerative Hierarical Nested cluster analysis）进行循环同化阶层聚类分析，并通过Treeplot程序生成聚类图。

③结果

由图2可知，CTAB法提取的总DNA主带明亮、清晰，说明总DNA完整性好。点样孔干净，不含蛋白及多糖类物质，说明总DNA纯度比较高。

以10对SSR引物的扩增检测谱带对9个桃样品进行聚类分析。结果如图3、图4所示，从图中可以看出，相似系数在0.51-1.00之间，优系XC02与母本Yukon King的相似系数为0.72，而与其它的样品以曙光的相似系数最大，为0.75，是其父本。

泰山暑红桃同仓方早生相比，结果如下：

（1）早果丰产性：早始花：成苗定植当年即能形成花芽，第2年开花结果株率可达100%；早果性：定植第2年开花、结果株率达100%，株产3.9 kg，折合亩产327.6 kg，3 年龄树亩产量可达1743.4 kg，4 年生平均株产15.8kg，最高单株产18.1kg，亩产2684.3kg；丰产性：5年后进入盛果期，亩产达到3649.3kg，比对照仓方早生相比，产量提高30%左右，且连年丰产。

（2）中熟性：3 月中萌动，4 月上开花，7月中旬树冠***果实已全部着红色，可采收上市，7月下旬果实成熟，果实生育期100天左右，对照组仓方早生的果实生育期约为85天左右。

（3）自交亲和性：在不同试验地，对泰山暑红和仓方早生2个品种的小铃铛花，连续2年采用人工套袋隔离外界传粉，结果表明，泰山暑红2年平均自花授粉坐果率为21.3%。按照大于5%即为自花结实的标准，说明泰山暑红桃具有自交亲和性，可自花结实，见表3。

表3

（4）优质：果实圆形，中大。果形端正，缝台线浅，不明显。果柄短。果面全红，底色绿白，果面茸毛短、有光泽。果肉白色，汁液中多。肉质细脆，不溶质，果核小，离核。将本发明的泰山暑红桃同仓方早生桃在平均单果重，果肉硬度、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量及维生素含量进行测试，具体结果见表4。

表4

从表4中可以看出，泰山暑红桃果实可溶性物质及维生素含量较高，果实风味酸甜适中，鲜食品质上。

（7）适应性：适应性广，在桃适生区均可栽培。

<110>山东省果树研究所

<120>一种泰山暑红桃的多亲本留种选择育种方法

<160>20

<210>1

<211>20

<212>DNA

<213>人工合成

<400>1

ATCTTCACAACCCTAATGTC 20

<210>2

<211>21

<212>DNA

<213>人工合成

<400>2

GTTGAGGCAAAAGACTTCAAT 21

<210>3

<211>25

<212>DNA

<213>人工合成

<400>3

ACGGTATGTCCGTACACTCTCCATG 25

<210>4

<211>25

<212>DNA

<213>人工合成

<400>4

CAACCTGTGATTGCTCCTATTAAAC 25

<210>5

<211>22

<212>DNA

<213>人工合成

<400>5

TTAAGAGTTTGTGATGGGAACC 22

<210>6

<211>24

<212>DNA

<213>人工合成

<400>6

AAGCATAATTTAGCATAACCAAGC 24

<210>7

<211>18

<212>DNA

<213>人工合成

<400>7

TCCTGCGTAGAAGGTAGC 18

<210>8

<211>20

<212>DNA

<213>人工合成

<400>8

CGACATAAAGTCCAAATGGC 20

<210>9

<211>19

<212>DNA

<213>人工合成

<400>9

TCTGAGGGCTAGAGTGGGC 19

<210>10

<211>20

<212>DNA

<213>人工合成

<400>10

TGTGGCAGGAGTCGAACAGC 20

<210>11

<211>19

<212>DNA

<213>人工合成

<400>11

AGACGCAGCACCCAAACTA 19

<210>12

<211>21

<212>DNA

<213>人工合成

<400>12

CCATTACATCACCGCCAACAA 21

<210>13

<211>19

<212>DNA

<213>人工合成

<400>13

ATGCACTCAAGTGGCAAGC 19

<210>14

<211>21

<212>DNA

<213>人工合成

<400>14

GGTTTTTGAGCAAAGATGCAC 21

<210>15

<211>20

<212>DNA

<213>人工合成

<400>15

GAAGCACAAGTTGGTGCAAA 20

<210>16

<211>20

<212>DNA

<213>人工合成

<400>16

GCACAACATGGACCAAATGA 20

<210>17

<211>18

<212>DNA

<213>人工合成

<400>17

GCCACCAATGGTTCTTCC 18

<210>18

<211>18

<212>DNA

<213>人工合成

<400>18

AGCACCAGATGCACCTGA 18

<210>19

<211>20

<212>DNA

<213>人工合成

<400>19

AAGCAGCAATTGGCAGAATC 20

<210>20

<211>22

<212>DNA

<213>人工合成

<400>20

GAATATGAGACGGTCCAGAAGC 22

Claims

1.一种泰山暑红桃的多亲本留种选择育种方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）封闭授粉群体的建立

（2）育苗

（3）实生圃建立及初选

（4）复选

所述果实性状和栽培性状所占权重分别为60%、40%；

（5）决选

（6）通过SSR分子标记技术进行亲本确认。

2.根据权利要求1所述的多亲本留种选择育种方法，其特征在于：步骤（2）中，所述育苗基质为腐熟牛粪同细土按照体积比1:1混合。

3.根据权利要求1所述的多亲本留种选择育种方法，其特征在于：步骤（3）中，所述垄台的垄面高20cm，宽1m，垄间距为1m，株行距为2×2m。

4.根据权利要求1所述的多亲本留种选择育种方法，其特征在于：步骤（3）中，所述果实性状为全红、味浓及硬溶，所占权重分别为30%、30%和40%。

5.根据权利要求1所述的多亲本留种选择育种方法，其特征在于：步骤（4）中，所述定植穴口径和深度均为50cm，挖定植穴时按照株行距为3×4m。

6.根据权利要求5所述的多亲本留种选择育种方法，其特征在于：所述定植穴中含有5-10kg腐熟牛粪的底肥。

7.根据权利要求1所述的多亲本留种选择育种方法，其特征在于：步骤（4）中，所述果实性状为全红、味浓、硬溶，所占权重分别为30%、30%和40%，栽培性状为早果、丰产、抗逆，所占权重分别为30%、40%和30%。

8.根据权利要求1所述的多亲本留种选择育种方法，其特征在于，步骤（6）中，所述SSR分子标记的引物对如下所示：

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