用軟x射線照射花粉培育無籽西瓜時花粉的前處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無籽西瓜的培育方法，具體涉及一種用軟X射線照射花粉培育無籽西瓜時花粉的前處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]西瓜(Citrullus lanatus)，又名水瓜、寒瓜，為葫蘆科西瓜屬西瓜種。以胎坐發(fā)育而成的果瓢為產(chǎn)品，富含人體所需要的多種營養(yǎng)元素。每100克西瓜瓢中約含蛋白質(zhì)1.3克，碳水化合物4.2克，粗纖維0.3克，.? 6暈克，憐10暈克，鐵0.2暈克，維生素A原(胡蘿卜素)0.17毫克，維生素BI 0.02毫克，維生素B2 0.02毫克，維生素C 3毫克，熱量92.1千焦，另含各種氨基酸、有機(jī)酸、無機(jī)鹽和微量元素鋅、鉀等。所含糖類包括蔗糖、果糖和葡萄糖。西瓜果瓢脆嫩，味甜多汁含有豐富的礦物鹽和多種維生素，是夏季主要的消暑果品。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)統(tǒng)計報告(2000)，在全世界大宗水果的排名中，西瓜第五位，是全世界普遍栽培的、經(jīng)濟(jì)價值很高的重要園藝作物。
[0003]無籽、少籽西瓜以其品質(zhì)優(yōu)良、食用方便、抗病、耐貯運(yùn)而受到消費(fèi)者的歡迎。實現(xiàn)西瓜無籽可以通過多種途徑進(jìn)行，除了現(xiàn)在生產(chǎn)上推廣的三倍體無籽西瓜外，還利用弱X射線照射的花粉授粉產(chǎn)生二倍體無籽果實、外源激素誘導(dǎo)西瓜單性結(jié)實、染色體易位、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等多種途徑獲得無籽或少籽果實(劉文革.無籽少籽西瓜研宄進(jìn)展[J].北方園藝，1999，2:35 ?37.)。其中:
[0004](I)三倍體西瓜:
[0005]三倍體西瓜一般是用四倍體西瓜做母本，二倍體西瓜做父本經(jīng)一次有性雜交產(chǎn)生的雜種一代。三倍體無籽西瓜是目前在生產(chǎn)上利用同源多倍體面積最大的植物品種之一。但是當(dāng)前無籽西瓜主要采用的三倍體育種方法存在種子價格昂貴，發(fā)芽率低，成苗率低等致命弱點。
[0006](2) 二倍體無籽西瓜，具體如利用弱X射線照射的花粉授粉產(chǎn)生二倍體無籽果實:
[0007]何水濤(中國瓜菜，2007 (I):53-56)公開了將二倍體西瓜的雄花(花粉)采摘后，馬上將其放入農(nóng)業(yè)專用的軟X線照射裝置中，進(jìn)行軟X線照射，然后用經(jīng)過照射的花粉，在雌花上進(jìn)行人工授粉，誘導(dǎo)單性結(jié)實，果實膨大后形成無籽西瓜。試驗中雌花開花前套袋，授粉后雌花重新套袋，以防止昆蟲傳粉，其過程如下:雄花(花粉)一軟X線照射一授粉一單性結(jié)實一無籽西瓜。并指出利用軟X線照射花粉，其劑量至少要在600Gy以上，考慮到照射時間，實用的劑量一般認(rèn)為以SOOGy為宜。
[0008]文本指出，用軟X線照射花粉形成的無籽西瓜，同一品種果實間秕籽的大小和數(shù)量也有差異。栽培經(jīng)驗表明:溫度的高低對秕籽形成有影響。為了驗證這一經(jīng)驗，設(shè)立了低溫栽培區(qū)(最低溫度15°C以上)和較高溫度栽培區(qū)(最低溫度20°C以上)試驗。結(jié)果表明:富士光品種在低溫栽培區(qū)單果秕籽數(shù)平均為177粒，在較高溫度栽培區(qū)單果秕籽數(shù)平均為84粒，說明溫度低時秕籽多。
[0009]文本還指出，將經(jīng)軟X線照射過的雄花和花藥在5°C下貯藏，調(diào)查花粉的發(fā)芽率，結(jié)果表明:貯藏Id(天)后，雄花和花藥的花粉發(fā)芽率比不經(jīng)軟X線照射的花粉的對照都減少了一半(為25% );貯藏2d后，2種花粉的發(fā)芽率均降到10%以下；貯藏6d后，花粉基本上不再發(fā)芽，對照也是如此。另外，經(jīng)軟X線照射過的花粉和不照射的花粉其發(fā)芽率也沒有差異。雖然文中指出照射過的花粉和未經(jīng)照射的花粉一樣具有活性，但它們的活性均不高，即便是未經(jīng)儲藏的照射過的花粉，其活性也僅為50%。
[0010]再有，文中的研宄結(jié)果表明:經(jīng)軟X線照射過的花粉不經(jīng)貯藏，其坐果率為18.8% ,未經(jīng)照射也未經(jīng)貯藏的花粉坐果率為18.2% ;照射過的花粉貯藏2d后，坐果率為23.3% ;貯藏4d后，坐果率為22.2% ;貯藏6d后，坐果率為20.0%，說明照射過的花粉即使貯藏6d，坐果率也未降低。雖然文中聲明，由于試驗在授粉時碰到低溫，所以坐果率普遍偏低，但是這樣的坐果率還是較低的。
[0011](3)激素?zé)o籽西瓜:激素?zé)o籽西瓜是利用植物激素處理普通二倍體西瓜的雌花所結(jié)沒有種子的果實。這種方法費(fèi)時費(fèi)工，而且要嚴(yán)格掌握藥劑濃度和處理時間以及嚴(yán)格的栽培技術(shù)措施，但還是坐果率低，坐果不穩(wěn)定，誘導(dǎo)果實皮厚、畸形、味淡等，這種方法也容易產(chǎn)生食品安全問題，因而生產(chǎn)上還難以利用。
[0012](4)染色體易位:產(chǎn)生易位少籽西瓜的方法是:通過X射線或Y射線等電離射線誘發(fā)非同源染色體間節(jié)段的相互易位，可以導(dǎo)致花粉或卵細(xì)胞的部分不育，再用易位系與正常系雜交，所獲雜種一代為發(fā)育正常的少籽或無籽西瓜果實。到目前為止，還只得到一些相互易位的純合體西瓜，尚未達(dá)到全部染色體易位。如果完全易位，有希望獲得無籽西瓜。
[0013](5)利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)無籽西瓜:分子遺傳學(xué)研宄表明，植物基因組中含有影響單性結(jié)實的基因，某些來自于細(xì)菌的基因也可以在植物激素生物合成途徑中起調(diào)節(jié)作用。應(yīng)用這些目的基因，建立轉(zhuǎn)基因生產(chǎn)無籽果實的新策略。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用軟X射線照射花粉培育無籽西瓜時花粉的前處理方法。采用該方法對花粉進(jìn)行處理，所得花粉按現(xiàn)有常規(guī)操作進(jìn)行軟X線照射，可有效提高花粉的發(fā)芽率；用所得花粉按現(xiàn)有常規(guī)操作進(jìn)行軟X線照射、授粉操作后，可以有效提高坐果率，進(jìn)一步地，經(jīng)常規(guī)誘導(dǎo)單性結(jié)實后可得到無籽西瓜。
[0015]本發(fā)明所述的用軟X射線照射花粉培育無籽西瓜時花粉的前處理方法為:采摘雄花，收集花藥，然后將收集的花藥置于25?27°C、相對濕度為60?80%的環(huán)境中干燥，之后除去雜質(zhì)，即得到用于軟X射線照射以培育無籽西瓜的花粉。該所得花粉按現(xiàn)有常規(guī)操作進(jìn)行軟X線照射、授粉、單性結(jié)實，即可培育得到無籽西瓜。
[0016]本發(fā)明所述技術(shù)方案中，干燥的程度優(yōu)選按下述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作:將收集的花藥置于器皿中，平鋪成2?6mm的厚度，再置于25?27°C、相對濕度為60?70%的環(huán)境中干燥30?90min。申請人在長期、大量的實驗基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)，采用上述干燥操作可使花藥保持在一個適當(dāng)?shù)暮糠秶?，既可獲得較高的花粉產(chǎn)量，更重要的是，所得花粉在經(jīng)軟X線照射后還可以有效保持花粉的活性(即發(fā)芽率)。申請人的實驗表明，經(jīng)過上述操作所得的花粉在經(jīng)軟X線照射后，花粉的發(fā)芽率可達(dá)80%以上。進(jìn)一步優(yōu)選按下述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作:將收集的花藥置于器皿中，平鋪成3?4_的厚度，再置于26°C、相對濕度為60?70%的環(huán)境中干燥50?70mino
[0017]本發(fā)明所述技術(shù)方案中，采摘雄花中的雄花是指二倍體的雄花。優(yōu)選是采摘當(dāng)天開放的雄花，更優(yōu)選是在早上7:00?10:00之間采摘當(dāng)天開放的雄花。這樣更有利于軟X線照射后花粉花芽率的提高。
[0018]本發(fā)明所述技術(shù)方案中，收集花藥的操作與現(xiàn)有常規(guī)操作相同。
[0019]本發(fā)明所述技術(shù)方案中，所述的除去雜質(zhì)是指除去干燥后所得混合物中除花粉以外的雜質(zhì)，如昆蟲、小石粒、花瓣等雜質(zhì)。
[0020]本發(fā)明所述方法的特點在于:
[0021]1、采用本發(fā)明所述方法處理得到的花粉在按現(xiàn)有常規(guī)操作進(jìn)行軟X線照射后，花粉的發(fā)芽率可達(dá)80%以上，-5°C條件下貯藏ld、2d和6d后的發(fā)芽率均可達(dá)75%以上。
[0022]2、將本發(fā)明所得花粉按現(xiàn)有常規(guī)操作進(jìn)行軟X線照射后，再按現(xiàn)有常規(guī)操作進(jìn)行授粉，坐果率可達(dá)80%以上，-5°C條件下貯藏ld、2d和6d后的花粉的坐果率均可達(dá)75%以上。
[0023]3、將本發(fā)明所得花粉按現(xiàn)有常規(guī)操作進(jìn)行軟X線照射后，再按現(xiàn)有常規(guī)操作進(jìn)行授粉、單性結(jié)實，可以培育得到無籽西瓜，所得無籽西瓜中未見有成熟種子，秕籽數(shù)較少。
【附圖說明】
[0024]圖1為按本發(fā)明實施例1所述方法制得的花粉(未經(jīng)貯藏)在顯微鏡下觀察的圖像；
[0025]圖2為按本發(fā)明實施例2所述方法制得的花粉(未經(jīng)貯藏)在顯微鏡下觀察的圖像。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳述，以更好地理解本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明并不限于以下實施例。
[0027]以下各實施例中花粉發(fā)芽率的檢測方法與現(xiàn)有技術(shù)相同，具體為:用90ml蒸餾水+1ml稀釋硼酸+1g白糖+Ig瓊脂粉配置培養(yǎng)皿，加熱融化后倒入培養(yǎng)皿中至冷卻，然后把各實施例制得的不經(jīng)貯藏或經(jīng)貯藏后的花粉(或者是照射后不經(jīng)貯藏或經(jīng)貯藏后的花粉)涂抹于培養(yǎng)基上，在常溫下放置30min后，放入顯